專利名稱：用于豎直分級聚合反應(yīng)器的固定薄膜生成器與薄膜支撐結(jié)構(gòu)系列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)縮聚產(chǎn)品(諸如線型聚酯和共聚多酯)的 設(shè)備。更具體地說，本發(fā)明涉及在豎直定向的聚合反應(yīng)器中使用的 改進的塔盤設(shè)計。
背景技術(shù)：
通過縮聚反應(yīng)來產(chǎn)生諸如聚酯和共聚多酯之類的聚合材料的方 法涉及在分子的聚合官能團彼此反應(yīng)以產(chǎn)生更長分子鏈的分子時釋 放副產(chǎn)物。 一般說來，必需從反應(yīng)混合物提取這些被釋放的副產(chǎn)物 分子以便驅(qū)動聚合物的分子形成。如果不去除這些副產(chǎn)物化合物， 那么化學(xué)平衡將抑制所形成的聚合鏈的長度。在這些縮聚反應(yīng)體系 的許多反應(yīng)體系中，用于提取所釋放的副產(chǎn)物的優(yōu)選方法為將副產(chǎn) 物從反應(yīng)混合物中蒸發(fā)出來。
已經(jīng)設(shè)計和操作各種反應(yīng)器設(shè)計和多步驟反應(yīng)體系來幫助副產(chǎn) 物的蒸發(fā)和縮聚材料的相關(guān)生產(chǎn)。這種縮聚反應(yīng)的最經(jīng)濟的設(shè)計(至 少對于低分子量到中分子量聚合材料的生產(chǎn))為一系列攪拌釜反應(yīng) 器。在這些反應(yīng)器系統(tǒng)中，可通過使用機械攪拌、熱缸吸再沸器及/ 或簡單氣泡攪拌來產(chǎn)生大量的材料以促進傳熱和液-汽表面積更
新。不幸的是，聚合熔體的粘度隨著聚合度("DP")增加而顯著 增加。因此，由于攪拌器設(shè)計的實際限制，這些材料的高粘度顯著 地減小更新液-汽表面的能力因而減小攪拌釜反應(yīng)器的質(zhì)量傳遞效率。
除了上述缺點之外，在縮聚過程中其它操作參數(shù)也是受到限制 的。舉例說來，可需要較高的溫度來增加反應(yīng)動力學(xué)和反應(yīng)副產(chǎn)物 的揮發(fā)性。副產(chǎn)物較高的揮發(fā)性減小副產(chǎn)物在反應(yīng)混合物中的濃度，從而促進聚合反應(yīng)。然而，聚合材料對降解反應(yīng)的溫度敏感性限制 使用越來越高的溫度作為促進聚合度的手段。同樣，可以通過使用 低操作壓力來進一步增加副產(chǎn)物的揮發(fā)性。然而，使用非常低的操 作壓力受到實現(xiàn)低操作壓力的成本和防止將聚合物夾帶到真空源內(nèi) 所需的反應(yīng)器蒸汽空間的量的限制。另外，聚合池的深度可抑制低 壓縮聚反應(yīng)器中反應(yīng)體積的有效使用。具體說來，反應(yīng)混合物過深 增加揮發(fā)性副產(chǎn)物在逃逸之前必需經(jīng)歷的擴散和對流路徑。另外， 隨著聚合池的深度增加，該池的更深的部分經(jīng)受更大的靜水壓力。 在該液體內(nèi)更高的局部壓力抑制副產(chǎn)物氣泡的形成，這阻礙了副產(chǎn) 物的釋放和因此反應(yīng)體積對于促進聚合的有效使用。由于上文所述的原因，增加聚合度需要將簡單攪拌釜反應(yīng)器替 換為專門的反應(yīng)設(shè)備。這種專門的設(shè)備必須克服一個或多個上文所 述的操作限制以實現(xiàn)所要的聚合度。目前，存在兩種基本方法來促進液-汽表面更新，這些方法最好地;故描述為動態(tài)方法和靜態(tài)方法。第 一種方法可以被稱作動態(tài)方法，這是因為其涉及使用移動的 機械裝置來促進液-汽表面更新。如上文所述，促進的液-汽表面 更新有助于副產(chǎn)物的釋放。利用這種動態(tài)方法，需要圍繞穿過反應(yīng) 器壁的一個或多個轉(zhuǎn)軸進行密封。必須維持這些密封以防止空氣泄 漏到反應(yīng)器內(nèi)。同樣對于這種動態(tài)方法，隨著容器的大小和產(chǎn)物的 粘度增加，機械構(gòu)件的大小必須增加以處理負(fù)載的增加。第二種方 法可以被稱作靜態(tài)方法，這是因為并不使用移動裝置來用于液- 汽 表面更新。這后一種方法使用結(jié)合豎直降落的重力來形成薄聚合薄 膜。 一般而言，這種聚合薄膜在豎直降落期間在塔盤之間流動。結(jié) 合通過豎直落下的薄膜所形成的剪切和表面翻轉(zhuǎn)效應(yīng)的薄聚合薄膜 通過促進副產(chǎn)物的釋放而驅(qū)動聚合反應(yīng)。公開使用結(jié)合豎直降落的重力的現(xiàn)有技術(shù)專利包括美國專利 第5,464,590號(第'590專利)、第5,466，49號(第'419專利)、第 4,196,168號(第'168專利)、第3,841,836號(第'836專利)、第3,250,7478號(第747專利)和第2,645,607號(第'607專利)。早期塔盤設(shè)計 使用豎直間隔的圓盤(與空心圓結(jié)合的全圓，和分段圓(segmented circular))，這種圓盤利用容器的大部分橫截面積。這些圓盤反應(yīng) 器使用可用壓力容器水平橫截面的大部分來用于液體攔截。在某些 設(shè)計中，圓盤后面為空心圓盤，因此形成碟環(huán)式(disc-and-doughnut) 排列。因此，當(dāng)聚合物從一個^t荅盤傳遞到另一個塔盤時，其從圓形 邊緣流過。因此所釋放的氣體副產(chǎn)物流經(jīng)圓形和環(huán)形開口。在其它 設(shè)計中，塔盤被分段以提供直邊供聚合物在滴落到下一塔盤之前流 過。分段塔盤設(shè)計也在供聚合物流過的直邊與氣體副產(chǎn)物可能通過 的容器壁之間提供開口區(qū)域。然而，對于兩種設(shè)計，從塔盤蒸發(fā)的 副產(chǎn)物被迫流經(jīng)與聚合物熔體流動相同的空間。為了解決這一點， 使圓盤的直徑略微小于反應(yīng)器容器直徑。使用所得環(huán)形空間來允許蒸汽流量從每一塔盤逃逸并且沿聚合物流動路徑外部的路徑傳播到 反應(yīng)器容器蒸汽排放噴嘴。這種簡單圓盤設(shè)計的缺點在于存在死區(qū) (在塔盤上移動非常緩慢或停滯的區(qū)域)。在這些停滯區(qū)域中的聚 合物傾向于被過度焙燒(overcook)，變得過于粘滯、交聯(lián)及/或降 解，且因此緩慢地固化。最終結(jié)果是失去有效反應(yīng)體積。下一代設(shè)計者將塔盤的形狀從圓形變成其它幾何形狀。他們排 除了并不完全作為反應(yīng)體積有效的死區(qū)。排除死區(qū)也改進了產(chǎn)品質(zhì) 量，因為死區(qū)為由于聚合物的過度焙燒產(chǎn)生大量降解副產(chǎn)物和色澤 較差的區(qū)域。不幸的是，這些非圓形形狀的塔盤并不增加圓柱形壓 力容器橫截面積的有效使用。