CN2707362Y - 新型圆盘反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型圆盘反应器，其包括有一密封的横置式筒体，该筒体设有物料入口与物料出口，并在筒体内部枢设有一驱动轴，在该驱动轴上固设有多组环盘，所述环盘在其侧部固设有多块平行的轴向拉膜钢板。该新型圆盘反应器利用环盘与轴向拉膜钢板在使用过程形成垂直膜与平行膜，从而增加了反应器内部空间携带物料液膜的量，增大了反应器传质面积，有效的提高了搅拌效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种化工反应设备，更具体地说，涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)生产过程终缩聚反应步骤所使用的新型圆盘反应器。
背景技术
聚酯的生产工艺过程是先将原料乙二醇(EG)和对苯二甲酸(PTA)按一定摩尔比混合成浆料，在一定的温度和压力下对浆料作酯化反应处理，生成对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)，然后通过缩聚反应合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。其中缩聚反应过程包括有用于控制反应速率的预缩聚反应过程和用于控制传质速率的终缩聚反应过程。
目前终缩聚反应过程中所采用的终缩聚反应器大都采用高持液量的卧式反应器，这种反应器的工作原理是将经过预缩聚处理的物料输入一筒体内，借助于设在筒体内部圆盘的旋转，使PET熔体粘附在圆盘表面，并在重力、设在筒体内壁刮板的作用下形成一定厚度的垂下膜，由于液膜不断下滑，在筒体内部不断产生新的界面，即形成所谓的界面更新现象，使PET中脱出的乙二醇分子得以在界面、垂下膜处脱逸，获得分子链长、粘性较高的PET，如此在圆盘转动和液面更替的作用下使缩聚反应不断地进行下去，获得粘度较高的聚对苯二甲酸乙二醇酯。但是由于现有终缩聚反应器所形成的液膜均垂直于圆盘的驱动轴，即仅在圆盘的平面内形成液膜，使得用于PET中乙二醇蒸发的熔体表面积小，而为了增加蒸发面积和气相流通面积，目前所采用的方法是增加筒体的体积，并在筒体内部增设多组圆盘，但采用这种方法的终缩聚反应器存在有不能充分利用反应器内部空间、反应器体积过大，占用空间过大及成本过高等问题。
为此本实用新型中的创作人凭借其多年从事相关行业的经验与实践，并经潜心研究与开发，终于创造出一种在不增加筒体体积的前提下能够充分利用筒体内部空间、增加传质面积及提高终缩聚效率的新型圆盘反应器。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种新型圆盘反应器，该新型圆盘反应器在使用过程中可形成分别垂直、平行于圆盘驱动轴的垂直膜与平行膜，从而可以有效增加传质面积及提高反应器的传质效率。
本实用新型中的新型圆盘反应器包括有一密封的横置式筒体，该筒体设有物料入口与物料出口，并在筒体内部枢设有一驱动轴，在该驱动轴上固设有多组环盘，其特征在于：所述环盘的一侧或两侧固设有多块平行的轴向拉膜钢板。
所述驱动轴为一空心轴。
所述轴向拉膜钢板与环盘焊接固定。
所述筒体的横截面呈圆形或长圆形，所述驱动轴的轴心位于所述筒体圆心或下圆圆心处。
本实用新型中的新型圆盘反应器用组合式环盘结构，在使用过程中可使PET熔体形成两种膜，一种是垂直于反应器内气流方向的膜(简称垂直膜)，另一种是平行于反应器内气流方向的膜(简称平行膜)，由于在两平行圆盘之间增加了平行膜，从而增加了反应器内部空间携带物料液膜的量，增大了反应器传质面积，有效的提高了搅拌效率。由于此种反应器液相成膜的机会增多，脱出的挥发物增多，故在顶部设置了足够的气相流通面积，便利排出气体，增强反应的传质效果。
附图说明
图1是本实用新型中新型圆盘反应器的结构示意图；
图2是本实用新型中组合式圆盘的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型中的新型圆盘反应器包括有一密闭的筒体1，该筒体1呈卧式设置，且截面呈圆形或长圆形，在筒体1两端部分别设置有一物料入口10与一物料出口11，该反应器还包括有一使气流通过反应器内部的供气装置，以利用气流快速带走乙二醇和水分子，由于此部分结构为现有技术，在此不再详细说明。在筒体1两端部的端盖之间枢设有一惯穿整个筒体1的空心驱动轴12，当筒体1的截面呈圆形时，空心驱动轴12位于圆心处，当截面呈长圆形时，空心驱动轴12位于下圆心处，该驱动轴12延伸出筒体1的一端与传动装置、电机联接，并由电机驱动。在驱动轴12位于筒体1内部的位置，靠近物料进口10的位置固定有多组圆孔盘15，以便于带起较稀的物料，形成液膜，在驱动轴12靠近物料出口11的一端平行固设有多组环盘13，如图2所示，该环盘13的中间设有多个等角度分布的穿孔130，并在两穿孔130之间形成一支撑肋131，在每一支撑肋131上固设有多块平行的轴向拉膜钢板14，同时在筒体1的内壁上采用插槽连接有刮板(图中未示出)，通过调整刮板与轴向拉膜钢板14、环盘13、圆孔盘15之间的间隙来控制液膜16的厚度。如图3所示，轴向拉膜钢板14由中厚不锈钢板切割而成，与环盘13的侧面通过焊接连接，以减少螺栓、螺母等连接件的使用，从而可以杜绝零件掉入筒体1内部，引发事故。
本实用新型中的新型圆盘反应器在使用过程中利用圆孔盘15、环盘13和轴向拉膜钢板14的转动，把筒体1底部的物料带起，形成薄膜，即分别形成垂直于反应器内气流方向(驱动轴)的膜(简称垂直膜)和平行于反应器内气流方向(驱动轴)的膜(简称平行膜)，从而增加了单位搅拌器作用空间内携带物料液膜的量，有利于乙二醇和水分子的蒸发，增大了反应器传质面积，有效的提高了搅拌效率。由于此种反应器液相成膜的机会增多，脱出的挥发物增多，故在顶部设置了足够的气相流通面积，便利排出气体，增强反应的传质效果。另外，本实用新型中的新型圆盘反应器由于采用组合式搅拌器的结构使得搅拌器自身刚度得以加强，加之采用空心轴，可明显减少搅拌器的金属用量，提高了搅拌器的可靠度。
Claims (5)
1.一种新型圆盘反应器，包括有一密封的横置式筒体，该筒体设有物料入口与物料出口，并在筒体内部枢设有一驱动轴，在该驱动轴上固设有多组环盘，其特征在于：所述环盘在其一侧或两侧固设有多块平行的轴向拉膜钢板。
2.根据权利要求1中所述的新型圆盘反应器，其特征在于：所述驱动轴为一空心轴。
3.根据权利要求1或2中所述的新型圆盘反应器，其特征在于：所述轴向拉膜钢板直接与所述环盘焊接固定。
4.根据权利要求1或2中所述的新型圆盘反应器，其特征在于：所述横置式筒体的截面呈长圆形，所述驱动轴轴心位于所述筒体的下圆中心处。
5.根据权利要求1或2中所述的新型圆盘反应器，其特征在于：所述反应器筒体内部在靠近物料进口处的驱动轴上固定设有多个圆孔盘。
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