一种抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统及其操作方法与流程

本发明涉及化工设备技术领域，具体为一种抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统及其操作方法。

背景技术：

聚酯纤维，俗称“涤纶”，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称pet纤维，属于高分子化合物，于1941年发明，是当前合成纤维的第一大品种。聚酯纤维最大的优点是抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力。其坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛。聚酯（pet）纤维是由大分子链中的各链节通过酯基连成成纤聚合物纺制的合成纤维，聚酯英文缩写为pet。聚酯纤维具有一系列优良性能，如断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型效果优异，耐热和耐光性好。聚酯纤维的熔点为255℃左右，玻璃化温度约70℃，在广泛的最终用途条件下形状稳定，织物具有洗可穿性，另外，还具有优秀的阻抗性（诸如，抗有机溶剂、肥皂、洗涤剂、漂白液、氧化剂）以及较好的耐腐蚀性，对弱酸、碱等稳定，故有着广泛的服用和产业用途。

聚酯短纤利用连续法制造的过程中有酯化蒸馏等步骤，一般仅仅是使用简单的反应釜加工，但现有的反应釜均具备同样的一个问题，即整体一般为金属制成，成本较高，且釜盖暴露在空气中，即使保温效果好，也会低于反应釜内部温度，会出现内表面有少量蒸汽凝结的问题，影响提取的效率；同时现有技术如cn208786398u公开的一种用于制备聚酯多元醇的设备，该设备同样为一种用于酯化蒸馏等步骤的反应釜，但该设备具备以下几点问题：1、使用了冷却塔和冷凝管双重冷却措施，增加了步骤和成本，且冷凝管简单的暴露在空气中，空气流动性大，冷却效果差；2、该装置使用红外线电加热套，虽然可解决现有技术加热不均匀的问题，但整体包裹釜体，成本较高。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统及其操作方法，解决了现有的反应釜一般为金属制成，成本较高，且釜盖暴露在空气中，会出现内表面有少量蒸汽凝结的问题，影响提取的效率；同时现有技术cn208786398u公开的一种用于制备聚酯多元醇的设备，使用了冷却塔和冷凝管双重冷却措施，增加了步骤和成本，且冷却效率低，使用红外线电加热套也增加了成本的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统，包括釜体和釜盖，且釜体和釜盖之间通过螺栓固定连接，所述釜体的底部连通有出料管，且出料管上固定连接有阀门，所述釜盖顶部的左侧贯穿连通有进料管，所述釜盖顶部的右侧通过支撑管固定连接有冷凝箱，且冷凝箱的底部通过固定套固定连接有出气管，所述出气管的底端贯穿釜盖并延伸至釜盖的下方，所述冷凝箱的内部固定连接有螺旋冷凝管，且螺旋冷凝管的一端与固定套的内表面固定连接，所述冷凝箱的顶部固定连接有第一风扇，所述釜盖包括内层和外层，且内层和外层之间设置有保温腔，所述支撑管的上下两端分别与冷凝箱和保温腔连通，所述外层顶部的左侧设置有凸台，且凸台的顶部转动连接有防护盖。

优选的，所述釜体包括陶瓷内层和塑料外层，所述塑料外层的内表面喷涂有金属镀层，且金属镀层与陶瓷内层之间固定连接有支撑块，所述塑料外层的底部设置有安装盒，且安装盒的内部固定连接有微波加热装置，所述金属镀层位于微波加热装置上方的部分开设有缺口。

优选的，所述安装盒与微波加热装置均设置有多个，且均匀分布在釜体的底部，所述微波加热装置之间通过导线串联，所述釜体正面的中间固定连接有控制面板，且控制面板的底部与前侧微波加热装置的表面电性连接。

优选的，所述釜体正面的右上角固定连接有安装套，且安装套的正面固定连接有散热盒，所述散热盒背面的右侧与塑料外层之间连通有散热管，所述散热管内表面的中间固定连接有挡环，且挡环后侧的顶部固定连接有弹性隔热胶膜，所述塑料外层正面的左上角连通有排气管。