更新近的第'590專利和第'419專利的發(fā)明的基礎(chǔ)為更有效地利用 圓筒形壓力容器的橫截面積同時提供使液體死區(qū)區(qū)域減小并防止溝 道效應(yīng)的聚合物熔體流程的中空圓盤。最終結(jié)果為與非圓形塔盤相 比可用于液體滯留的塔盤面積增加大約40%。在塔盤中的中心孔提 供去除蒸汽副產(chǎn)物所用的煙自。然而，如上文所述，聚合池的深度也可抑制反應(yīng)體積在低操作壓力下的有效使用。在給定操作壓力(真空水平)下，聚合物深度 的影響與聚合度成正比例增加。這是由于隨著通過聚合物鏈的增長 使聚合物末端基團濃度的減小，聚合的化學(xué)平衡驅(qū)動力也減小。因 此，為了得到可接受的結(jié)果，必須進一步促進從聚合物熔體釋放縮 聚副產(chǎn)物的機制。在更高的聚合度，這是必需的，以便在熔體中保 持足夠低的副產(chǎn)物含量使得聚合有效地進行。然而，另一重要因素 在于隨著聚合進行到更高的聚合度，粘度實質(zhì)上增加。在足夠高的粘度，水平塔盤不可實現(xiàn)所要的高聚合物產(chǎn)量與淺聚合物深度的組合。Lewis等人的設(shè)計(第168專利)通過使聚合物 從傾斜塔盤流下而實現(xiàn)對聚合物深度的一定程度的控制。這種連續(xù) 塔盤的坡度增加以在聚合物沿其進程聚合時解決預(yù)期的增加的聚合 物粘度。在本文所述的本發(fā)明中，大體上豎直的表面對于具有較高 產(chǎn)量且甚至較高粘度的聚合物體系是理想的，這歸因于所釋放的氣 體必須穿過的減小的薄膜厚度。第'168專利的設(shè)計(頂槽式(roof-and-trough )塔盤)也通過將 聚合物熔體分成兩個等同的流(其中 一個流程為另 一個流程的鏡像) 而實現(xiàn)對聚合物深度的某種程度的控制，其中這兩個等同的流在傾 斜塔盤上從反應(yīng)器的頂部移動到底部。Lewis的設(shè)計創(chuàng)新優(yōu)于筒單傾 斜塔盤之處在于減小了將塔盤封閉在真空環(huán)境內(nèi)所需的反應(yīng)器容器 體積。通過將聚合物流動分開，減小了塔盤實現(xiàn)所要坡度和因此所 要聚合物深度所需的豎直高度(豎直降落)。頂槽式配置切斷了每 一半聚合物流動在滴落到下一塔盤之前必需經(jīng)過的塔盤的水平長 度。由于每一半聚合物流動經(jīng)過一半的水平距離，在使用更少的總 豎直高度時，每一者的滯留時間大約與簡單傾斜塔盤相同。隨著生產(chǎn)率增加，頂槽式設(shè)計概念可通過將聚合物流分成多個 等同的流而擴展，通常以雙數(shù)形式，兩個，四個，八個……因此， 當(dāng)容器的大小增加以適應(yīng)聚合物產(chǎn)量時維持反應(yīng)器容器體積的良好 利用。然而，即使利用Lewis的頂槽式塔盤設(shè)計，隨著所要聚合度被推 高及/或質(zhì)量傳遞與滯留時間操作窗口變窄以實現(xiàn)更好的質(zhì)量，反應(yīng) 器容器體積的利用減小。隨著目標(biāo)聚合度被推高，聚合物粘度增加， 因此為了維持相同的聚合物深度要求，需要更陡峭的塔盤坡度。同 樣，如果通過以較淺的聚合物深度為目標(biāo)來增加質(zhì)量傳遞，那么將 需要更陡峭的塔盤。在某些點，在坡度變得基本上豎直(與水平相 比大于60°坡度)，并且通過進一步改變該坡度不可能實現(xiàn)給定的產(chǎn) 量與粘度的組合的略微更薄的深度。在這個具有高產(chǎn)量、目標(biāo)淺深 度和高粘度的區(qū)域中，本文所述的本發(fā)明的薄膜產(chǎn)生和薄膜支撐結(jié) 構(gòu)增加在給定反應(yīng)器容器橫截面積內(nèi)聚合物片材的數(shù)目，從而實現(xiàn) 了高產(chǎn)量和更好的質(zhì)量傳遞。因此，存在對縮聚反應(yīng)器中薄膜產(chǎn)生與薄膜支撐的改進的設(shè)計 的需要，其能夠更有效地利用豎直重力流驅(qū)動聚合反應(yīng)器中的空間 用于高粘度、高產(chǎn)量和薄膜的組合。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過在一 個實施例中提供用于豎直重力流驅(qū)動聚合反應(yīng) 器的靜態(tài)內(nèi)部構(gòu)件的管束組件來用于高粘度、高產(chǎn)量和薄聚合物熔 體薄膜的組合來克服現(xiàn)技術(shù)的 一個或多個問題。本發(fā)明為也使用重 力和豎直降落方法來實現(xiàn)所要聚合度的早期設(shè)計的改善。這些早期 設(shè)計在美國專利第5,464,590號(第'590專利)、第5,466,419號(第 '419專利)、第4，196,168號(第'168專利)、第3,841,836號(第'836 專利)、第3,250,747號(第'747專利)和第2，645,607號(第'607專 利)中公開。這些專利的全部^^開內(nèi)容以參考的方式結(jié)合到本文中。 本發(fā)明通過在被稱作'管束組件，的裝置內(nèi)的新穎構(gòu)件來提供液體 與反應(yīng)器內(nèi)的氣氛接觸的較大表面積同時仍達(dá)成足夠的液體滯留時 間用于發(fā)生聚合。該反應(yīng)容器提供用于控制管束組件周圍空間中壓 力與溫度的裝置。本發(fā)明的管束組件包括 一 個或多個固定的薄膜生成器。管束組 件另外包括薄膜支撐結(jié)構(gòu)的 一個或多個固定陣列，其中陣列被薄膜 生成器分隔。 一般而言，薄膜支撐結(jié)構(gòu)的每一陣列在特征為在一行 內(nèi)的所有薄膜支撐結(jié)構(gòu)在相同高度的 一行或多行中排列。根據(jù)反應(yīng) 容器內(nèi)管束組件中的構(gòu)件的豎直排列，聚合熔體跌落該容器內(nèi)部的 豎直距離。薄膜生成器為將流動的聚合物流細(xì)分為兩個或兩個以上獨立流 動流并因而造成自由表面數(shù)目增加的任何裝置。通過將聚合物熔體 分開，可以更均勻地涂覆到位于其下方的薄膜支撐結(jié)構(gòu)上。另外， 薄膜生成器形成大量的自由表面積用于流動的聚合物流，其通過薄 膜支撐結(jié)構(gòu)而保持及/或延伸。薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列提供固體表面，來自薄膜生成器的聚合物流 在所述固體表面上流動。這些薄膜支撐結(jié)構(gòu)中的每一薄膜支撐結(jié)構(gòu) 具有第 一側(cè)面與第二側(cè)面。每一個被細(xì)分的聚合物流的 一部分從第 一側(cè)面流過，且一皮細(xì)分的聚合物流的第二部分從第二側(cè)面流過。以 此方式，用流動的聚合物來涂布薄膜支撐結(jié)構(gòu)。薄膜支撐結(jié)構(gòu)通常以與水平面成至少60度，且優(yōu)選地成大約90度定向?？梢远喾N方 式形成一行薄膜支撐結(jié)構(gòu)。