Система обменных реакций, система производства модифицированного полиэфира, содержащая тот же способ производства модифицированного полиэфира, и продукт в виде модифицированного полиэфирного волокна

Система обменных реакций, система производства модифицированного полиэфира, содержащая тот же способ производства модифицированного полиэфира, и продукт в виде модифицированного полиэфирного волокна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к области техники синтеза высокомолекулярных материалов и, в частности, относится к системе обменных реакций, системе производства модифицированного полиэфира, содержащей такой же способ производства модифицированного полиэфира и продукт в виде модифицированного полиэфирного волокна.

Уровень техники

Полиэфир как один из важнейших химических синтетических материалов широко используется в таких областях, как производство волокон, тары, инженерных пластмасс, медицинских материалов. Под влиянием технологического прогресса и рыночного спроса глобальная полиэфирная промышленность быстро развивается в последние годы, и конкуренция между похожими продуктами становится все более напряженной. В свете новой конкурентной ситуации и с учетом ухудшения окружающей среды в стране и за рубежом, а также в виду наличия больших избыточных объемов традиционных сортов продуктов, ключевое значение приобретает активное исследование путей устойчивого развития отрасли и ускорение преобразований и модернизации полиэфирных продуктов и технологий; разработка процессов и устройств для производства дифференцированных полиэфирных продуктов представляет собой основной подход к преобразованиям и модернизации.

Технологически разработка дифференцированных полиэфирных продуктов, в основном, ведется по двум направлениям: химическая и физическая модификация. Химическая модификация заключается в ведении функционального модификатора в структуру молекулы сложного полиэфира с образованием сополимера, а физическая модификация состоит в гомогенном смешивании функционального модификатора с полиэфирной матрицей, в результате чего образуется смесь, это делается для придания полиэфиру определенных физических свойств, например, гигроскопичности, огнестойкости, антибиотических свойств, электропроводности или катионной красящей способности катионного красителя. Высокоэффективная дисперсия модификатора и контроль точности пропорций добавляемых компонентов являются ключом к обеспечению стабильности производства дифференцированных полиэфиров и однородности структуры продукта.

В настоящее время, перед процессом поликонденсации, для смешивания и диспергирования модификатора в основном материале применяется, как правило, устройство для перемешивания, состоящее из этерификационного реактора и трубчатого статического олигомерного смесителя, и ни одно из двух устройств не обладает способностью разрушать материал и делать его однородным, так что трудно добиться однородного смешивания основного материала и несовместимого модификатора, что, в конечном итоге, приводит к меньшей однородности структуры модифицированного полиэфира, а прядильные волокна подвержены хроматической аберрации при окрашивании. Поэтому, улучшение однородности структуры модифицированного полиэфира стало неотложной задачей, которая должна быть решена.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предназначено для того, чтобы предоставить систему обменных реакций, систему производства модифицированного полиэфира, содержащую такой же способ производства модифицированного полиэфира и волокнистого продукта из модифицированного полиэфира с целью повысить однородность структуры модифицированного полиэфира.

Для решения упомянутой задачи в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложена система обменных реакций, содержащая: вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком, содержащий первый вход для материала и первый выход для материала, предусмотренный на нем, и вертикальный реактор с поршневым потоком, содержащий второй вход для материала, и второе выпускное отверстие для материала, предусмотренные на нем; причем вертикальный комплексный реактор со смешанным потоком предусмотрен на верхней стенке вертикального реактора с поршневым потоком, и первое выпускное отверстие для материала соединено со вторым впускным отверстием для материала.

Также нижняя стенка вертикального реактора с полностью перемешанным потоком, по меньшей мере, частично является общей с верхней стенкой вертикального реактора с поршневым потоком, для того чтобы сформировать общую стенку реактора, а первое выпускное отверстие для материала и второе впускное отверстие материала перекрываются и расположены на общей стенке реактора.

Также общая стенка реактора имеет структуру, в которой средняя часть погружена вниз относительно вертикального реактора с полностью перемешанным потоком.

Также вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком и вертикальный реактор с поршневым потоком расположены коаксиально, и предпочтительно, первое выпускное отверстие для материала и второе впускное отверстие для материала перекрываются и расположены на оси вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и вертикального реактора с поршневым потоком.

