阅读说明：本技术 一种全连续pbat的生产设备及工艺流程 (Full-continuous PBAT production equipment and process flow ) 是由 余国清 郝瑞强 刘勇 严玉 殷杰 刘林 李广志 于 2019-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种全连续PBAT的生产设备及工艺流程,包括配料打浆釜、酯化反应釜、预缩聚反应釜、终缩聚反应釜、切粒系统。配料打浆釜顶部与聚对苯二甲酸(PTA)料仓和己二酸(AA)料仓相连,配料打浆釜底部通过浆料输送泵与酯化反应釜顶部相连；所述酯化釜顶部气相与工艺塔中部相连,酯化釜中部通过酯化物输送泵与预缩聚反应釜相连；所述预缩聚反应釜底部通过预聚物输送泵和预聚物过滤器与终缩聚反应釜相连；所述终缩聚反应釜通过熔体输送泵和熔体过滤器与切粒系统相连。本发明结构紧凑,工艺合理,自动化程度高,产品质量稳定,运行安全稳定。(The invention relates to full-continuous PBAT production equipment and a process flow, which comprises a batching and pulping kettle, an esterification reaction kettle, a pre-polycondensation reaction kettle, a final polycondensation reaction kettle and a pelletizing system. The top of the batching and pulping kettle is connected with a Poly Terephthalic Acid (PTA) bin and an Adipic Acid (AA) bin, and the bottom of the batching and pulping kettle is connected with the top of the esterification reaction kettle through a slurry delivery pump; the gas phase at the top of the esterification kettle is connected with the middle part of the process tower, and the middle part of the esterification kettle is connected with the pre-polycondensation reaction kettle through an esterified matter delivery pump; the bottom of the pre-polycondensation reaction kettle is connected with the final polycondensation reaction kettle through a prepolymer conveying pump and a prepolymer filter; and the final polycondensation reaction kettle is connected with the granulating system through a melt conveying pump and a melt filter. The invention has the advantages of compact structure, reasonable process, high automation degree, stable product quality and safe and stable operation.)

一种全连续PBAT的生产设备及工艺流程

技术领域

本发明属于高分子行业全生物可降解材料领域，特别是涉及一种全连续PBAT的生产设备及工艺流程。

背景技术

PBAT中文名称为：聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT），属于全生物可降解聚酯。PBAT产品综合性能优异，性价比合理，可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域，用途极为广泛，具有良好的应用推广前景，已成为生物降解塑料材料中的佼佼者。PBAT只有在堆肥、水体等接触特定微生物条件下才发生降解，在正常储存和使用过程中性能非常稳定；与其它生物降解塑料相比，PBAT 力学性能十分优异，接近 PP 和 ABS 塑料；PBAT 加工性能也非常好，可在现有塑料加工通用设备上进行各类成型加工，是目前降解塑料加工性能最好的，同时，PBAT 可以共混大量碳酸钙、淀粉、聚乳酸等填充物，得到价格低廉的降解塑料制品。

根据国家发展和改革委员会《产业结构调整指导目录（2019年本，征求意见稿）》，本产品为全生物降解聚酯聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT），属于可降解聚合物的开发与生产，按《目录》中“第3类 鼓励类”的新型聚酯和纤维的开发、生产与运用”，本发明属于产业鼓励类。开发出一种能连续稳定运行，且产品品质稳定的PBAT装置，是行业迫切需要的。

发明内容

本发明旨在达到上述目的，提供了一种工艺合理，自动化程度高，生产效率高、产品质量稳定，运行安全稳定的全连续PBAT的生产设备和工艺流程。

本发明的目的是这样实现的：

一种全连续PBAT的生产设备及工艺流程， 包括将AA原料和PTA运料进行混合打浆的打浆系统，还包括将混合完毕的浆料进行酯化反应的酯化反应系统，还包括将完毕的原料进行预缩聚和终缩聚反应的缩聚反应系统，还包括将预缩聚和终缩聚结束的原料进行熔化切粒的切粒系统，其特征在于，所述打浆系统包括AA料仓、PTA料仓、AA计量装置、PTA计量装置、配料打浆釜，所述AA料仓和PTA料仓左右对齐设置，所述AA计量装置安装在AA料仓出料口处，所述AA计量装置用于计量AA料仓的出料量，所述PTA计量装置安装在PTA料仓出料口处，所述PTA计量装置用于计量PTA料仓出料量，所述配料打浆釜设置在AA料仓和PTA料仓正下方，所述配料打浆釜顶部通过管道与AA料仓和PTA料仓的出料口相连通；

所述酯化反应系统包括酯化反应釜、工艺塔、回用BDO泵、酯化物输送泵，所述酯化反应釜设置在配料打浆釜右侧，所述酯化反应釜与配料打浆釜之间设有浆料输送泵，所述配料打浆釜通过浆料输送泵将浆料输送到酯化反应釜中，所述工艺塔安装在酯化反应釜右侧，所述酯化反应釜气相与工艺塔中部相连通，所述酯化反应釜产生的气体通过管道输送到工艺塔中部，所述工艺塔对该气体进行分离，分离出水蒸气和BDO，水蒸气通过工艺塔上部出气口排除，BDO通过设置在工艺塔正下方的回用BDO泵重新输送回酯化反应釜中；