舉例說來，可通過在相等的高度安裝多 個水平間隔的平坦薄膜支撐結(jié)構(gòu)來形成一行。對于這種陣列，對于 給定的 一 行，鄰近薄膜支撐結(jié)構(gòu)的平面之間的線性或正常間距優(yōu)選 地是恒定的?；蛘?，可通過圍繞大體上豎直的線來排列薄膜支撐結(jié) 構(gòu)來形成一行。對于這后一種情況，鄰近薄膜支撐結(jié)構(gòu)之間的角間 距優(yōu)選地在一給定行內(nèi)是恒定的。薄膜支撐結(jié)構(gòu)無需為平坦的。舉 例說來， 一 個薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列可由 一 系列同心圓筒或橢圓形成。 在另一變型中，可通過使薄膜支撐結(jié)構(gòu)圍繞一根豎直線盤旋而形成 一個陣列。視情況，多個薄膜生成器和薄膜支撐結(jié)構(gòu)的陣列被豎直排列以 形成管束組件。薄膜支撐結(jié)構(gòu)豎直排列的行通常包括位置最高的行、位置最低的行和視情況一個或多個中間位置的行。而每一行包括一 個或多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)，定位這些薄膜支撐結(jié)構(gòu)使得當(dāng)聚合物熔體 接觸薄膜支撐結(jié)構(gòu)時，聚合物熔體在重力的作用下在向下方向中移 動。這些行的排列使得每一行(除了最低行之外)傳遞聚合物熔體 到更低豎直鄰近的薄膜生成器或薄膜支撐結(jié)構(gòu)的行。在薄膜支撐結(jié) 構(gòu)的行之間的薄膜生成器的存在有助于使 一 行與隨后更低的 一 行的 薄膜支撐結(jié)構(gòu)的表面的數(shù)目、方位和形狀發(fā)生改變。


圖本發(fā)明的一個實施例的管束組件的橫斷面視圖，其顯示薄膜生成器和平行薄膜支撐結(jié)構(gòu)；圖2A顯示圖的管束組件的聚合物熔體流動；圖2B更詳細(xì)地顯示在薄膜支撐結(jié)構(gòu)的兩側(cè)上來自薄膜生成器的 聚合物熔體薄膜；圖3A為平坦薄膜支撐結(jié)構(gòu)的頂邊和在其上方的薄膜生成器的橫 斷面視圖，其中薄膜生成器利用半管來分開熔體流動，形成薄膜并 且將薄膜引導(dǎo)到適當(dāng)間隔的薄膜支撐結(jié)構(gòu)上。圖3B為平坦薄膜支撐結(jié)構(gòu)的頂邊和在其上方的薄膜生成器的橫 斷面視圖，其中薄膜生成器利用等邊角鋼分開熔體流動，形成薄膜 并且將薄膜引導(dǎo)到適當(dāng)間隔的薄膜支撐結(jié)構(gòu)上；圖4A為在本發(fā)明的變型中用作薄膜支撐結(jié)構(gòu)的加外框固定板的 透視圖；圖4B為在本發(fā)明的變型中用作薄膜支撐結(jié)構(gòu)的加外框網(wǎng)篩的透 視圖；圖4C為在本發(fā)明的變型中用作薄膜支撐結(jié)構(gòu)的豎直并平行的金 屬絲或桿的加外框集合的透視圖；圖5A利用具有等角間距的平坦平面的一行薄膜支撐結(jié)構(gòu)的透視圖；圖5B為定位于圖5A的薄膜支撐結(jié)構(gòu)上方的薄膜生成器的透視圖；圖6A為利用同心圓筒的 一行薄膜支撐結(jié)構(gòu)的透視圖；圖6B為定位于圖6A的薄膜支撐結(jié)構(gòu)上方的薄膜生成器的透視圖；圖6C為利用螺旋排列的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的透視圖；圖6D為定位于圖6C的薄膜支撐結(jié)構(gòu)上方的薄膜生成器的透視圖；圖7A為在安裝架中的一行加外框的平行固定板薄膜支撐結(jié)構(gòu)的 透視圖；圖7B為用于在裝架中的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的一行網(wǎng)篩或穿孔金屬板 的透視圖；圖7C為用于安裝架中的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的金屬絲、桿或管的一行 加外框集合的透視圖；圖8A為說明用于形成管束組件的薄膜生成器和薄膜支撐結(jié)構(gòu)的 支架(行)的堆疊的透視圖，其中每一個支架保持相同類型的薄膜 支撐結(jié)構(gòu)；圖8B為說明用于形成管束組件的薄膜生成器和薄膜支撐結(jié)構(gòu)的 支架(行)的堆疊的透視圖，其中每一個支架保持不同類型的薄膜 支撐結(jié)構(gòu)；以及圖9為由封閉本發(fā)明的管束組件的容器組成的聚合反應(yīng)器的側(cè) 視圖。
具體實施方式
現(xiàn)將對本發(fā)明的目前優(yōu)選的組成或?qū)嵤├头椒ㄟM行詳細(xì)的參 考，這些組成或?qū)嵤├头椒?gòu)成目前本發(fā)明者已知的實踐本發(fā)明 的最佳方式。在本發(fā)明的實施例中，提供適合于放置到用于使聚合物熔體聚合的反應(yīng)器中的管束組件。參看圖1與圖2，提供具有和不具有聚合 熔體的本發(fā)明的管束組件的一個實施例的橫截面示意圖。管束組件10包括支撐結(jié)構(gòu)12。管束組件10還包括固定薄膜生成器14,其后為 豎直薄膜支撐結(jié)構(gòu)的固定陣列24。 一般而言，固定陣列24為一行定 位在大體上等同高度的豎直薄膜支撐結(jié)構(gòu)。另外，陣列與薄膜生成 器被稱作是固定的是因為其在操作期間并不移動。在本文所使用的 術(shù)語"薄膜支撐結(jié)構(gòu)"表示具有第一表面和第二表面(聚合物熔體 可從所述第一表面與所述第二表面流過)的物體。管束組件10還視 情況包括薄膜支撐結(jié)構(gòu)的一個或多個額外的陣列(例如，行)26、 28、 30和固定薄膜生成器的一個或多個額外行32、 34、 36。當(dāng)存在額外 陣歹'j26、 28、 30時，陣列24為最高的陣列且陣列30為最低的陣列。 陣列24到30中的每一個陣列包括一個或多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)。在一 個變型中，陣列24至30中的每一個陣列包括多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)38、 40、 42、 44。在陣列24至30中的每一個陣列中，定向多個薄膜支 撐結(jié)構(gòu)38、 40、 42、 44以具有一致間隙的連續(xù)的水平間隔大體上豎 直的表面。在本文中所使用的"一致間隙"表示薄膜支撐結(jié)構(gòu)以足 夠的距離分隔以防止鄰近的聚合物自由表面融合并且防止因此造成 的聚合物熔體46的自由表面的損失。在一個變型中，這些水平間隔 的表面也大體上平行。一般而言，薄膜支撐結(jié)構(gòu)38、 40、 42、 44中的每一個薄膜支撐 結(jié)構(gòu)以每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)與水平面之間的角度等于或大于60度而大 體上豎直。