Также вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком имеет отношение длины к диаметру от 0,5 до 3, вертикальный реактор с поршневым потоком имеет отношение длины к диаметру от 2 до 20, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком больше, чем диаметр вертикального реактора с поршневым потоком; и, что более предпочтительно, диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком составляет от 1,05 до 5 диаметров вертикального реактора с поршневым потоком.

Также система обменных реакций дополнительно содержит также систему каскадного регулирования уровня жидкости, содержащую: датчик уровня жидкости, используемый для определения информации об уровне жидкости внутри вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и отправки сигнала об уровне жидкости в соответствии с информацией об уровне жидкости; и электрический регулирующий клапан, расположенный на коммуникационном трубопроводе между первым выпускным отверстием для материала в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком и вторым входом для материала в вертикальном реакторе с поршневым потоком, и используется для приема сигнала об уровне жидкости и для регулировки степени открытия электрического регулирующего клапана.

Также вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком содержит первый корпус реактора и устройство для перемешивания, содержащее: перемешивающий стержень, соединенный с первым корпусом реактора, причем один его конец выдвигается во внутреннюю часть первого корпуса реактора; набор перемешивающих лопастей, расположенных в осевом направлении симметрично или радиально на перемешивающем стержне; предпочтительно, устройство для перемешивания, содержащее набор из групп перемешивающих лопастей, расположено параллельно направлению выдвижения перемешивающего стержня, причем каждая из групп перемешивающих лопастей содержит набор перемешивающих лопастей, расположенных на одной и той же горизонтальной плоскости, и, более предпочтительно, количество групп перемешивающих лопастей составляет от 2 до 5, и, более предпочтительно, различные перемешивающие лопасти в двух соседних группах перемешивающих лопастей чередуются.

Также вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком дополнительно содержит внутренний набор спиральных нагревательных труб, причем внутренний набор спиральных нагревательных труб расположен внутри первого корпуса реактора и окружает устройство для перемешивания; и, предпочтительно, внутренний набор спиральных нагревательных труб содержит несколько групп внутренних спиральных нагревательных труб, расположенных в виде концентрических кругов, причем каждая из внутренних спиральных нагревательных труб расположена по оси и по спирали вдоль вертикального реактора с полностью перемешанным потоком.

Также вертикальный реактор с поршневым потоком содержит второй корпус реактора и сборный блок подачи пленки, расположенный внутри второго корпуса реактора; этот блок подачи пленки в сборе, содержащий несколько блоков подачи пленки, расположенных параллельными слоями; предпочтительно, чтобы блок подачи пленки в сборе содержал от 4 до 40 слоев блоков подачи пленки.

Также блок подачи пленки содержит: пористую крышку; перепускной лоток, расположенный в потоке материала далее за пористой крышкой, причем перепускной лоток снабжен отверстием для перелива; предпочтительно, пористая крышка имеет конструкцию с центром, поднятым вверх, отверстие для перелива перепускного лотка расположено в центре перепускного лотка, и еще более предпочтительно, пористая крышка представляет собой коническую пластину в виде зонтика.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения далее предлагается система производства модифицированного полиэфира, содержащая систему этерификации, систему предварительной поликонденсации и систему окончательной поликонденсации, причем система производства модифицированного полиэфира дополнительно содержит поточную систему добавления модификатора, расположенную между системой этерификации и системой предварительной поликонденсации в соответствии с порядком расхода материала и любой системой обменных реакций, как упомянуто выше.

Также поточная система добавления модификатора содержит устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата и/или устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата; предпочтительно, устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата содержит систему сушки модифицирующего суперконцентрата, шнековый экструдер и дозирующий насос для расплава модифицирующего суперконцентрата, которые соединены последовательно; а устройство поточного впрыска раствора модификатора содержит резервуар для приготовления раствора модификатора, резервуар для подачи раствора модификатора, дозирующий насос раствора модификатора и инжектор раствора модификатора, которые соединены последовательно.

