聚酯反应釜阅读：56

　　1.釜体(Vessel)：

　　通常为立式圆筒形，由不锈钢（如316L）或内衬不锈钢的碳钢制成，耐腐蚀、耐高温高压。

　　分为夹套层和内腔。夹套用于通入导热油或蒸汽进行加热或冷却。

　　2.搅拌系统(Agitation System)：

　　搅拌器：是核心部件。聚酯反应粘度极高（尤其在后期），需强力搅拌。常用类型：

　　锚式/框式搅拌器：适用于中低粘度阶段，保证传热均匀。

　　螺带式/螺杆式搅拌器：适用于高粘度阶段，能有效推动物料，防止壁面结焦。

　　组合式搅拌：如上部锚式+下部螺带式，兼顾不同反应阶段的需求。

　　搅拌轴：高强度不锈钢轴，贯穿釜体。

　　减速机与电机：提供强大扭矩，驱动搅拌器。通常配备变频器，可调节转速。

　　机械密封：关键部件，防止高温、高真空下物料泄漏。通常采用双端面机械密封，并配有密封液（如乙二醇）循环冷却和润滑系统。

　　3.加热与冷却系统：

　　导热油循环系统：最常用。外部导热油炉加热导热油，通过泵送入反应釜夹套和搅拌器轴内（如有内盘管），实现均匀高效加热。可精确控温（±1°C）。

　　蒸汽加热：用于初始加热或特定阶段。

　　冷却水：用于反应结束后的降温或紧急冷却。

　　4.真空系统：

　　在缩聚阶段，需要高真空（可达几十甚至几个Pa）来移除反应生成的小分子副产物（如乙二醇、水），推动反应向高分子量方向进行。

　　由真空泵（如罗茨泵+液环泵组合）、冷凝器、捕集器等组成。冷凝器用于回收蒸发的乙二醇。

　　5.进料与出料系统：

　　进料口：用于加入浆料（PTA+EG）、催化剂、添加剂等。通常有多个接口。

　　出料系统：反应结束后，熔融的聚酯通过出料阀（底部大直径球阀或针形阀）排出，进入后续的铸带头、切粒机等。

　　6.测量与控制系统：

　　温度传感器：多点测温（夹套、物料内部）。

　　压力/真空传感器：实时监控釜内压力。

　　扭矩传感器：监测搅拌负载，间接反映物料粘度变化。

　　7.液位计：（部分有）。

　　PLC/DCS控制系统：实现温度、压力、真空、搅拌转速、进料量等的自动控制、数据记录和安全联锁。

　　8.安全附件：

　　安全阀：防止超压。

　　爆破片：重要安全屏障。

　　压力表、温度表。

　　紧急停车系统。

　　一、优点

　　1.高效完成复杂反应

　　能够在一个密闭系统内，精确控制温度、压力、搅拌和真空等关键参数，高效完成从酯化到高真空缩聚的多步化学反应，适合大规模连续或间歇生产。

　　2.良好的传热与温度控制

　　采用夹套和/或内盘管导热油加热，配合强力搅拌，可实现物料均匀受热，温度控制精度高（通常±1°C），避免局部过热导致物料降解或色相变差。

　　3.高真空环境保障高分子量

　　配备强大的真空系统，可在终缩聚阶段维持极高真空度（<100 Pa），有效移除副产物（如乙二醇），推动缩聚反应向生成高分子量聚合物的方向进行，提升产品性能。

　　4.适应高粘度物料

　　配备锚式、螺带式或组合式强力搅拌器，能够有效搅拌从低粘度液体到极高粘度熔体（可达数万至数十万厘泊）的物料，防止物料挂壁、结焦，保证反应均匀。

　　5.自动化程度高，产品质量稳定

　　现代聚酯反应釜多采用PLC或DCS控制系统，实现工艺参数的自动监控、记录和调节，减少人为误差，确保不同批次产品的质量一致性。

　　6.密闭设计，安全环保

　　整个反应过程在密闭系统中进行，有效防止有毒有害物质（如EG蒸气）泄漏，减少环境污染，同时降低原料损耗，提高回收率（如EG回收）。

　　7.材质耐腐蚀，寿命较长

　　关键部位采用316L等优质不锈钢，具有良好的耐有机酸、乙二醇和高温腐蚀性能，设备使用寿命长。

　　二、缺点

　　1.设备投资成本高

　　聚酯反应釜结构复杂，对材质、搅拌、密封、真空和控制系统要求极高，导致设备制造成本和初期投资非常昂贵。

　　2.能耗较高

　　需要持续的导热油加热和高功率真空泵运行，能源消耗大，是生产过程中的主要成本之一。

　　3.维护难度大、成本高

　　机械密封是易损件，在高温、高真空、高粘度工况下易磨损或失效，更换成本高且需专业人员操作。

　　反应结束后，釜内壁和搅拌器易产生结焦或凝固物，清理困难，耗时耗力，影响生产效率。

