阅读说明：本技术 一种乙交酯或丙交酯生产用预聚釜 (Pre-polymerization kettle for glycolide or lactide production ) 是由 柴青立 龚磊 刘雄 景辽宁 曹文 张跃胜 卞江群 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及化工设备领域内的一种乙交酯或丙交酯生产用预聚釜,其壳体的内腔中设有至少两层伞状的布液器,各布液器顶部各自设有接料器,所述接料器周边设有锯齿形溢流口,壳体上连接有延伸至最上层布液器对应的接料器上方的进料管；除最下层布液器外,各布液器周边设有环形围堰并在该布液器底部设有导流管,所述导流管向下延伸至下一层布液器对应的接料器上方；所述布液器包括至少一个环槽布液器和至少一个台阶布液器,环槽布液器整体上位于台阶布液器的上方；所述环槽布液器上表面分布若干环形接料槽；所述台阶布液器上表面分布有若干台阶。该装置脱挥效率高,使物料反应更加均匀彻底。可用于乙交酯或丙交酯的生产。(The invention relates to a prepolymerization kettle for producing glycolide or lactide in the field of chemical equipment, wherein at least two umbrella-shaped liquid distributors are arranged in an inner cavity of a shell, a material receiver is respectively arranged at the top of each liquid distributor, a sawtooth-shaped overflow port is arranged on the periphery of the material receiver, and a feed pipe extending to the position above the material receiver corresponding to the uppermost liquid distributor is connected to the shell; except for the liquid distributor at the lowest layer, the periphery of each liquid distributor is provided with an annular cofferdam and the bottom of the liquid distributor is provided with a guide pipe which extends downwards to the upper part of a material receiver corresponding to the liquid distributor at the next layer; the liquid distributor comprises at least one annular liquid distributor and at least one step liquid distributor, and the annular liquid distributor is integrally positioned above the step liquid distributor; a plurality of annular material receiving grooves are distributed on the upper surface of the annular liquid distributor; the upper surface of the step liquid distributor is distributed with a plurality of steps. The device has high devolatilization efficiency, and the material reaction is more uniform and thorough. Can be used for the production of glycolide or lactide.)

一种乙交酯或丙交酯生产用预聚釜

技术领域

本发明涉及一种化工设备，特别涉及一种用于乙交酯或丙交酯生产用的预缩聚反应釜。

背景技术

聚乳酸、聚乙醇酸是环境友好暨生物降解材料，在农用薄膜、生物医学、注塑制品等领域应用广阔。目前聚乳酸、聚乙醇酸主要以丙交酯、乙交酯为单体，经催化开环工艺生产。

乙交酯、丙交酯的生产是以L乳酸或D乳酸、乙醇酸为原料，由“脱水寡聚-催化裂解”的两步法工艺路线获得。中国专利数据库中公开了一种预缩聚反应釜，其公开号：CN211537771U；公开(公告)日：20200922；该装置由塔盘段、筒体段、釜盖以及气相管按照从下至上依次连接构成的壳体，所述壳体中设置有内件，所述内件包含设置在所述塔盘段的内部的塔盘结构以及安装在所述塔盘结构的上端的泡罩，其中，由多个带圆弧封头的第一环形塔盘和多个带内管的第二环形塔盘交替连接形成所述塔盘结构，所述第一环形塔盘、所述第二环形塔盘均为分瓣式结构。

其不足之处在于：该装置布膜效果不好，脱水寡聚时间长，成本高，同时乳酸脱水过程副反应多，脱水时间长会导致丙交酯收率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种乙交酯或丙交酯生产用预聚釜，使其布膜效果好，蒸发面大，脱挥效果好，使物料反应更加均匀彻底。

本发明的目的是这样实现的：一种乙交酯或丙交酯生产用预聚釜，包括立式设置的壳体，壳体顶部设有气相出口和氮气口，壳体底部中心设有出料口，壳体外周设有加热夹套，壳体的内腔中设有至少两层伞状的布液器，各布液器顶部各自设有接料器，所述接料器周边设有锯齿形溢流口，壳体上连接有延伸至最上层布液器对应的接料器上方的进料管；除最下层布液器外，各布液器周边设有环形围堰并在该布液器底部设有导流管，所述导流管向下延伸至下一层布液器对应的接料器上方；所述布液器包括至少一个环槽布液器和至少一个台阶布液器，环槽布液器整体上位于台阶布液器的上方；所述环槽布液器上表面分布若干环形接料槽，所述环形接料槽的高度从对应布液器中心内向外逐级降低；所述台阶布液器上表面分布有若干台阶，所述台阶高度从对应布液器中心内向外逐级降低。