Также система производства модифицированного полиэфира дополнительно содержит динамический смеситель, расположенный между поточной системой добавления модификатора и системой обменных реакций; предпочтительно, чтобы динамический смеситель представлял собой 1-5-ступенчатый динамический микшер с высоким усилием сдвига.

Также система производства модифицированного полиэфира дополнительно содержит олигомерный теплообменник и устройство для дозирования олигомеров, которые расположены в последовательности потока материала между системой этерификации и системой поточного добавления, предпочтительно, устройство дозирования доставки олигомера содержит олигомерный насос и олигомерный расходомер, расположенный после олигомерного насоса.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ производства модифицированного полиэфира, содержащий следующие стадии: соответственно, приготовление суспензии и модификатора; и добавление суспензии к любой системе производства модифицированного полиэфира, как упомянуто выше, и добавление модификатора в поточную систему добавления любой системы производства модифицированного полиэфира, как упомянуто выше, с целью производства модифицированного полиэфира.

Также в процессе производства модификатора получают модификатор, имеющий динамическую вязкость от 0,05 Па⋅с до 1000 Па⋅с.

Также когда система производства модифицированного полиэфира содержит олигомерный теплообменник, олигомерный теплообменник регулирует температуру олигомера до 180°С до 300°С; и, когда система производства модифицированного полиэфира содержит динамический смеситель, динамический смеситель имеет скорость вращения от 50 об/мин до 5000 об/мин.

Также система обменных реакций имеет температуру реакции от 180 до 300°С и время реакции от 10 мин до 180 мин.

Также расплавленный преполимер, полученный из системы предварительной поликонденсации, имеет характеристическую вязкость в потоке от 0,10 до 0,50 дл/г; и, предпочтительно, конечный полимерный расплав, полученный из системы окончательной поликонденсации, имеет характеристическую вязкость в потоке 0,50 дл/г до 1,50 дл/г.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается продукт из модифицированного сложного полиэфирного волокна, полученный из модифицированного полиэфирного волокна, полученного в любой системе производства волоконного продукта из модифицированного полиэфира, как упомянуто выше.

Также волоконный продукт из модифицированного полиэфира имеет удельную разрывную нагрузку от 2,5 CN/дтекс до 6,0 CN/дтекс, удлинение на разрыв от 20% до 50% и однородность красителя от 4 до 5.

Используя техническое решение в соответствии с настоящим изобретением, эта система обменных реакций такой напрямую соединенной конструкции, где вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком предусмотрен на верхней стенке вертикального реактора с поршневым потоком, может обеспечить возможность для материала, после того как он будет эффективно перемешан в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком, быстро и удобно поступать в вертикальный реактор с поршневым потоком под действием силы тяжести, что значительно сокращает время перехода материала из вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в вертикальный реактор с поршневым потоком таким образом, чтобы материал в состоянии близком к однородному после обменной реакции в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком мог быть перенесен на более ранней стадии в вертикальный реактор с поршневым потоком для последующей обменной реакции в состоянии близком к гомогенному, что позволяет легко контролировать условия обменной реакции; кроме того, однородность распределения модификатора в структуре полиэфирных молекул может быть улучшена, и, таким образом, полученный модифицированный полиэфир является структурно высоко гомогенным, и система подходит для производства высококачественных волоконных и пленочных продуктов.

Краткое описание чертежей

Сопроводительные чертежи, которые составляют часть описания, прилагаются к настоящему изобретению и необходимы для дополнительного его понимания, причем иллюстративные примеры настоящего изобретения и их описания используются для объяснения настоящего изобретения и не составляют в чем-либо неправильного определения настоящего изобретения.

На чертежах

на фиг. 1 показана система обменных реакций, представленная типичным вариантом осуществления в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 2 показан технологический поток системы производства модифицированного полиэфира, представленной в типичном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 3 показана система производства модифицированного полиэфира, представленная типичным вариантом осуществления в соответствии с настоящим изобретением; а также

на фиг. 4 показаны кривые сканирования DSC модифицированных полиэфиров, полученных в варианте 1 осуществления настоящего изобретения, и сравнительного варианта 1 осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Следует отметить, что варианты осуществления изобретения и признаки в вариантах осуществления изобретения в настоящей заявке могут быть объединены друг с другом без конфликтов. Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи и в сочетании с вариантами осуществления изобретения.