在本發(fā)明的一個變型中，多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)38、 40、 42、 44的每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)以每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)與水平面之間的角度等 于或大于大約80度的而大體上豎直。在本發(fā)明的另一變型中，多個 薄膜支撐結(jié)構(gòu)38、 40、 42、 44中的每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)以每一薄膜支 撐結(jié)構(gòu)與水平面之間的角度為大約80至優(yōu)選地大約卯度而大體上 豎直。在本發(fā)明的又一變型中，多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)38、 40、 42、 44 中的每一個薄膜支撐結(jié)構(gòu)以每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)與水平面之間的角度15為大約90度而大體上豎直。定位多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)38至44中的每 一薄膜支撐結(jié)構(gòu)使得當(dāng)聚合熔體46接觸多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)38至44 的薄膜支撐結(jié)構(gòu)時，聚合熔體46在重力的作用下在向下方向中移動。 另外，當(dāng)存在額外的陣列26、 28、 30時，豎直排列的陣列24、 26、 28中的每一個陣列傳遞聚合熔體46到更低的豎直鄰近陣列。在圖1中的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的表面的平行排列具有在一行中的表 面之間的均一線性或正常間距。或者，這些表面可以圍繞一根豎直 線排列使得其可具有均 一 的角間距使得當(dāng)從薄膜支撐結(jié)構(gòu)的上方觀 察時看起來很像輪子的輪輻。另外，薄膜支撐結(jié)構(gòu)30、 40、 42、 44 的表面并非必須是平坦的。其可為其中鄰近薄膜支撐結(jié)構(gòu)的表面之 間存在一致間隙的任何形狀和方位。因此，由平板、諸如圓筒的同 '^形狀和螺旋表面組成的薄膜支撐結(jié)構(gòu)皆包括于本發(fā)明的范疇內(nèi)。 出于"i兌明目的，在圖、圖2、圖3、圖4、圖7、圖8和圖9中顯示 矩形平坦平行支撐表面。參看圖2A與圖2B,其提供說明聚合物熔體46的流動的橫截面 示意圖，包括在薄膜生成器上方的聚合物池，來自薄膜生成器的多 個聚合物流，和在平行薄膜支撐結(jié)構(gòu)上所得的聚合物薄膜。聚合物 熔體46在管束組件10的頂部引入，首先進入入口薄膜生成器14， 所述入口薄膜生成器14將該流動分成流到多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)38的 每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)上的流動流52、 54、 56、 58。然后，聚合物熔體 46的流動以類似方式沿多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)38的每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)的 側(cè)面62、 64進行。聚合物熔體46在重力作用下向下流動直到到達(dá) 多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)38的底部。然后，聚合物熔體46進行到薄膜生 成器32,其將該流動分成流動流66、 68、 70、 72。對于多個薄膜支 撐結(jié)構(gòu)40、 42、 44和可能存在的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的任何額外陣列，這 個過程以類似方式進行直到到達(dá)管束組件10的底部。定位陣列24 至30的每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)使得當(dāng)聚合物熔體46流經(jīng)管束組件10時， 使用薄膜支撐結(jié)構(gòu)38至44的兩側(cè)。舉例說來，如在圖2B中所示，聚合物熔體46的第一部分74在重力的作用下從薄膜支撐結(jié)構(gòu)38的 第一側(cè)面76流過且聚合物熔體46的第二部分78在重力的作用下從 薄膜支撐結(jié)構(gòu)38的第二側(cè)面80流過。最后，在單行薄膜支撐結(jié)構(gòu) 內(nèi)，鄰近薄膜支撐結(jié)構(gòu)以一定距離分隔使得當(dāng)聚合熔體46流經(jīng)管束 組件10時，在穩(wěn)態(tài)操作期間，聚合熔體的第一部分74和第二部分78 各獨立地具有優(yōu)選地為鄰近薄膜支撐結(jié)構(gòu)之間的距離至少10%的厚 度。薄膜生成器為可用于將聚合物流動均一地細(xì)分到薄膜支撐結(jié)構(gòu) 上的任何裝置?？扇菀椎嘏帕袟U、條、管、半管和角度的陣列以形 成用于平行的平坦薄膜支撐結(jié)構(gòu)的薄膜生成器。對于更為復(fù)雜的薄 膜支撐結(jié)構(gòu)，可通過添加適當(dāng)定位的開口的陣列而形成薄膜生成器。 參看圖3A與圖3B，提供可用于薄膜生成器14、 32、 34、 36的設(shè)計 變型中的某些設(shè)計變型的示意圖。在圖3A中，薄膜生成器100使用 半管102，所述半管102以距離d,分隔以形成間隙104。隨后的薄膜 支撐結(jié)構(gòu)106以水平距離4分隔且通過定位以與間隙104的中心對 準(zhǔn)。此外，薄膜支撐結(jié)構(gòu)106在薄膜生成器100的底部下方豎直距 離4處。間隙104的中心與隨后的薄膜支撐結(jié)構(gòu)106的對準(zhǔn)確保兩 側(cè)112、 114均被聚合物熔體46涂布。在圖3B所示的另一變型中， 薄膜生成器120包括用于薄膜生成器122的等邊角鋼，其以距離d4 分隔以形成間隙124。隨后的薄膜支撐結(jié)構(gòu)126以水平距離(15分隔并 通過定位以與間隙124對準(zhǔn)。另外，薄膜支撐結(jié)構(gòu)126在薄膜生成 器120底部下方豎直距離4處。