所述缩聚反应系统包括预缩聚反应釜、预聚物输送泵、预聚物过滤器、终缩聚反应釜、熔体输送泵和熔体过滤器，所述预缩聚反应釜设置在工艺塔右侧，所述预缩聚反应釜中部与酯化反应釜中部之间通过酯化物输送泵相连通，所述酯化物输送泵用于将酯化反应釜中酯化完毕的原料输送到预缩聚反应釜中预缩聚反应，所述预聚物过滤器安装在预缩聚反应釜右侧，所述预聚物过滤器底部通过预聚物输送泵与预缩聚反应釜底部相连通，所述预聚物过滤器用于将预缩聚反应釜输送过来的原料进行过滤，所述终缩聚反应釜安装在预聚物过滤器右侧，所述预聚物过滤器与终缩聚反应釜前端底部通过管道相连通，所述预聚物过滤器将过滤完毕的原料通过管道输送到终缩聚反应釜中进行终缩聚反应，所述熔体过滤器安装在终缩聚反应釜正下方，所述终缩聚反应釜后端底部通过熔体输送泵与熔体过滤器相连通，所述熔体过滤器用于对终缩聚反应釜输送出来的终缩聚反应熔体原料进行过滤，所述切粒系统安装在熔体过滤器右侧，所述熔体过滤器与切粒系统相连通，所述切粒系统将熔体过滤器输送出来的原料熔体进行造粒；

进一步地，AA料仓和PTA料仓分别通过AA计量装置、PTA计量装置计量后与经过计量的BDO按照一定比例同时加入配料打浆釜，实现全自动浆料配置，连续送出；

进一步地，所述回用BDO泵与酯化反应釜相连的管线上设有催化剂加入口，所述催化剂通过催化剂加入口加入到酯化反应釜中；

进一步地，所述终缩聚反应器为双轴圆盘搅拌真空反应器，在两根搅拌轴上安装有多个成膜圆盘，形成两个圆盘搅拌系统，便于调节PBAT产品的粘度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明结构紧凑，工艺合理，自动化程度高，生产效率高、产品质量稳定，运行安全稳定。通过催化剂从底部加入，既促进了催化剂的分散，又降低了催化剂遇水分解的几率；终缩聚反应釜采用双轴系统，确保了PBAT产品的粘度能达到更高的要求。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

其中，1、己二酸料仓；2、对苯二甲酸料仓；3、己二酸（AA）计量装置；4、对苯二甲酸（PTA）计量装置；5、配料打浆釜；6、浆料输送泵；7、酯化反应釜；8、工艺塔；9、回用BDO泵；10、酯化物输送泵；11、预缩聚反应釜；12、预聚物输送泵；13、预聚物过滤器；14、终缩聚反应釜；15、熔体输送泵；16、熔体过滤器；17、切粒系统。

具体实施方式

如图1所示，如图1所示一种全连续PBAT的生产设备及工艺流程和工艺流程中的配料打浆系统，包括己二酸料仓1、对苯二甲酸料仓2，与己二酸料仓连接的己二酸计量装置3，与对苯二甲酸料仓连接的PTA计量装置4，配料打浆釜5，打浆好的浆料通过浆料输送泵6送至酯化反应釜。

如图1所示一种全连续PBAT的生产设备及工艺流程和工艺流程中的酯化反应釜系统，从配料打浆釜5过来的浆料，进酯化反应釜7进行酯化反应，反应温度控制在220~240℃，反应压力在 30~90KPa（A），催化剂和回流BDO在反应釜底部加入，酯化后的产物通过酯化物输送泵10，送至预缩聚反应釜11。酯化反应生成的水、四氢呋喃以及大量的BDO，通过气相管道到工艺塔8进行分离。

如图1所示一种全连续PBAT的生产设备及工艺流程和工艺流程中的缩聚反应釜系统和切粒系统，包括预缩聚反应釜11，酯化物进入预缩聚反应釜后，进行预缩聚反应，预缩聚釜反应温度控制在 230～250℃，反应压力 在1～20KPa（A），反应好的预聚物，通过预聚物输送泵12，经过预聚物过滤器13过滤，进入终缩聚反应釜14。预聚物进入终缩聚反应釜后，进行终缩聚反应，反应温度控制在 230～250℃，反应压力在 0.02~1KPa（A）。反应好的熔体粘度较高，通过熔体输送泵15输送，再经过熔体过滤器16过滤，熔体送至切粒系统17造粒。

本发明结构紧凑，工艺合理，自动化程度高，生产效率高、产品质量稳定，运行安全稳定。通过催化剂从底部加入，既促进了催化剂的分散，又降低了催化剂遇水分解的几率；终缩聚反应釜采用双轴系统，确保了PBAT产品的粘度能达到更高的要求。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。