优选的，所述散热盒内表面的左侧滑动连接有过滤盒套，且过滤盒套的内表面卡接有过滤板，所述过滤板设置有多块，且多块过滤板之间通过连杆固定连接，所述散热盒内腔的右侧固定连接有第二风扇，且第二风扇与控制面板之间通过导线电性连接。

优选的，所述螺旋冷凝管的另一端贯穿冷凝箱的右下角并延伸至冷凝箱的外部，且螺旋冷凝管的另一端通过密封套转动连接有弯管，所述釜体右侧的上方固定连接有支撑托架，所述支撑托架上设置有收集筒，且弯管的底端延伸至收集筒的上方。

优选的，所述釜盖顶部的中间固定连接有电机，且电机的表面通过导线与控制面板的顶部电性连接，所述电机输出轴的底端贯穿釜盖并延伸至釜体的内部，所述电机输出轴的底端通过联轴器固定连接有转轴，所述转轴的底端转动连接有轴承座，且轴承座的侧面通过三脚架与釜体内表面的底部固定连接，所述转轴的表面通过铰链转动连接有摆动搅拌杆，所述摆动搅拌杆两两为一组纵向分布在转轴的表面。

优选的，所述控制面板的背面固定连接有温度探测器，所述温度探测器探杆的后端贯穿釜体并延伸至釜体的内部，所述控制面板包括处理器、数据对比器和反馈元件，所述处理器的输出端分别与第一风扇、第二风扇、电机、微波加热装置和数据对比器的输入端电性连接，所述温度探测器和反馈元件的输出端均与处理器的输入端电性连接，所述数据对比器的输出端与反馈元件的输入端电性连接。

本发明还公开了一种抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统的操作方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将控制面板连接电源，为设备通电，先启动微波加热装置发出微波，对陶瓷内层进行预热，再将主原料通过进料管添加至釜体内，同时启动电机，电机带动转轴转动，进而使其表面的摆动搅拌杆转动，对原料进行搅拌，在指定时间依次定量的添加辅料；

步骤二：在加热过程中温度探测器自行启动，并实时检测釜体内物料的温度，并将数据传输到控制面板内，控制面板中的处理器将数据传输至数据对比器，与其中提前设定的规定数值进行对比，若高于该温度即表示物料的温度达标，即会有蒸汽开始产生，并进入螺旋冷凝管内，此时反馈元件反馈信号至处理器，处理器控制第一风扇启动，向冷凝箱内吹入空气，冷空气对螺旋冷凝管内的蒸汽进行冷凝，使其凝结成溶液通过弯管流到收集筒内，当收集筒收集满后，将弯管向上转动，然后更换一个空的收集筒，再将弯管转下，冷凝过程中冷空气携带走热量后变成热空气，并通过支撑管进入釜盖内部的保温腔内，保持内部处于高温状态，最后从凸台处顶开防护盖排出；

步骤三：反应过程中，若需要降低反应温度，可启动第二风扇，第二风扇抽外界抽入冷空气，经过过滤板过滤掉灰尘后进入散热管内，将弹性隔热胶膜推开后即可进入陶瓷内层与塑料外层之间的空腔内，将其内的热量携带走，从排气管排到换热器中，或连接到其他的需加热到设备中。

优选的，所述步骤三中需定期抽出过滤盒套并取出内部过滤板进行清理。

（三）有益效果

本发明提供了一种抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统及其操作方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

