本技術涉及高分子材料，尤其涉及一種聚砜類聚合物制備裝置。

背景技術：

1、聚砜類作為一種特種高分子材料，由于其良好的化學穩(wěn)定性、優(yōu)異的耐熱及機械性能被廣泛應用于航天航空、食品、醫(yī)用器材設備等各個領域。

2、目前特種高分子材料最先進生產工藝是一步合成法。一步合成法主要分聚合工段及后處理工段。

3、聚合工段主要固體原料4，4'-二氯二苯砜、雙酚a、雙酚s、聯苯二酚、碳酸鉀或碳酸氫鉀等縛酸劑，在液體溶劑中聚合，常用溶劑有二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮等，可選擇甲苯、二甲苯等作為脫水劑。在反應過程當中，隨著溫度的升高主要固體原料4，4'-二氯二苯砜、雙酚a、雙酚s、聯苯二酚溶解在溶劑中，而碳酸鉀或碳酸氫鉀等縛酸劑不溶于溶劑中，反應體系形成固-液二相反應體系，二相反應體系要求攪拌形式、速率快、固體催化劑的粒度，反應釜徑高比小，固液比例，聚合液的粘度等，這就增加了反應釜的設計及過濾設備的難度，反應結束后副產物與未反應的縛酸劑是混合物需要進一步處理：溶解、酸化、濃縮、結晶、干燥等問題，增加了投資，提高了生產成本。

技術實現思路

1、本實用新型提供了一種聚砜類聚合物制備裝置用以解決背景技術中提出的技術問題。

2、本實用新型解決上述技術問題采用的技術方案為：

3、一種聚砜類聚合物制備裝置，包括反應釜以及設置在所述反應釜內的床式反應器和攪拌機構；所述反應釜的上層設置有床式反應器，所述床式反應器包括多孔支撐板和位于所述多孔支撐板上方的反應床層，所述反應床層至少設置有一層，各所述反應床層內固定填充縛酸劑，所述攪拌機構橫向設置在所述反應床層的下方；所述反應釜的底部設置有循環(huán)液出口，所述反應釜的頂部設置有循環(huán)液入口，所述循環(huán)液出口與所述循環(huán)液入口之間通過循環(huán)管道連接，所述循環(huán)管道上安裝有循環(huán)泵，所述循環(huán)液入口與所述床式反應器的進料端連通。

4、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述反應床層為傾斜設置，傾斜角度為2~10°。

5、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述反應床層由上而下依次設置有濾布層、縛酸劑層和多孔濾板層。具體的，所述反應床層包括濾框，所述濾框的頂部和底部設置有濾布和多孔過濾板，所述濾框的內部且位于所述濾布和所述多孔過濾板之間填充縛酸劑。

6、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述縛酸劑為苛性堿或弱堿性鹽，進一步選自碳酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鉀中的任一種或多種。

7、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，當所述床式反應器包括兩層或兩層以上的反應床層時，多個所述反應床層沿垂直方向排布，且相鄰兩個所述反應床層之間呈折線形首尾連接。自循環(huán)液入口進入床式反應器的循環(huán)液可在重力的作用下依次流經各反應床層，與反應床層中的縛酸劑接觸，充分成鹽、聚合，得到的聚合液落入釜底。

8、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，相鄰兩個所述反應床層的首尾連接處設置有液體分布器，使來自上層反應床層的循環(huán)液可均勻進入下一反應床層。

9、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述反應床層和所述多孔支撐板的兩端均設置有掛耳，所述反應釜的頂部固定有垂直向下延伸的支撐架，所述反應床層和所述多孔支撐板通過所述掛耳可拆卸的固定于所述支撐架的內部。

10、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述支撐架上設置有用于固定掛耳的可拆卸式卡扣。

11、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述攪拌機構包括攪拌電機、轉動軸和攪拌葉，所述攪拌電機固定在所述反應釜的外部，所述攪拌電機的輸出軸連接所述轉動軸，所述轉動軸穿過所述反應釜的側壁且位于所述反應床層的下方，所述轉動軸上連接有多個所述攪拌葉。

12、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述反應釜的底部為弧形，內部形成有供所述攪拌葉轉動的攪拌空間。

13、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述反應釜的頂部一側設置有所述循環(huán)液入口，另一側設置有不凝氣出口，所述不凝氣出口通過管道與氣液分離裝置連接。氣液分離裝置包括冷凝器、氣液分離器和出液儲罐，冷凝器的進液口通過管道與不凝氣出口連接，冷凝器的出液口通過管道氣液分離器的進液口連接，氣液分離器的出液口通過管道與出液儲罐連接。

14、作為本實用新型的進一步優(yōu)選，還包括壓濾機構，所述壓濾機構包括壓濾機、壓濾板和液壓桿，所述壓濾機固定在所述反應釜的頂部外側，所述壓濾板斜向設置在所述反應腔內，傾斜角度與所述反應床層一致，所述壓濾機的輸出軸連接所述液壓桿，所述液壓桿穿過所述反應釜的頂部與所述壓濾板連接。當反應結束，聚合液排出釜外，可通過壓濾脫出床式反應器內殘余的反應液。