　　高精度仪器（如真空计、扭矩传感器）需要定期校准和维护。

　　4.启动和停车周期长

　　由于系统热容量大，升温、降温过程缓慢，从冷态启动到正常生产或停车降温都需要较长时间，不适合频繁切换生产任务。

　　5.存在安全隐患

　　高温、高压（或高真空）运行，存在泄漏、爆炸或真空塌陷的风险。

　　乙二醇等原料和产物具有可燃性，需严格防爆设计。

　　高温熔体若意外泄漏，可能造成严重安全事故。

　　6.对操作要求高

　　需要经验丰富的操作人员监控和调整工艺参数，尤其是在缩聚后期粘度急剧上升时，需密切注意搅拌负载和真空度变化，防止“闷釜”或设备损坏。

　　7.灵活性有限

　　专用性强，主要针对特定聚酯产品设计。若需生产差异较大的产品，可能需要调整工艺甚至更换设备，灵活性不如小型通用反应釜。

　　一、开车前准备

　　1.设备检查：

　　确认反应釜、管道、阀门、密封、仪表（温度、压力、真空计）、安全阀、爆破片等完好无损。

　　检查搅拌系统能否正常转动（空载试车）。

　　确保密封液（如乙二醇）循环系统畅通，液位正常。

　　2.系统吹扫与检漏：

　　用惰性气体（如N?）对系统进行吹扫，置换空气，防止氧化。

　　进行气密性试验和真空试漏，确保系统无泄漏。

　　3.公用工程准备：

　　开启导热油炉，将导热油加热至设定温度。

　　准备好冷却水、压缩空气、氮气等。

　　启动真空系统（如液环泵）。

　　二、运行操作流程

　　1.进料（浆料配制与加入）：

　　将对苯二甲酸（PTA）粉末与过量乙二醇（EG）在打浆罐中混合成均匀浆料。

　　通过进料泵将浆料压入反应釜内。

　　2.酯化反应：

　　启动搅拌，夹套通入高温导热油，将釜内物料加热至250–260°C。

　　在常压或微正压下进行酯化反应，生成对苯二甲酸双羟乙酯（BHET）和水。

　　反应生成的水和过量EG蒸发，经冷凝器冷凝后分离，EG回收利用。

　　控制酯化终点（通常以出水量或酸值判断）。

　　3.预缩聚：

　　将酯化完成的物料送入预缩聚釜（或在本釜降压进入下一阶段）。

　　逐步抽真空至中等真空（如10–50 kPa），温度升至260–270°C。

　　分子间脱EG，形成低聚物。继续回收EG。

　　4.终缩聚：

　　将预聚物送入终缩聚釜（通常为卧式或特殊立式釜）。

　　抽至高真空（<100 Pa，甚至<50 Pa）。

　　温度维持在270–280°C。

　　在强力搅拌下，低聚物持续脱EG，分子链迅速增长，粘度急剧上升。

　　通过监测搅拌电流/扭矩或真空度来判断反应终点（达到目标聚合度/粘度）。

　　5.出料：

　　反应结束后，向釜内缓慢通入氮气破除真空。

　　打开底部出料阀，将高温熔融聚酯（约280°C）连续排出。

　　熔体经铸带头挤出，冷却后由切粒机切成聚酯切片。

　　三、停车与清洗

　　1.正常停车：

　　完成出料后，关闭加热，通入冷却水降温。

　　待温度降至安全范围（如<150°C）后，停止搅拌。

　　进行系统清理和维护。

　　2.紧急停车：

　　遇停电、停水、泄漏、超压等紧急情况，立即启动紧急程序：切断加热、停止进料、紧急破真空、停止搅拌（视情况）。

　　3.清洗：

　　定期或更换产品时需彻底清洗。常用方法：热EG浸泡、水煮、机械清理等，清除结焦物。

　　1.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）生产：

　　瓶级PET：用于矿泉水瓶、饮料瓶、食用油瓶等。

　　纤维级PET：用于涤纶长丝、短纤，制造服装、家纺、工业用布。

　　薄膜级PET：用于包装膜、磁带、电容器膜等。

　　2.聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）生产：

　　工程塑料，用于汽车零部件、电子电器连接器、开关等。

　　3.不饱和聚酯树脂（UPR）生产：

　　用于制造玻璃钢（FRP）、人造石、涂料、纽扣等。

　　4.其他聚酯类材料：

　　如聚乳酸（PLA）、聚碳酸酯（PC）的部分工艺段也可能用到类似反应釜。

　　5.科研与中试：

　　高校、研究院所用于新型聚酯材料的合成与工艺开发。