（1）、该抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统及其操作方法，通过在釜盖顶部的右侧通过支撑管固定连接有冷凝箱，且冷凝箱的底部通过固定套固定连接有出气管，出气管的底端贯穿釜盖并延伸至釜盖的下方，冷凝箱的内部固定连接有螺旋冷凝管，且螺旋冷凝管的一端与固定套的内表面固定连接，冷凝箱的顶部固定连接有第一风扇，釜盖包括内层和外层，且内层和外层之间设置有保温腔，支撑管的上下两端分别与冷凝箱和保温腔连通，外层顶部的左侧设置有凸台，且凸台的顶部转动连接有防护盖，通过在冷凝箱内设置螺旋冷凝管，增大了与空气的接触面积，使散热效率更高，省去了冷却塔和冷凝管的双重结构配合，同时设置第一风扇来加速空气流动，可进一步提高冷却速度，同时还可将空气带走的热量排到釜盖内部的保温腔内，使内层保持一个较高的温度，避免了外界空气对釜盖的冷却效果，进而避免了蒸馏出来的蒸汽在釜盖内表面凝结的问题，提高了蒸馏效率。

（2）、该抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统及其操作方法，通过使釜体包括陶瓷内层和塑料外层，塑料外层的内表面喷涂有金属镀层，且金属镀层与陶瓷内层之间固定连接有支撑块，塑料外层的底部设置有安装盒，且安装盒的内部固定连接有微波加热装置，金属镀层位于微波加热装置上方的部分开设有缺口，安装盒与微波加热装置均设置有多个，且均匀分布在釜体的底部，微波加热装置之间通过导线串联，釜体正面的中间固定连接有控制面板，且控制面板的底部与前侧微波加热装置的表面电性连接，通过设置陶瓷内层和塑料外层为主体构建釜体，成本相对减少，且塑料外层内侧的金属镀层可避免微波加热装置散发出的微波的散失，能量流失少即可更好的进行加热，且使用三到四个较小的微波加热装置即可实现全面的加热，成本较低。

（3）、该抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统及其操作方法，通过在釜体正面的右上角固定连接有安装套，且安装套的正面固定连接有散热盒，散热盒背面的右侧与塑料外层之间连通有散热管，散热管内表面的中间固定连接有挡环，且挡环后侧的顶部固定连接有弹性隔热胶膜，塑料外层正面的左上角连通有排气管，散热盒内表面的左侧滑动连接有过滤盒套，且过滤盒套的内表面卡接有过滤板，过滤板设置有多块，且多块过滤板之间通过连杆固定连接，散热盒内腔的右侧固定连接有第二风扇，且第二风扇与控制面板之间通过导线电性连接，通过设置第二风扇向陶瓷内层和塑料外层之间的空腔内吹冷风，可对陶瓷内层快速散热，以对内部材料快速降温，准确的把握加热温度，有利于提高产品的质量，且第二风扇近乎于切向的向空腔内吹冷风，使空气可呈螺旋式流动，散热更快更均匀，同时设置的过滤板还可避免带入灰尘到空腔内部，不用担心污染的问题，使用方便。

（4）、该抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统及其操作方法，通过在电机输出轴的底端通过联轴器固定连接有转轴，转轴的底端转动连接有轴承座，且轴承座的侧面通过三脚架与釜体内表面的底部固定连接，转轴的表面通过铰链转动连接有摆动搅拌杆，摆动搅拌杆两两为一组纵向分布在转轴的表面，在转轴表面设置可转动的摆动搅拌杆，在不同转速下，摆动搅拌杆受到的离心力不同，进而导致展开的幅度不同，即可更全面的对反应物进行搅拌。