同樣，間隙124與薄膜支撐結(jié)構(gòu)126 的對準(zhǔn)確保兩側(cè)132、 134均#支聚合物熔體46涂布。 一般而言，距 離d,和d4將為大約0.25到大約2英寸，距離c^與(15將為大約0.5到 大約10英寸，且距離d,與df,將為大約0到大約2英寸。優(yōu)選地，距 離(12與(15將為大約0.75到大約3英寸。在其它變型中，薄膜支撐結(jié) 構(gòu)替代地可完全穿過間隙104、 124。薄膜生成器的配置可適合于將 單流注入到薄膜支撐結(jié)構(gòu)的兩側(cè)或注入兩個獨立的流，其中 一 個流流到薄膜支撐結(jié)構(gòu)的一個側(cè)面。參看圖4A、圖4B和圖4C，提供可在管束組件10中使用的各 種薄膜支撐結(jié)構(gòu)中的某些薄膜支撐結(jié)構(gòu)38至44的透視圖。圖4A提 供在薄膜支撐結(jié)構(gòu)38至44的一個變型中所使用的加外框固體平板 的透視圖。在這個變型中，薄膜支撐結(jié)構(gòu)140包括固體板部分142 和框部分144、 146?？虿糠?44、 146協(xié)助將加外框薄膜支撐結(jié)構(gòu)放 置到托架內(nèi)并且增加機械強度以維持薄膜支撐結(jié)構(gòu)的形狀和位置。 圖4B提供包括可在薄膜支撐結(jié)構(gòu)38至44的一個變型中使用的包括 加外框網(wǎng)孔的有孔薄膜支撐結(jié)構(gòu)的透視圖。在這個變型中，薄膜支 撐結(jié)構(gòu)150包括網(wǎng)孔部分152和框部分154、 156。任何網(wǎng)孔風(fēng)格可 用于網(wǎng)孔部分152(即，金屬絲布或金屬絲網(wǎng)，網(wǎng)篩，穿孔金屬板或 金屬網(wǎng)薄板)。 一般而言，有孔薄膜支撐結(jié)構(gòu)中的開口的范圍為0.25 至3英寸。圖4C提供可在薄膜支撐結(jié)構(gòu)38至44的另一變型中使用 的大體上豎直金屬絲的加外框的集合的透視圖。在這個變型中，薄 膜支撐結(jié)構(gòu)160包括金屬絲薄膜支撐結(jié)構(gòu)部分162與框部分164、 166。金屬絲薄膜支撐結(jié)構(gòu)部分162由大體上共面而且大體上平行的 金屬絲的集合168形成。金屬絲直徑通常為大約0.010至大約0.125 英寸，其中金屬絲之間的間距為大約0.25至大約2.0英寸。盡管提 到金屬絲，但也可以使用桿或管，而且并非必需為圓形橫截面。參看圖5A與圖5B，提供了圖1的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的平行排列的 替代方案的實例。在這個實施例中，薄膜支撐結(jié)構(gòu)以非平行的配置 來排列。圖5A提供了使用平坦薄膜支撐結(jié)構(gòu)180的透視圖，所述平 坦薄膜支撐結(jié)構(gòu)180使用鄰近薄膜支撐結(jié)構(gòu)之間的等角間距圍繞一 根豎直線排列。圖5B提供放置在圖5A的有角度地移位的薄膜支撐 結(jié)構(gòu)上的薄膜生成器82的透視圖。薄膜生成器182包括開口陣列 184，定位所迷開口陣列184以將聚合物熔體引入到平坦薄膜支撐結(jié) 構(gòu)的表面上。參看圖6A、圖6B、圖6C和圖6D，提供了用于圖1的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的平坦表面的替代方案的實例。圖6A提供展示以同心圓筒190、 192、 194的形式使用薄膜支撐結(jié)構(gòu)的透視圖。圖6B提供放置 在圖6A的同心圓筒上的薄膜生成器196的透視圖。薄膜生成器196 包括開口陣列198，定位所述開口陣列98以將聚合物熔體引入到圓 筒狀薄膜支撐結(jié)構(gòu)上。同樣，圖6C提供螺旋薄膜支撐結(jié)構(gòu)200的透 視圖，而圖6D提供定位于螺旋薄膜支撐結(jié)構(gòu)200上的薄膜生成器202 的透視圖。同樣，薄膜生成器202包括開口陣列204,定位所述開口 陣列204以將聚合物熔體引入到螺旋薄膜支撐結(jié)構(gòu)200的表面上。 也應(yīng)了解的是在圖6A至圖6D的薄膜支撐結(jié)構(gòu)中的不連續(xù)或間隙也 被認(rèn)為涵蓋于本發(fā)明的范疇之內(nèi)。為了組裝簡便，本發(fā)明的管束組件的各種構(gòu)件有利地在本質(zhì)上 為模塊化的。參看圖7A、圖7B和圖7C，提供了保持在本發(fā)明中所 描述的各種平坦薄膜支撐結(jié)構(gòu)中的某些平坦薄膜支撐結(jié)構(gòu)的托架210 的透視圖。圖7A說明保持加外框固體平板薄膜支撐結(jié)構(gòu)140的托架 210。圖7B說明保持加外框網(wǎng)孔薄膜支撐結(jié)構(gòu)150的托架210。最后， 圖7C說明保持加外框金屬絲薄膜支撐結(jié)構(gòu)162的托架210。應(yīng)了解 的是托架210可保持加外框固體板薄膜支撐結(jié)構(gòu)140、加外框網(wǎng)孔薄 膜支撐結(jié)構(gòu)150和加外框金屬絲薄膜支撐結(jié)構(gòu)162的任何所要組合。 在典型應(yīng)用中，支架210將保持僅一種類型的薄膜支撐結(jié)構(gòu)。也應(yīng)了解的是可堆疊多個薄膜生成器和薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列以提 供用于聚合物熔體的較長的流程。參看圖8A與圖8B,給出了透視 圖，其中在支架中堆疊薄膜生成器與薄膜支撐結(jié)構(gòu)以形成管束組件。 圖8A為說明管束的透視圖，其中每一托架保持一行相同類型的薄膜 支撐結(jié)構(gòu)。管束212包括入口薄膜生成器214。入口薄膜生成器214 定位于保持薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列216的支架210上方。支架210定位 于包括上文所述的薄膜生成器的中間薄膜生成器218的上方。中間 薄膜生成器2]8定位于保持薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第二陣列216的支架220 的上方。同樣，支架220定位于中間薄膜生成器222上方，而中間薄膜生成器222定位于支架224上方。雖然本實例提供具有三個支 架的管束組件，但是應(yīng)了解可以利用任意數(shù)目的托架。另外，盡管 這個實例利用皆為相同類型的固體板的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的集合216,但 是可以使用不同類型的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的組合(即，固體、網(wǎng)孔或金 屬絲)。