專利名稱：聚酯工業(yè)固相聚合工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚酯工業(yè)中的固相聚合工藝，屬于聚酯工業(yè)固相聚合技術領域。
背景技術：
隨著聚酯工業(yè)不斷產業(yè)化發(fā)展，傳統(tǒng)的液相聚合已遠遠滿足不了聚酯切片產業(yè)化、功能 化加工技術發(fā)展的需求，隨之發(fā)展起來的固相聚合技術把聚酯切片的生產應用推到一新的技 術領域。
但是，就聚酯纖維級高粘切片的連續(xù)式固相聚合技術而言，其起步發(fā)展歷史并不長，至 今為止不到20年歷史，在這20年的發(fā)展過程中，由于最早發(fā)展固相聚合技術的瑞士、日本、 美國等國家采取了技術封閉，設備生產專業(yè)化等一系列措施，大大制約了固相聚合技術的進 步和發(fā)展。到目前為止，每家公司的生產技術的設備配置上都仍存在著很多不足之處。比如 采用的傳統(tǒng)式流態(tài)床式結晶器，存在生產能力小的問題，最高產能只有3噸/小時；除塵時所 采用的離線式旋風分離式除塵器，通過大風量循環(huán)將切片中的粉塵帶入一離線狀態(tài)旋風分離 器中，其除塵能力也無法進一步擴大。中國自1992年以來，先后大量引進了以上幾家公司固 相聚合設備和生產技術，但至今都存在著產量低、能耗高、生產穩(wěn)定性差、產品質量不穩(wěn)定 等問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種產量高、能耗低、產量控制調節(jié)方便、產品質 量以及生產穩(wěn)定的聚酯工業(yè)固相聚合工藝。
本發(fā)明的技術方案該聚酯工業(yè)固相聚合工藝，包括對原料進行預結晶處理，然后在線 除塵，再結晶，熱態(tài)輸送，主反應，機械出料，冷卻除塵即得成品。
所述的原料從原料儲罐進入預結晶器進行預結晶反應，再通過在線除塵器在線除塵，到 達預熱器，在預熱器中進行再結晶反應，然后通過熱態(tài)輸送器輸送至反應器的頂部，在反應 器內進行主反應，反應完成后從反應器的底部通過機械出料裝置機械出料，最后經冷卻除塵 器冷卻除塵即得成品。
所述的原料在預結晶器中的受熱進行預結晶后，原料到達預結晶器出口的溫度為145 175°C，預結晶時間為5 10min。
所述的預結晶器是帶有螺旋槳葉的螺旋軸推進式臥式結晶器，配有帶導熱油的夾套，導
熱油的溫度設置為225 25(TC 。
所述的預熱器是屋脊式預熱器，由4 6節(jié)屋脊狀容器組成，每節(jié)屋脊狀容器配置有一個 外置式氮氣加熱器。
所述的反應器為圓柱式，帶有夾套，長徑比為10: 1。
所述的反應器的底部設置有反應保護氣導入口 ，頂部設置有保護氣排出口 。 所述的機械出料裝置是機械旋轉式的。
本發(fā)明采用了合理的工藝路線和工藝參數，整個工藝配備了合理的生產設備用于聚酯工 業(yè)固相聚合，實現了高產量、低能耗、產量控制調節(jié)方便以及產品質量穩(wěn)定。采用帶有螺旋 槳葉的螺旋軸推進式臥式結晶器，切片在高速運動中獲得熱量，不易結塊，結晶速度快。采 用除塵器使用于固相聚合主物料流動管線上，形成在線除塵器，迅速去除切片中的游離粉塵 ，減少高溫下粉塵粘連污染設備，進一步提高生產穩(wěn)定性。采用機械式出料裝置，使切片以 均勻的速度將反應結束的切片排出系統(tǒng)，以保證反應器內有恒定的料位。使切片在反應的內 有均勻的停留時間，確保最終切片粘度均勻。采用熱態(tài)輸送將反應和結晶部分相銜接，大大 降低了廠房的樓層高度，減少了工程建設投資。


附圖l為本發(fā)明的設備配置圖。
具體實施例方式
具體實施例方式本發(fā)明的工藝路線如下原料(低粘切片) 一預結晶一在線除塵一再 結晶/預熱一熱態(tài)輸送一主反應一機械出料一冷卻除塵一成品(高粘切片)，其具體反應過 程如下