15、與現有技術相比，本實用新型具有如下優(yōu)點或技術效果：

16、反應釜內設有床式反應器，縛酸劑粉末固定填充于床式反應器中，一方面增加了縛酸劑與循環(huán)液的接觸面積，另一方面不溶性的縛酸劑粉末固定停留于床式反應器中，可減少縛酸劑和聚合液的分離步驟，縮短了生產過程的時間，反應結束后副產物與未反應的縛酸劑是分開的，副產物不需要進一步處理，未反應的縛酸劑可以繼續(xù)使用，節(jié)約了成本。多個反應床層首尾連接形成折線形結構，該結構增加了縛酸劑的比表面積，將反應床層傾斜設置可以增加循環(huán)液的流速。成鹽與過濾同步進行，大大縮短了生產時間，減低生產成本。

技術特征：

1.一種聚砜類聚合物制備裝置，其特征在于，包括反應釜（1）以及設置在所述反應釜（1）內的床式反應器和攪拌機構（12）；所述反應釜（1）的上層設置有床式反應器，所述床式反應器包括多孔支撐板（8）和位于所述多孔支撐板（8）上方的反應床層（9），所述反應床層（9）至少設置有一層，各所述反應床層（9）內固定填充縛酸劑，所述攪拌機構（12）橫向設置在所述反應床層（9）的下方；所述反應釜（1）的底部設置有循環(huán)液出口（2），所述反應釜（1）的頂部設置有循環(huán)液入口（3），所述循環(huán)液出口（2）與所述循環(huán)液入口（3）之間通過循環(huán)管道連接，所述循環(huán)管道上安裝有循環(huán)泵（4），所述循環(huán)液入口（3）與所述床式反應器的進料端連通。

2.根據權利要求1所述的一種聚砜類聚合物制備裝置，其特征在于，所述反應床層（9）為傾斜設置。

3.根據權利要求1所述的一種聚砜類聚合物制備裝置，其特征在于，所述反應床層（9）包括濾框（91），所述濾框（91）的頂部和底部設置有濾布和多孔過濾板（92），所述濾框（91）的內部且位于所述濾布和所述多孔過濾板（92）之間填充縛酸劑。

4.根據權利要求1所述的一種聚砜類聚合物制備裝置，其特征在于，當所述床式反應器包括兩層或兩層以上的反應床層（9）時，多個所述反應床層（9）沿垂直方向排布，且相鄰兩個所述反應床層（9）之間呈折線形首尾連接。

5.根據權利要求4所述的一種聚砜類聚合物制備裝置，其特征在于，相鄰兩個所述反應床層（9）的首尾連接處設置有液體分布器（93）。

6.根據權利要求1所述的一種聚砜類聚合物制備裝置，其特征在于，所述反應床層（9）和所述多孔支撐板（8）的兩端均設置有掛耳（10），所述反應釜（1）的頂部固定有垂直向下延伸的支撐架（6），所述反應床層（9）和所述多孔支撐板（8）通過所述掛耳（10）可拆卸的固定于所述支撐架（6）的內部。

7.根據權利要求1所述的一種聚砜類聚合物制備裝置，其特征在于，所述攪拌機構（12）包括攪拌電機、轉動軸和攪拌葉，所述攪拌電機固定在所述反應釜（1）的外部，所述攪拌電機的輸出軸連接所述轉動軸，所述轉動軸穿過所述反應釜（1）的側壁且位于所述反應床層（9）的下方，所述轉動軸上連接有多個所述攪拌葉。

8.根據權利要求7所述的一種聚砜類聚合物制備裝置，其特征在于，所述反應釜（1）的底部為弧形，內部形成有供所述攪拌葉轉動的攪拌空間。

9.根據權利要求1所述的一種聚砜類聚合物制備裝置，其特征在于，所述反應釜（1）的頂部一側設置有所述循環(huán)液入口（3），另一側設置有不凝氣出口（5），所述不凝氣出口（5）通過管道與氣液分離裝置連接。

10.根據權利要求1所述的一種聚砜類聚合物制備裝置，其特征在于，還包括壓濾機構（7），所述壓濾機構（7）包括壓濾機（71）、壓濾板（72）和液壓桿（73），所述壓濾機（71）固定在所述反應釜（1）的頂部外側，所述壓濾板（72）斜向設置在所述反應釜（1）內，傾斜角度與所述反應床層（9）一致，所述壓濾機（71）的輸出軸連接所述液壓桿（73），所述液壓桿（73）穿過所述反應釜（1）的頂部與所述壓濾板（72）連接。

技術總結
本技術提供了一種聚砜類聚合物制備裝置，反應釜內設有床式反應器，縛酸劑粉末固定填充于床式反應器中，一方面增加了縛酸劑與循環(huán)液的接觸面積，另一方面不溶性的縛酸劑粉末固定停留于床式反應器中，可減少縛酸劑和聚合液的分離步驟，縮短了生產過程的時間，反應結束后副產物與未反應的縛酸劑是分開的，副產物不需要進一步處理，未反應的縛酸劑可以繼續(xù)使用，節(jié)約了成本。多個反應床層首尾連接形成折線形結構，該結構增加了縛酸劑的比表面積，將反應床層傾斜設置可以增加循環(huán)液的流速。成鹽與過濾同步進行，大大縮短了生產時間，減低生產成本。

技術研發(fā)人員：王成,張艷麗,許引,周淑敏
受保護的技術使用者：山西湖大特塑新材科技有限公司
技術研發(fā)日：20240419
技術公布日：2024/12/23