圖8B為說明管束的透視圖，其中薄膜支撐結(jié)構(gòu)的每一支架 (行)利用不同類型的薄膜支撐結(jié)構(gòu)。在這個變型中，管束230包 括入口薄膜生成器2]4。入口薄膜生成器214定位于保持薄膜支撐結(jié) 構(gòu)陣列232的支架210上方。薄膜支撐結(jié)構(gòu)232為加外框固體平板 薄膜支撐結(jié)構(gòu)。支架210定位于包括上文所述的薄膜生成器的中間 薄膜生成器238的上方。中間薄膜生成器238定位于保持薄膜支撐 結(jié)構(gòu)的第二陣列242的支架240的上方。薄膜支撐結(jié)構(gòu)242為加外 框網(wǎng)孔薄膜支撐結(jié)構(gòu)。同樣，支架240定位于中間生成器248上方， 而中間薄膜生成器248定位于支架244上方。支架244保持為加外 框金屬絲薄膜支撐結(jié)構(gòu)的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第三陣列246。盡管大部分實例顯示為三個薄膜生成器，所需的實際數(shù)目取決 于多種因素。中間薄膜生成器通常適用于改變在連續(xù)行中的薄膜支 撐結(jié)構(gòu)的數(shù)目。為了實現(xiàn)有效的空間利用，在一行薄膜支撐結(jié)構(gòu)內(nèi) 的水平間距可適合于液體的熔體(即，聚合物熔體)粘度。因此， 隨著粘度從反應(yīng)器的頂部到底部增加，在鄰近薄膜支撐結(jié)構(gòu)之間的 最小水平間距增加。 一般而言，因此，在一行中的薄膜支撐結(jié)構(gòu)的 數(shù)目減小。中間薄膜生成器也有助于改變薄膜支撐結(jié)構(gòu)的方位，例 如，使在連續(xù)行中的薄膜支撐結(jié)構(gòu)關(guān)于反應(yīng)器中心線旋轉(zhuǎn)90度。在本發(fā)明的另 一 實施例中，提供了利用上文所述的管束組件的 聚合反應(yīng)器。參看圖9,聚合反應(yīng)器250包括管束組件10和豎直安 置的安全殼252。聚合物熔體入口 254附接到豎直安置的安全殼252 的頂部256附近且聚合熔體出口 258附接到外殼252的底部260附 近。另外，聚合物反應(yīng)器250也包括附接到外殼252的蒸汽出口 262。 最后，聚合物反應(yīng)器250包括從聚合熔體入口接收聚合熔體并且將聚合熔體傳遞到聚合熔體出口的管束組件10,如上文所述。聚合反 應(yīng)器250也包括用于維持聚合物熔體為液態(tài)的加熱器(未圖示)和 用于減小聚合反應(yīng)器內(nèi)部壓力的真空泵(未顯示)。真空泵將通常通過蒸汽出口 262起作用。具體而言，管束組件10包括薄膜支撐結(jié) 構(gòu)陣列272、 274、 276和薄膜生成器278、 280和282。在本實施例 的另一變型中，薄膜支撐結(jié)構(gòu)可并排放置以添加到圖9中所說明的 薄膜支撐結(jié)構(gòu)272、 274、 276的堆疊排列上或代替圖9中所說明的 薄膜支撐結(jié)構(gòu)272、 274、 276的堆疊排列。最后管束組件的操作與 上文所述的操作相同。薄膜支撐結(jié)構(gòu)安裝在容器中以提供聚合物熔體的滯留，從而增 加在反應(yīng)器內(nèi)的液體滯留時間和其向反應(yīng)器條件的暴露。需要液體 滯留時間以允許足夠的時間用于聚合動力學(xué)以跟上通過增加液-汽 表面積和促進其更新所實現(xiàn)的沖是高的副產(chǎn)物釋放率。這種設(shè)計不僅 提供更多的自由的表面積用于蒸汽離開聚合物，而且也提供更多的 平行流程使得當(dāng)與諸如頂槽式^荅盤的現(xiàn)有技術(shù)相比較時薄膜厚度減 小。在本發(fā)明的另 一實施例中，提供了使用上文所述的管束組件來 增加聚合熔體中聚合度的方法。本發(fā)明的方法包括在充分的溫度與 壓力下將聚合熔體引入到管束組件內(nèi)。管束組件的細(xì)節(jié)在上文中描 述。這種實施例的方法包括使最高薄膜生成器和之后薄膜支撐結(jié)構(gòu) 的位置最高的行與聚合熔體接觸。之后，使可選中間薄膜生成器和 薄膜支撐結(jié)構(gòu)行與聚合熔體接觸。最后，使薄膜支撐結(jié)構(gòu)的位置最 低的行與聚合熔體接觸。在經(jīng)過薄膜支撐結(jié)構(gòu)的位置最低的行之后， 聚合熔體從管束組件下落。從管束組件去除的聚合熔體有利地具有 比聚合熔體51入到管束組件內(nèi)時更高的聚合度。在本實施例的 一個 變型中，反應(yīng)溫度為大約25(TC至大約32(TC且反應(yīng)壓力為從0.2托 至大約30托。雖然已經(jīng)說明和描述了本發(fā)明的實施例，但并不表示這些實施 例說明并且描述了本發(fā)明的所有可能形式。相反，在說明書中所用 措辭為用于說明而非用于限制的措辭，而且應(yīng)了解在不偏離本發(fā)明 的精神與范疇的情況下可以對本發(fā)明進行各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于使聚合物熔體聚合的豎直安置的重力流驅(qū)動聚合反應(yīng)器的管束組件，所述管束組件包括一個或多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第一固定陣列，定向所述一個或多個薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第一固定陣列以具有帶一致間隙的連續(xù)水平間隔的大體上豎直的表面，每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)具有第一側(cè)面與第二側(cè)面；以及一個或多個固定薄膜生成器，其定位于所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第一固定陣列上方，其將所述聚合物熔體細(xì)分并且將其引導(dǎo)到所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)上；使得當(dāng)聚合物熔體流經(jīng)所述管束組件時，所述細(xì)分的聚合物熔體的第一部分在重力的作用下從每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)面流過且所述聚合物熔體第二部分在重力的作用下從每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)的所述第二側(cè)面流過。