附图说明

图1为本发明结构的主视图；

图2为本发明釜盖与冷凝箱结构的剖视图；

图3为本发明图1中a处的局部放大图；

图4为本发明釜体局部结构的剖视图；

图5为本发明釜体结构的仰视图；

图6为本发明安装套内部结构的俯视图；

图7为本发明散热盒结构的剖视图；

图8为本发明转轴与摆动搅拌杆结构的主视图；

图9为本发明控制面板与温度探测器结构的侧视图；

图10为本发明的系统原理框图。

图中，1-釜体、101-陶瓷内层、102-塑料外层、103-金属镀层、104-支撑块、105-安装盒、2-釜盖、201-内层、202-外层、203-保温腔、204-凸台、205-防护盖、3-出料管、4-进料管、5-支撑管、6-冷凝箱、7-出气管、8-螺旋冷凝管、9-固定套、10-第一风扇、11-微波加热装置、12-控制面板、13-安装套、14-散热盒、15-散热管、16-挡环、17-弹性隔热胶膜、18-排气管、19-过滤盒套、20-过滤板、21-连杆、22-第二风扇、23-密封套、24-弯管、25-支撑托架、26-收集筒、27-电机、28-转轴、29-轴承座、30-摆动搅拌杆、31-温度探测器、32-处理器、33-数据对比器、34-反馈元件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明实施例提供一种技术方案：一种抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统，包括釜体1和釜盖2，且釜体1和釜盖2之间通过螺栓固定连接，釜体1包括陶瓷内层101和塑料外层102，塑料外层102的内表面喷涂有金属镀层103，且金属镀层103与陶瓷内层101之间固定连接有支撑块104，塑料外层102的底部设置有安装盒105，且安装盒105的内部固定连接有微波加热装置11，金属镀层103位于微波加热装置11上方的部分开设有缺口，安装盒105与微波加热装置11均设置有多个，且均匀分布在釜体1的底部，微波加热装置11之间通过导线串联，釜体1正面的中间固定连接有控制面板12，且控制面板12的底部与前侧微波加热装置11的表面电性连接，通过设置陶瓷内层101和塑料外层102为主体构建釜体1，成本相对减少，且塑料外层102内侧的金属镀层103可避免微波加热装置11散发出的微波的散失，能量流失少即可更好的进行加热，且使用三到四个较小的微波加热装置11即可实现全面的加热，成本较低，控制面板12的背面固定连接有温度探测器31，温度探测器31需耐高温，温度探测器31探杆的后端贯穿釜体1并延伸至釜体1的内部，控制面板12包括处理器32、数据对比器33和反馈元件34，处理器32为arm9系列处理器，处理器32的输出端分别与第一风扇10、第二风扇22、电机27、微波加热装置11和数据对比器33的输入端电性连接，温度探测器31和反馈元件34的输出端均与处理器32的输入端电性连接，数据对比器33的输出端与反馈元件34的输入端电性连接，釜体1正面的右上角固定连接有安装套13，且安装套13的正面固定连接有散热盒14，散热盒14内表面的左侧滑动连接有过滤盒套19，且过滤盒套19的内表面卡接有过滤板20，过滤板20设置有多块，且多块过滤板20之间通过连杆21固定连接，散热盒14内腔的右侧固定连接有第二风扇22，且第二风扇22与控制面板12之间通过导线电性连接，通过设置第二风扇22向陶瓷内层101和塑料外层102之间的空腔内吹冷风，可对陶瓷内层101快速散热，以对内部材料快速降温，准确的把握加热温度，有利于提高产品的质量，且第二风扇22近乎于切向的向空腔内吹冷风，使空气可呈螺旋式流动，散热更快更均匀，同时设置的过滤板20还可避免带入灰尘到空腔内部，不用担心污染的问题，使用方便，散热盒14背面的右侧与塑料外层102之间连通有散热管15，散热管15内表面的中间固定连接有挡环16，且挡环16后侧的顶部固定连接有弹性隔热胶膜17，弹性隔热胶膜17类似于单向阀阀片，正常状态下自然垂落，可降低陶瓷内层101和塑料外层102之间空腔内的热量流失，塑料外层102正面的左上角连通有排气管18，釜盖2顶部的中间固定连接有电机27，且电机27的表面通过导线与控制面板12的顶部电性连接，电机27输出轴的底端贯穿釜盖2并延伸至釜体1的内部，电机27输出轴的底端通过联轴器固定连接有转轴28，转轴28的底端转动连接有轴承座29，且轴承座29的侧面通过三脚架与釜体1内表面的底部固定连接，转轴28的表面通过铰链转动连接有摆动搅拌杆30，摆动搅拌杆30两两为一组纵向分布在转轴28的表面，在转轴28表面设置可转动的摆动搅拌杆30，在不同转速下，摆动搅拌杆30受到的离心力不同，进而导致展开的幅度不同，即可更全面的对反应物进行搅拌，釜体1的底部连通有出料管3，且出料管3上固定连接有阀门，釜盖2顶部的左侧贯穿连通有进料管4，釜盖2顶部的右侧通过支撑管5固定连接有冷凝箱6，且冷凝箱6的底部通过固定套9固定连接有出气管7，出气管7的底端贯穿釜盖2并延伸至釜盖2的下方，冷凝箱6的内部固定连接有螺旋冷凝管8，且螺旋冷凝管8的一端与固定套9的内表面固定连接，螺旋冷凝管8的另一端贯穿冷凝箱6的右下角并延伸至冷凝箱6的外部，且螺旋冷凝管8的另一端通过密封套23转动连接有弯管24，釜体1右侧的上方固定连接有支撑托架25，支撑托架25上设置有收集筒26，且弯管24的底端延伸至收集筒26的上方，冷凝箱6的顶部固定连接有第一风扇10，釜盖2包括内层201和外层202，且内层201和外层202之间设置有保温腔203，支撑管5的上下两端分别与冷凝箱6和保温腔203连通，外层202顶部的左侧设置有凸台204，且凸台204的顶部转动连接有防护盖205，通过在冷凝箱6内设置螺旋冷凝管8，增大了与空气的接触面积，使散热效率更高，省去了冷却塔和冷凝管的双重结构配合，同时设置第一风扇10来加速空气流动，可进一步提高冷却速度，同时还可将空气带走的热量排到釜盖2内部的保温腔203内，使内层201保持一个较高的温度，避免了外界空气对釜盖2的冷却效果，进而避免了蒸馏出来的蒸汽在釜盖2内表面凝结的问题，提高了蒸馏效率。