Как упоминалось в разделе «Уровень техники», на известном уровне техники существует техническая проблема, заключающаяся в том, что при использовании несовместимого модификатора трудно достичь равномерной однородности с основным материалом, что приводит к более низкой однородности структуры модифицированного полиэфира. Чтобы устранить упомянутые дефекты известного уровня техники, настоящее изобретение предлагает систему обменных реакций, как показано на фиг. 1, которая содержит: вертикальный реактор 2 с полностью перемешанным потоком, содержащий первый вход для материала и первое выпускное отверстие для материала и вертикальный реактор 7 с поршневым потоком, который содержит второй вход для материала и второе выпускное отверстие для материала; причем вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком предусмотрен на верхней стенке вертикального реактора с поршневым потоком, и первое выходное отверстие материала соединено со вторым впускным отверстием для материала.

При упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением, эта система реакции обмена такой напрямую соединенной конструкции, где вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком предусмотрен на верхней стенке вертикального реактора с поршневым потоком, благодаря чему материал, достигнув состояния эффективного смешивания в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком, может быстро и удобно поступать в вертикальный реактор с поршневым потоком под действием силы тяжести, что значительно сокращает время перехода материала из вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в вертикальный реактор с поршневым потоком таким образом, чтобы условия почти гомогенной реакции обмена материала в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком на более ранней стадии могут быть перенесены в вертикальный реактор с поршневым потоком для последующей близкой к гомогенности реакции обмена, что позволяет легко контролировать условия реакции обмена; также может быть улучшена однородность распределения модификатора в структуре полиэфирных молекул, и, таким образом, полученный модифицированный полиэфир является структурно высоко гомогенным, и система подходит для производства высококачественных волоконных и пленочных продуктов.

Упомянутая система обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает прямое соединение между двумя реакционными реакторами путем помещения вертикального реактора 2 с полностью перемешанным потоком на верхнюю стенку вертикального реактора с поршневым потоком. По сравнению с двумя реакционными реакторами, соединенными через трубу, условия реакции в этой напрямую соединенной системе обменных реакций легко контролировать. Чтобы дополнительно оптимизировать упомянутую конструкцию, участки нижней стенки вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и вертикального реактора с поршневым потоком могут быть разделены для образования общей стенки, а первое выпускное отверстие для материала и второе отверстие для впуска материала перекрываются одно другим и расположены на общей стенке. Эта цельная система обменных реакций не только снижает стоимость производства, но также позволяет сократить цикл потока материала между вертикальным реактором с полностью перемешанным потоком и вертикальным реактором с поршневым потоком, так что материал после однородного смешивания может быть быстро введен в вертикальный реактор с поршневым потоком, тем самым обеспечивается равномерность распределения модификатора в структуре полиэфирных молекул.

В упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением общая стенка вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и вертикального реактора с поршневым потоком имеет такую конструкцию, что средняя часть погружена вниз относительно вертикального реактора с полностью перемешанным потоком, и такая наклоненная вниз конструкция облегчает мягкий переток материала по всему его объему, когда он вытекает из первого выпускного отверстия материала, поступая в вертикальный реактор с поршневым потоком, таким образом поддерживается относительная однородность материала по всему его объему.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, в упомянутой системе обменных реакций вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком и вертикальный реактор с поршневым потоком расположены соосно, и этот способ соосного расположения повышает стабильность конструкции системы обменных реакций и позволяет уменьшить требования к площади для размещения установки.