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其中所述大體上豎直的表面 大體上為平行的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其中每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)相對 于水平面以大于或等于大約60度的角度定位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其中每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)相對 于水平面以大于大約80度的角度定位，所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)的固定陣 列通過排列以形成一行或多行，每一行具有定位于相同高度的水平 間隔的薄膜支撐結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其另外包括薄膜支撐結(jié)構(gòu)的 一個或多個額外的固定陣列，所述額外固定陣列各被排列成一個或 多個額外豎直排列的行，每一行具有在相等高度定位的水平間隔的 薄膜支撐結(jié)構(gòu)，其中所述額外陣列包括最低固定陣列使得所述管束 組件適合于允許所述聚合物熔體從所述第一固定陣列流到所述最低固定陣列。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其中所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列 的每 一 薄膜支撐結(jié)構(gòu)包括固體板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其中所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列的每 一 薄膜支撐結(jié)構(gòu)包括有孔的薄膜支撐結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的管束組件，其中所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列 的每一有孔薄膜支撐結(jié)構(gòu)包括金屬絲布或金屬絲網(wǎng)、網(wǎng)篩、穿孔金屬板或金屬網(wǎng)薄板。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的管束組件，其中所述有孔薄膜支撐結(jié)構(gòu) 具有大約0.25英寸至大約3英寸的開口 。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其中所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣 列的每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)包括大體上豎直并大體上平行的金屬絲、桿 或管的集合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其中所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣 列的鄰近薄膜支撐結(jié)構(gòu)之間的水平間隔距離使得當(dāng)所述聚合熔體流 經(jīng)所述管束組件時，在穩(wěn)態(tài)操作期間，所述細(xì)分的和獨立的聚合物 熔體流中的每一者具有每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)之間的距離的至少10%的厚度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其中所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣 列的每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)以大約0.5英寸到大約10英寸的距離與水平 鄰近的薄膜支撐結(jié)構(gòu)分隔。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其中所述聚合物熔體薄膜 生成器形成一個或多個聚合流用于構(gòu)成在所述薄膜生成器的直接下 方的所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列的每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)。
14. 一種聚合反應(yīng)器，其包括放置到豎直安置的安全殼內(nèi)的根據(jù) 權(quán)利要求1所述的管束組件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束組件，其中所述一個或多個支撐 結(jié)構(gòu)包括選自包括具有圓筒形狀的結(jié)構(gòu)、具有螺旋形狀的結(jié)構(gòu)和具有大體上豎直但并不平行的平面的結(jié)構(gòu)的群。
16. —種增加聚合熔體的聚合度的方法，所述方法包括a) 在充分的溫度和壓力下將所述聚合熔體引入到管束組件內(nèi)用 于所述聚合熔體的聚合，所述管束組件包括薄膜支撐結(jié)構(gòu)的固定陣列，定向所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)固定陣列以 具有帶足夠的間隙的連續(xù)水平間隔的大體上豎直的表面使得當(dāng)聚合 物熔體流經(jīng)所述管束組件時，所述聚合物的一部分在重力作用下向 下從每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)流過同時涂布每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)；以及，一個或多個固定薄膜生成器，其定位于所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列 上方，所述一個或多個固定薄膜生成器經(jīng)定位以細(xì)分所述聚合物熔體并將其引導(dǎo)到所迷薄膜支撐結(jié)構(gòu)上；b) 將所述聚合物熔體的所得自由表面向所述反應(yīng)器的所述氣氛暴露；以及，c) 從所述管束組件去除所述聚合熔體，其中從所述管束組件去 除的所述聚合熔體具有比當(dāng)聚合物熔體被引入到所述管束組件內(nèi)時 更高的聚合度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述管束組件進一步包括 所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列的排列以形成在相等高度的行，所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)的行被豎直排列，所有額外的行在所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第一 行下方豎直定位，其中所述一個或多個額外行中的每一行，除了位 置最低的行之外，適合于在重力的作用下傳遞所述聚合熔體到更低 的豎直鄰近的行。