本发明还公开了一种抗拉可再生聚酯短纤的连续法聚酯制备系统的操作方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将控制面板12连接电源，为设备通电，先启动微波加热装置11发出微波，对陶瓷内层101进行预热，再将主原料通过进料管4添加至釜体1内，同时启动电机27，电机27带动转轴28转动，进而使其表面的摆动搅拌杆30转动，对原料进行搅拌，在指定时间依次定量的添加辅料；

步骤二：在加热过程中温度探测器31自行启动，并实时检测釜体1内物料的温度，并将数据传输到控制面板12内，控制面板12中的处理器32将数据传输至数据对比器33，与其中提前设定的规定数值进行对比，若高于该温度即表示物料的温度达标，即会有蒸汽开始产生，并进入螺旋冷凝管8内，此时反馈元件34反馈信号至处理器32，处理器32控制第一风扇10启动，向冷凝箱6内吹入空气，冷空气对螺旋冷凝管8内的蒸汽进行冷凝，使其凝结成溶液通过弯管24流到收集筒26内，当收集筒26收集满后，将弯管24向上转动，然后更换一个空的收集筒26，再将弯管24转下，冷凝过程中冷空气携带走热量后变成热空气，并通过支撑管5进入釜盖2内部的保温腔203内，保持内部处于高温状态，最后从凸台204处顶开防护盖205排出；

步骤三：反应过程中，若需要降低反应温度，可启动第二风扇22，第二风扇22抽外界抽入冷空气，经过过滤板20过滤掉灰尘后进入散热管15内（需定期抽出过滤盒套19并取出内部过滤板20进行清理），将弹性隔热胶膜17推开后即可进入陶瓷内层101与塑料外层102之间的空腔内，将其内的热量携带走，从排气管18排到换热器中，或连接到其他的需加热到设备中。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。