该装置用于乙交酯、丙交酯的生产中，其反应物料从进料管进入装置内，通过氮气口通入氮气作为保护气体，物料先进入接料器，然后从锯齿形溢流口溢流到伞状的布液器表面，然后从导流管进入到下一层接料器，再溢流到对应的伞状的布液器表面，然后逐层向下，直到预缩聚反应完成；此过程中，物料的蒸发面积急剧扩大，小分子有效脱出并不断从气相出口被抽走，使得预缩聚反应不断向正向进行，环槽布液器整体上位于台阶布液器上方，在物料粘度较小时，环槽布液器具有较高的蒸发效率，当物料逐层向下时，物料的粘度也逐渐变大，此时，台阶布液器布膜厚度更小，利于小分子有效脱出，上述工作过程中，物料无反混，可以使得反应更加均匀彻底，平均分子量可控。氮气可以在整个工作过程中持续微量输入，可以调整真空度，也有利于保护反应。

作为本发明的进一步改进在于，所述气相出口位于壳体顶部中心，壳体内位于气相出口的正下方设有锥形挡板。锥形挡板使气体从四周进入气相管道，可阻止气体带出物料。

进一步地，所述接料器内底部为上凸的圆锥底。物料可无死角从锯齿形的溢流口向四周均匀流出，可减少偏流的发生。

进一步地，所述环槽布液器和台阶布液器分别设置有多层。此外，所述环槽布液器和台阶布液器在同一层中布置有一个或多个。其极大地拓展了该装置的工艺适应性，可以任意组合使用。

作为本发明的进一步改进，所述壳体为上大下小的结构，包括大径段和小径段，所述布液器设置在大径段对应的壳体内。上大下小的结构可提供足够气相空间，利于小分子脱辉。

作为本发明的进一步改进，所述加热夹套上设有热媒进口和热媒出口，加热夹套中设置有使热媒呈螺旋状流动的导流板。该结构可以延长热媒加热行程，避免发生短流，提高加热效果。

附图说明

图1为本发明一种结构示意图。

图2为本发明另一种结构示意图。

图中：1.壳体；1a.进料管；1b.出料口；1c.氮气口；1d气相出口；1e.锥形挡板；2.加热夹套；2a.导流板；2b.热媒进口；2c.热媒出口；3.环槽布液器；3a.接料器；3b.环形接料槽；3c.环形围堰；4.导流管；5.台阶布液器；5a.台阶。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，为一种乙交酯或丙交酯生产用预聚釜，其壳体1立式设置，壳体1顶部设有气相出口1d和氮气口1c，壳体1底部中心设有出料口1b，壳体1外周设有加热夹套2，壳体1的内腔中设有两层伞状的布液器，布液器顶部设有接料器3a，接料器3a周边设有锯齿形溢流口，壳体1上连接有延伸至上层布液器对应的接料器3a上方的进料管1a；上层的布液器周边设有环形围堰3c并在该布液器底部设有导流管4，导流管4向下延伸至下一层布液器对应的接料器3a上方；布液器包括一个环槽布液器3和一个台阶布液器5，环槽布液器3上位于台阶布液器5的上方；环槽布液器3上表面分布若干环形接料槽3b，环形接料槽3b的高度从对应布液器中心内向外逐级降低；台阶布液器5上表面分布有若干台阶5a，台阶5a高度从对应布液器中心内向外逐级降低。

气相出口1d位于壳体1顶部中心，壳体1内位于气相出口1d的正下方设有锥形挡板1e。

接料器3a内底部为上凸的圆锥底。

壳体1为上大下小的结构，包括大径段和小径段，环槽布液器3和台阶布液器5设置在大径段对应的壳体1内。

加热夹套2上设有热媒进口2b和热媒出口2c，加热夹套2中设置有使热媒呈螺旋状流动的导流板2a。

实施例2

如图2所示，为一种乙交酯或丙交酯生产用预聚釜，其与实施例1的不同之处在于：环槽布液器3和台阶布液器5分别设置有两层。

除最下层布液器外，各布液器周边设有环形围堰3c并在该布液器底部设有导流管4，导流管4向下延伸至下一层布液器对应的接料器3a上方；环槽布液器3整体上位于台阶布液器5的上方。

该装置用于乙交酯、丙交酯的生产中，其反应物料从进料管1a进入装置内，通过氮气口1c通入氮气作为保护气体，物料先进入接料器3a，然后从锯齿形溢流口溢流到伞状的布液器表面，然后从导流管4进入到下一层接料器，再溢流到对应的伞状的布液器表面，然后逐层向下，直到预缩聚反应完成；此过程中，物料的蒸发面积急剧扩大，小分子有效脱出并不断从气相出口被抽走，使得预缩聚反应不断向正向进行，环槽布液器3整体上位于台阶布液器5上方，在物料粘度较小时，环槽布液器3具有较高的蒸发效率，当物料逐层向下时，物料的粘度也逐渐变大，此时，台阶布液器5布膜厚度更小，利于小分子有效脱出，上述工作过程中，物料无反混，可以使得反应更加均匀彻底，平均分子量可控。氮气可以在整个工作过程中持续微量输入，可以调整真空度，也有利于保护反应。

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。例如环槽布液器3和台阶布液器5在同一层中布置有多个。