作為原料的低粘切片從原料儲罐1經回轉閥9到達預結晶器2，預結晶器2是蘇立達臥式攪
拌槳式結晶器，蘇立達結晶器是美國生產的螺旋軸推進式結晶器，攪拌槳能帶動物料做圓周 運動，將切片推到容器壁以吸收熱量，使物料在運動過程獲得熱量進行充分的干燥和結晶，
采用夾套熱油加熱，加熱油溫度225 25(TC。切片在預結晶器2中的停留時間為5 10min， 可以通過調節(jié)出口處攪拌槳的幾塊葉片的角度來實現。切片經過受熱預結晶后，到達預結晶 器2的出口，溫度為，145 175°C，然后經回轉閥9達到在線除塵器3，在線除塵器3安裝在物 料流動管線上，使物料通過后能將其中的粉塵分離出來，并及時排出系統(tǒng)。物料中的粉塵含 量經在線除塵器3后達100ppm以下，以保證結晶和反應的順利進行。經過除塵后切片通過回 轉閥9進入預熱器4，預熱器4是屋脊式預熱器，是一立式疊加型設備。切片與氮氣在此進行 充分熱交換，切片獲得熱量后溫度升至220 23(TC，以進行再結晶，同時也獲得了反應所需
的溫度(200 220°C)。切片出預熱器4后通過回轉閥到達熱態(tài)輸送器5，由熱態(tài)輸送器5熱 態(tài)輸送至反應器6，從反應器6的頂部進入，氮氣從反應器6的底部導入，頂部排出，切片借 助重力以平推流的形式向下移動。從反應器6的底部導入的反應載氣，也在反應器6的底部起 到了冷卻的作用。切片在反應器6內在高純氮氣的保護下進行反應達到預定的粘度。之后切 片通過安裝在反應器6的底部一機械出料裝置7，采用機械攪拌式，使反應器6中的物料均勻 輸出，以保證物料通過反應器6有均勻的反應時間，從而保證了粘度的均勻性，然后再通過 回轉閥9排至流化床冷卻除塵器8冷卻除塵。經冷卻除塵后的切片即是成品高粘切片，成品經 回轉閥9即可根據需要進行包裝或者直接進入纖維制作。
該聚酯工業(yè)固相聚合工藝的設備配置，如圖1所示，包括原料儲罐l，原料儲罐l連接有 預結晶器2，該預結晶器2為帶有螺旋槳葉的蘇立達臥式結晶器，配有帶導熱油的夾套。預結 晶器2通過在線除塵器3與預熱器4連接，預熱器4通過熱態(tài)輸送器5與反應器6的頂部連接，反 應器6的底部緊連機械旋轉式的機械出料裝置7，再與冷卻除塵器8連接。每兩個設備之間至 少連接有一個回轉閥9。
其中，預熱器4是屋脊式預熱器，由4 6節(jié)屋脊狀容器組成，每節(jié)屋脊狀容器配置有一 個外置式氮氣加熱器。反應器6為圓柱式，帶有夾套，長徑比為10: 1，在反應器6的底部設 置有反應載氣導入口，頂部設置有載氣排出口。
本發(fā)明所采用的設備特點
1、 蘇立達結晶器是一機械轉動混料式結晶器，由美國生產，其帶螺旋槳葉的旋轉主軸 對原切片進行推進式攪拌使切片在不斷運動中得到充分的干燥和結晶。由于采用了特殊設計 的螺旋槳葉，切片與槳葉以相同線速度向前運動。既達到均勻攪拌，又使切片與槳葉保持了 同等速度而不產生相對運動，避免了切片與槳葉碰撞而損傷。同時在傳熱設計上，采用了夾 套式導熱油循環(huán)間接加熱方式，使運動的切片獲得均勻的熱量，避免氣體直接加熱切片引起 切片瞬間高溫導致結塊。另外由于采用了合理的設計，本設備的生產能力可達6噸/小時，而 傳統(tǒng)式流態(tài)床式結晶器因采用的是沸騰運動式結晶原理其最高產只能達3噸/小時。
2、 在線除塵器是將除塵器安裝在物料流動管線上，在線對結晶后的切片進行粉塵與物 料分離，可以根據需要，對氣流和物料進行合理的比例分配。不但產量可達6噸/小時，而且 粉塵分離的效率可達99%以上，傳統(tǒng)的除塵方式是采用離線旋風分離式，是通過大風量循環(huán) 將切片中的粉塵帶入一離線狀態(tài)旋風分離器中，由于本生產線產量高達6噸/小時，按旋風分 離器的粉塵方式加袋式除塵裝置也不能達此產量。