При всестороннем рассмотрении оптимизационных эффектов степени смешивания и времени пребывания материала в реакции обмена в упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно вертикальный реактор 2 с полностью перемешанным потоком имеет отношение длины к диаметру от 0,5 до 3, вертикальный реактор 7 с поршневым потоком имеет отношение длины к диаметру от 2 до 20, а диаметр вертикального реактора 2 с полностью перемешанным потоком больше, чем диаметр вертикального реактора 7 с поршневым потоком; и, что более предпочтительно, диаметр вертикального реактора 2 с полностью перемешанным потоком составляет от 1,05 до 5 диаметров вертикального реактора 7 с поршневым потоком. Когда вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком имеет отношение длины к диаметру в упомянутом диапазоне, целесообразно, чтобы при перемешивании материал становился бы более однородным по всему своему объему без незатронутых перемешиванием зон; и вертикальный реактор с поршневым потоком с использованием отношения длины к диаметру в упомянутом диапазоне имеет башнеобразную конструкцию, в которой отношение большого диаметра к малому диаметру может увеличивать разность потенциалов и облегчает поток материала под собственной тяжестью в реактор сверху вниз.

На упомянутой основе диаметр вертикального реактора 2 с полностью перемешанным потоком больше, чем диаметр вертикального реактора 7 с поршневым потоком; и более предпочтительно, когда диаметр вертикального реактора 2 с полностью перемешанным потоком составляет от 1,05 до 5 диаметров вертикального реактора 7 с поршневым потоком, причем преимущество заключается не только в большом диаметре, низкое отношение длины к диаметру у вертикального реактора с полностью перемешанным потоком является преимуществом для того, чтобы при перемешивании материал становился более однородным по всему своему объему без необработанных зон, но также преимуществом являются следующие моменты: вертикальный реактор с поршневым потоком с использованием башнеобразной конструкции с малым диаметром высоким отношением длины к диаметру позволяет увеличить разность потенциалов, что облегчает переток материала под собственной тяжестью в реактор сверху вниз; кроме того, экономится место для размещения установки.

Чтобы материал перемешивался в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком более полно, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутая система обменных реакций дополнительно содержит систему каскадного регулирования уровня жидкости, содержащую: датчик уровня жидкости, используемый для определения информации об уровне жидкости внутри вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и отправки сигнала об уровне жидкости в соответствии с уровнем жидкости; и электрический регулирующий клапан, расположенный на коммуникационном трубопроводе между первым выпускным отверстием для материала в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком и вторым входом для материала в вертикальном реакторе с поршневым потоком, и используется для приема сигнала об уровне жидкости и для регулировки степени открытия электрического регулирующего клапана. Уровень жидкости в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком измеряется в реальном времени с использованием упомянутого датчика уровня жидкости, а когда уровень жидкости изменяется, электрический сигнал контролирует степень открывания электрического регулирующего клапана для обеспечения эффективной работы вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и эффективного и равномерного перемешивания материала.

В упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением уровень жидкости, то есть положение поверхности жидкости, в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком определяется в зависимости от времени выдерживания, необходимого для реакции обмена смеси модификатора и полиэфирного олигомера с образованием гомогенной жидкости. В производственных применениях уровень жидкости в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком можно разумно регулировать в зависимости от требуемого времени выдерживания.

В упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком, как правило, нацелен на достижение полного перемешивания материала, и, следовательно, все вертикальные реакторы с полностью перемешанным потоком, которые способны выполнять упомянутую функцию, применимы к настоящему изобретению. В настоящем изобретении упомянутый вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком содержит первый корпус реактора и устройство для перемешивания, причем устройство для перемешивания перемешивает материал, обеспечивая, тем самым, эффективное и равномерное перемешивание материала. В настоящем изобретении применяемое устройство для перемешивания содержит перемешивающий стержень 5, соединенный с первым корпусом реактора, причем один конец выдвигается в направлении внутренней части первого корпуса реактора; и множество перемешивающих лопастей 6, расположенных в осевом направлении симметрично или радиально на перемешивающем стержне 5. Перемешивающий стержень 5 соединен с первым корпусом реактора и приводится в действие электродвигателем, расположенным вне первого корпуса реактора.

Предпочтительно, чтобы множество перемешивающих лопастей 6 были расположены симметрично по оси или симметрично по радиусу на перемешивающем стержне 5, чтобы обеспечить равномерное перемешивание и эффективное равномерное смешивание материала в первом корпусе реактора в соответствии с желаемой интенсивностью перемешивания. Перемешивающие лопасти 6, расположенные по упомянутой схеме в соответствии с настоящим изобретением, обладают сильным перемешивающим эффектом, могут превращать модификатор в материал, равномерно диспергированный в олигомере сложного полиэфира вплоть до микроуровня, так что реакция обмена между полиэфирным олигомером и модификатором близка к гомогенной реакции, что увеличивает скорость реакции обмена, сокращает время реакции и эффективно ограничивает появление побочных реакций, таких, как термическое разложение модификатора.