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其另外包括在步驟c之前使所 述薄膜支撐結(jié)構(gòu)的一個或多個額外行接觸所述聚合熔體。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述溫度為大約25(TC至 大約32(TC。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述壓力為大約0.2托至 大約30托。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)的每一 個薄膜支撐結(jié)構(gòu)相對于所述水平面以大于或等于大約60度的角度定位。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列中的 薄膜支撐結(jié)構(gòu)包括固體板。
23. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列中的 每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)包括有孔薄膜支撐結(jié)構(gòu)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中在薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列中的 每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)包括金屬絲布或金屬絲網(wǎng)、網(wǎng)篩、穿孔金屬板或 金屬網(wǎng)薄板。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述有孔薄膜支撐結(jié)構(gòu)具 有大約0.25英寸至大約3英寸的開口 。
26. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在薄膜支撐結(jié)構(gòu)陣列中的 每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)包括大體上豎直并大體上平行的金屬絲、桿或管的集合。
27. —種用于使聚合物熔體聚合的豎直安置的重力流驅(qū)動的聚合 反應(yīng)器的管束組件，所述管束組件包括薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第 一 固定行，定向所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第 一 固 定行以具有帶一致間隙的連續(xù)大體上豎直的表面；以及一個或多個固定薄膜生成器，其定位于所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第 一固定行上方，所述一個或多個固定薄膜生成器經(jīng)定位以細(xì)分所述 聚合物熔體并將其引導(dǎo)到所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)上，其中所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第一固定行相對于所述薄膜生成器定 位使得當(dāng)所述聚合熔體接觸任何薄膜支撐結(jié)構(gòu)時，所述聚合熔體在 重力作用下在向下方向中移動使得所述細(xì)分的聚合物熔體的第一部 分在重力的作用下從每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)的第 一側(cè)面流過且所述聚合 物熔體的第二部分在重力作用下從每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)的所述第二側(cè) 面流過。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的管束組件，其另外包括薄膜支撐結(jié)構(gòu)的 一個或多個額外固定行，每一薄膜支撐結(jié)構(gòu)具 有第一側(cè)面與第二側(cè)面；以及，一個或多個額外薄膜生成器，其中所述額外薄膜生成器定位于 所述額外行中每一行的上方，使得所迷管束組件適合于允許聚合物 熔體從所述第一固定行流動到中間固定行，如有的話則到最低的固 定行。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的管束組件，其中在薄膜支撐結(jié)構(gòu)的行 中的每一部件相對于所述水平面以大于大約60度的角度定位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于高粘度、高產(chǎn)量和薄聚合物薄膜的組合的豎直重力流驅(qū)動聚合反應(yīng)器的管束組件。該管束組件包括靜態(tài)內(nèi)部構(gòu)件，其提供與該反應(yīng)器的氣氛接觸的自由液體表面的較大面積同時仍達(dá)成足夠的液體滯留時間以發(fā)生聚合。該管束組件包括一個或多個固定薄膜生成器。該管束組件另外包括薄膜支撐結(jié)構(gòu)的一個或多個固定陣列。所述薄膜支撐結(jié)構(gòu)中的每一個薄膜支撐結(jié)構(gòu)具有第一側(cè)面與第二側(cè)面。該等薄膜支撐結(jié)構(gòu)的兩側(cè)被流動聚合物涂布。在該管束組件中構(gòu)件的豎直排列造成該聚合熔體跌落合并該管束組件的反應(yīng)容器內(nèi)部的豎直距離。本發(fā)明也提供合并本發(fā)明組件的聚合反應(yīng)器與通過使用本發(fā)明的組件增加聚合物熔體的聚合度的方法。
文檔編號B01J10/02GK101247887SQ200680015362
公開日2008年8月20日 申請日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月5日
發(fā)明者C·S·斯勞特, L·C·溫德斯, P·K·謝雷爾, R·G·邦納, T·L·尤恩特, W·S·穆爾多奇 申請人:伊士曼化工公司