3、 機械出料裝置是一機械旋轉式控制物料排出裝置，本裝置安裝在主反應器底部，以
均勻的速度將反應結束的切片排出系統(tǒng)，以保證主反應器內有恒定的料位。使切片在反應的 內有均勻的停留時間，確保最終切片粘度均勻。同時由于本裝置的具有很好的運行穩(wěn)定性和 可靠性，通常被用作控制整個系統(tǒng)產量。
4、屋脊式預熱器是一立式疊加型設備，由4 6節(jié)屋脊狀容器組成，每節(jié)屋脊狀容器配 置有一個外置式氮氣加熱器。切片在屋脊狀容器間隙中向下移動，與上升的熱氮氣流進行換 熱。熱氮氣流首先進入屋脊狀容器的屋脊腔內，由屋脊腔的兩邊進入屋脊間隙內上升，與切 片接觸后進入上一層屋脊腔內，再排到外加熱器中進行加熱，用于上一節(jié)加熱器的加熱載氣 。利用這一氮氣與切片的熱交換原理，大大提高了熱交換效率，節(jié)省大量能源。同時屋脊式 預熱器可以根據產量和工藝溫度的要求靈活改變容積，為工藝革新、產量提高打下良好的基 礎。切片經過屋脊式預熱器先進行再結晶，提高結晶度，然后被加熱至反應溫度進入主反應 器。為下步的反應創(chuàng)造良好條件。
權利要求
權利要求1一種聚酯工業(yè)固相聚合工藝，其特征在于該工藝包括對原料進行預結晶處理，然后在線除塵，再結晶，熱態(tài)輸送，主反應，機械出料，冷卻除塵即得成品。
2. 根據權利要求l所述的聚酯工業(yè)固相聚合工藝，其特征在于所述 的原料從原料儲罐(1)進入預結晶器(2)進行預結晶反應，再通過在線除塵器(3)在線 除塵，到達預熱器(4)，在預熱器(4)中進行再結晶反應，然后通過熱態(tài)輸送器(5)輸 送至反應器(6)的頂部，在反應器(6)內進行主反應，反應完成后從反應器(6)的底部 通過機械出料裝置(7)機械出料，最后經冷卻除塵器(8)冷卻除塵即得成品。
3. 根據權利要求1或2所述的聚酯工業(yè)固相聚合工藝，其特征在于 所述的原料在預結晶器(2)中受熱后進行預結晶，原料到達預結晶器(2)出口的溫度為 145 175°C，預結晶時間為5 10min。
4. 根據權利要求2所述的聚酯工業(yè)固相聚合工藝，其特征在于所述 的預結晶器(2)是帶有螺旋槳葉的螺旋軸推進式臥式結晶器，配有帶導熱油的夾套，導熱 油的溫度設置為225 25(TC 。
5. 根據權利要求2所述的聚酯工業(yè)固相聚合工藝，其特征在于所述 的預熱器(4)是屋脊式預熱器，由4 6節(jié)屋脊狀容器組成，每節(jié)屋脊狀容器配置有一個外 置式氮氣加熱器。
6. 根據權利要求2所述的聚酯工業(yè)固相聚合工藝，其特征在于所述 的反應器(6)為圓柱式，帶有夾套，長徑比為10: 1。
7. 根據權利要求2或6所述的聚酯工業(yè)固相聚合工藝，其特征在于 所述的反應器(6)的底部設置有反應保護氣導入口，頂部設置有保護氣排出口。
8. 根據權利要求2所述的聚酯工業(yè)固相聚合工藝，其特征在于所述 的機械出料裝置(7)是機械旋轉式的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚酯工業(yè)固相聚合工藝，該工藝包括對原料進行預結晶處理，然后在線除塵，再結晶，熱態(tài)輸送，主反應，機械出料，冷卻除塵即得成品。本發(fā)明采用了合理的工藝路線和工藝參數，整個工藝配備了合理的生產設備用于聚酯工業(yè)固相聚合，實現了高產量、低能耗、產量控制調節(jié)方便以及產品質量穩(wěn)定。
文檔編號C08G63/00GK101392051SQ20081030494
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權日2008年10月15日
發(fā)明者茅惠新 申請人:浙江尤夫工業(yè)纖維有限公司