В упомянутом предпочтительном варианте устройство для перемешивания также предпочтительно, содержит множество перемешивающих лопастных групп, расположенных параллельно в направлении выдвижения перемешивающего стержня 5, причем каждая из перемешивающих лопастных групп содержит множество перемешивающих лопастей 6, расположенных на одной и той же горизонтальной плоскости, чтобы достичь равномерного смешивания материала типа полностью перемешанного потока при разных значениях уровня жидкости и при одном и том же уровне жидкости. В производственных применениях количество упомянутых перемешивающих лопастных групп может быть, как правило, соответствующим образом скорректировано в зависимости от количества обрабатываемого материала. В настоящем изобретении количество упомянутых перемешивающих лопастных групп предпочтительно составляет от 2 до 5. Более предпочтительно, чтобы различные перемешивающие лопасти 6 в двух соседних перемешивающих лопастных группах чередовались, что позволяет осуществлять процесс перетока материала через две соседние перемешивающие лопастные группы относительно дольше, что дает лучший эффект перемешивания и также обеспечивает снижение побочных реакций.

В упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением нет особых требований к нагревательному оборудованию внутри вертикального реактора с полностью перемешанным потоком, если оно может обеспечивать температуру реакции, требуемую для материала. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутый вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком дополнительно содержит внутренний набор спиральных нагревательных труб, в котором внутренний набор спиральных нагревательных труб расположен внутри первого корпуса реактора и опоясывает устройство для перемешивания. Так как внутренний набор спиральных нагревательных труб опоясывает устройство для перемешивания, можно поддерживать относительно однородную температуру материала при перемешивании и смешивании, чтобы добиться равномерности смешивания, чтобы затем реакция обмена на ранней стадии была близкой к условиям гомогенной реакции.

В вышеописанном варианте осуществления, также предпочтительно, чтобы внутренний набор спиральных нагревательных труб содержал несколько групп внутренних спиральных нагревательных труб, расположенных в виде концентрических кругов, причем каждая из внутренних спиральных нагревательных труб была расположена по оси и по спирали вдоль вертикального комплектного реактора со смешанным потоком. При такой компоновке материал нагревается более равномерно в радиальном и осевом направлениях. В упомянутых внутренних спиральных нагревательных трубах в соответствии с настоящим изобретением применяется независимая система со вторичным теплоносителем, и путем регулирования температуры и расхода теплоносителя во внутренних спиральных нагревательных трубах температура реакции материала реакционной системы может быстро регулироваться, так что возникновение побочного эффекта термической деградации модификатора эффективно ограничивается.

В упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением в качестве вертикального реактора с поршневым потоком может быть использован простой известный реактор с поршневым потоком, на известном уровне техники, если он может обеспечить для материала эффект смешивания типа поршневого потока. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутый вертикальный реактор с поршневым потоком включает в себя второй корпус реактора и блок подачи пленки в сборе, расположенный внутри второго корпуса реактора; и блок подачи пленки в сборе, содержащий несколько слоев пленки блока 12 подачи пленки, расположенных параллельно.

Как упоминалось выше, путем обеспечения множества слоев блоков 12 подачи пленки во втором корпусе реактора гомогенная жидкость, образующаяся при обменной реакции на более ранней стадии, поступает в нижний слой вертикального реактора с поршневым потоком под действием разности давлений, затем проходит через блок подачи пленки в сборе, состоящий из нескольких слоев блока 12 подачи пленки, под собственной тяжестью и стекает вниз в режиме поршневого потока, и в потоке такого типа материал реакции может достигать первого входного и первого выходного отверстий. Поэтому, регулируя температуру реакции и время выдерживания материала в вертикальном реакторе с поршневым потоком, реакционную смесь можно эффективно контролировать, чтобы получить структурно гомогенный олигомер модифицированного полиэфира.

В упомянутом варианте осуществления настоящего изобретения время выдерживания материала в реакционном потоке может быть отрегулировано путем задания количества слоев блока 12 подачи пленки, предусмотренных в вертикальном реакторе с поршневым потоком. Чем больше количество слоев блока 12 подачи пленки, тем меньше разница во времени выдерживания между материалами и тем более равномерно происходят обменные реакции. В настоящем изобретении, предпочтительно, чтобы блок подачи пленки в сборе содержал от 5 до 60 слоев блока 12 подачи пленки и, более предпочтительно, от 10 до 30 слоев.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения блок 12 подачи пленки в упомянутом вертикальном реакторе с поршневым потоком содержит пористую крышку 8 и перепускной лоток 9, причем перепускной лоток 9 расположен по потоку материала за пористой крышкой 8, в перепускном лотке 9 имеется перепускное отверстие. Пористая крышка 8 может разрезать поток материала и выполняет функцию статического смесителя. В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутая пористая крышка 8 имеет такую конструкцию, что ее центр поднят вверх, что облегчает растекание потока материала в направлении периферийных участков. Переливное отверстие перепускного лотка 9 расположено в центре перепускного лотка 9, и благодаря такому способу компоновки материал легче перетекает под собственной тяжестью к пористой крышке 8 следующего блока 12 подачи пленки, а затем материал очень быстро распределяется по периферии пористой крышки.

В упомянутом предпочтительном варианте пористая крышка 8 предпочтительно представляет собой коническую пластину в виде зонтика, и сужающаяся зонтичная пластина, обладающая определенной конусностью, облегчает перетекание материала из перепускного лотка 9 предыдущего слоя блока подачи пленки 12 к центру конической зонтичной пластины следующего слоя блока 12 подачи пленки, после чего материал может быстро стекать под действием силы тяжести к периферийным участкам крышки. Конкретно, переливное отверстие перепускного лотка 9 обращено к вершине конической зонтичной пластины, так что материал, перетекающий из перепускного лотка 9 в вершину конической зонтичной пластины, будет быстрее стекать под действием силы тяжести вдоль зонтичной пластины, которая обладает определенной конусностью, в направлении к периферийным участкам.

В другом типичном варианте осуществления настоящего изобретения дополнительно предлагается система производства модифицированного полиэфира, на диаграмме технологического процесса производства модифицированного полиэфира, как показано на фиг. 2, можно видеть, что эта система производства модифицированного полиэфира дополнительно содержит поточную систему добавления модификатора, которая устанавливается между системой этерификации и системой предварительной поликонденсации в соответствии с порядком потока материала и любой системой обменных реакций, как упомянуто выше, в дополнение к системе этерификации, системе предварительной поликонденсации и системе окончательной поликонденсации, которые обычно используются в технологических процессах производства полиэфира.

При внедрении поточной системы добавления модификатора и любой системы обменных реакций, как упомянуто выше, в общую систему производства сложного полиэфира, упомянутая система производства модифицированного полиэфира, представленная настоящим изобретением, не только может обеспечить добавление модификатора в полиэфирный олигомер, но также может обеспечить вступление модификатора и олигомера сложного полиэфира в реакцию обмена, тем самым обеспечивая равномерное распределение модификатора в структуре полиэфирного олигомера, так что полученное модифицированное полиэфирное волокно является очень однородным по структуре и может быть использовано для производства высококачественных волокон и пленочных изделий.

В упомянутой системе производства модифицированного полиэфира согласно настоящему изобретению поточная система добавления модификатора представляет собой поточную систему добавления желаемого модификатора к олигомеру сложного полиэфира, полученному реакцией этерификации и направляемому из системы этерификации. В производственных применениях в настоящем изобретении может быть применена известная поточная система добавления модификатора в соответствии с настоящим изобретением после надлежащей настройки в зависимости от разницы добавленного модификатора. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 3, поточная система добавления модификатора содержит устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата и/или устройство поточного впрыска раствора модификатора. Устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата может выполнять добавление в реальном времени модификатора, состоящего из твердых частиц, а устройство поточног