特有专利技术

一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统

摘要

本发明公开一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，包括依次连通的静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器，还包括降膜结晶器，降膜结晶器的出料口连通有L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器，L‑ 丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器均连通静态混合器，L‑丙交酯存储容器还连通有第二聚合反应器，第二聚合反应器的出料口连通有第二封端脱挥器，本发明通过将L‑丙交酯存储容器和M‑ 丙交酯存储容器均连通静态混合器，并将静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器依次连通，能够分别以M‑丙交酯和L 丙交酯为单体与乙交酯单体进行共聚，进而提高原料利用率。

权利要求书

1.一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，包括依次连通的静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器，还包括降膜结晶器，所述降膜结晶器设置进料口、出料口和冷热煤进口，所述降膜结晶器的出料口连通有L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器，所述L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器均连通所述静态混合器，所述L‑丙交酯存储容器还连通有第二聚合反应器，所述第二聚合反应器设置有出料口，所述第二聚合反应器的出料口连通有第二封端脱挥器。

2.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，还包括预聚混合器，所述预聚混合器位于所述静态混合器与所述第一预聚反应器之间的连通管道上。

3.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，还包括第二预聚反应器，所述第二预聚反应器位于所述L‑丙交酯存储容器与第二聚合反应器之间的连通管道上。

4.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述降膜结晶器设置有物料循环入口，还包括精馏塔，所述精馏塔设置有出气口，所述精馏塔的第一端连通所述降膜结晶器的出料口，所述精馏塔的第二端连通所述降膜结晶器的进料口和/或物料循环入口。

5.根据权利要求4所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述精馏塔的出气口连通所述降膜结晶器的进料口。

6.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，还包括静态结晶器，所述静态结晶器位于降膜结晶器与M‑丙交酯存储容器和/或L‑丙交酯存储容器之间的连通管道上，所述静态结晶器设置有冷热煤进口。

7.根据权利要求6所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，还包括冷煤存储容器、热媒存储容器和热泵系统，所述热泵系统连通所述冷煤存储容器和热媒存储容器，所述冷煤存储容器和热媒存储容器热媒存储容器均连通所述降膜结晶器和/或静态结晶器的冷热煤进口，所述热媒存储容器还连通所述第一封端脱挥器和/或所述第二封端脱挥器。

8.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述第一封端脱挥器的上部设置有气体出口，所述第一预聚反应器设置有进料口，所述第一封端脱挥器的气体出口连通所述第一预聚反应器的进料口，所述第一封端脱挥器与所述第一预聚反应器设置的进料口之间的连通管道上设置有冷却器。

9.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述第一封端脱挥器和/或第二封端脱挥器采用DSXL型封端脱挥器。

10.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述 L‑丙交酯存储容器连通所述M‑丙交酯存储容器，还包括转化塔，所述转化塔位于所述L‑丙交酯存储容器与所述M‑丙交酯存储容器之间的连通管道上。

说明书

技术领域

[0001] 本发明属于化工生产设备技术领域，具体涉及公开一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统。

背景技术

[0002] 聚乳酸(PLA)是一种富有光泽、模量较高的热塑性高分子，能够完全生物降解。聚乳酸具有良好的物理及力学性能，能在一定程度上代替传统的通用材料。聚乳酸作为可降解制品的原料，可用于地膜、食品包装袋、药品等多种包装材料。聚乳酸的废弃制品，经光和生物作用分解后变成二氧化碳和水，在消除白色污染、保护环境和自然生态平衡方面具有重要作用。

[0003] 现阶段，通常采用以下方式制备聚乳酸：先由乳酸脱水生成低聚物，由低聚物解聚生成丙交酯，再在催化剂作用下进行开环聚合得到聚乳酸。聚合物由单体聚合而成，单体的种类和比例决定着聚合物的结构强度、力学性能等参数。丙交酯有三种构型：L‑丙交酯、D‑ 丙交酯和Meso‑丙交酯。由于人体只能代谢L‑乳酸，D‑乳酸摄入人体后，会导致代谢紊乱，产生酸中毒，因此从健康的角度出发，需要限制D‑乳酸的摄入。同时，工业中的聚乳酸的需求也主要是L‑乳酸，PLA合成过程中主要为L‑丙交酯，其杂质为Meso‑丙交酯、乳酸。然而，采用现有的设备生产聚乳酸，通常是将Meso‑丙交酯作为杂质排放出去的，原料利用率较低。

发明内容

[0004] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，以提高原料利用率。

[0005] 本发明提供一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，包括依次连通的静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器，还包括降膜结晶器，所述降膜结晶器设置进料口、出料口和冷热煤进口，所述降膜结晶器的出料口连通有L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器，所述L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器均连通所述静态混合器，所述L‑丙交酯存储容器还连通有第二聚合反应器，所述第二聚合反应器设置有出料口，所述第二聚合反应器的出料口连通有第二封端脱挥器。

[0006] 本发明的基础方案的原理为：通过将L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器均连通所述静态混合器，并将静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器依次连通，能够分别以M‑丙交酯和L丙交酯为单体与乙交酯单体进行共聚，得到不同性能的丙交酯/乙交酯共聚物，并提高原料利用率;通过将L‑丙交酯存储容器连通第二聚合反应器，并将所述第二聚合反应器的出料口连通第二封端脱挥器，能够同时以L‑丙交酯为单体，使其在第二聚合反应器中进行本体聚合，得到聚乳酸，进而实现聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物的联合生产。

[0007] 可选地，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括预聚混合器，所述预聚混合器位于所述静态混合器与所述第一预聚反应器之间的连通管道上。

[0008] 本发明通过在所述静态混合器与所述第一预聚反应器之间的连通管道上增设预

聚混合器，能够对L‑丙交酯(或M‑丙交酯)、乙交酯等原料进行进一步的混合并预热，进而提高收率。

[0009] 可选地，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括第二预聚反应器，所述第二预聚反应器位于所述L‑丙交酯存储容器与第二聚合反应器之间的连通管道上。

[0010] 本发明在L‑丙交酯存储容器与第二聚合反应器之间的连通管道上增设第二预聚反应器，能够使部分原料在第二预聚反应器中进行反应，未反应完原料进入第二聚合反应器中继续参与反应，进而提高收率。

[0011] 可选地，所述降膜结晶器设置有物料循环入口，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括精馏塔，所述精馏塔设置有出气口，所述精馏塔的第一端连通所述降膜结晶器的出料口，所述精馏塔的第二端连通所述降膜结晶器的进料口和/或物料循环入口。 [0012] 本发明通过增设精馏塔，并将精馏塔的第一端连通降膜结晶器的出料口，所述精馏塔的第二端连通降膜结晶器的进料口和/或物料循环入口，能够将结晶得到的母液进行分离提纯后再次送入降膜结晶器中，回收母液中的Meso‑丙交酯，进一步提高原料利用率。 [0013] 可选地，其特征在于，所述精馏塔的出气口连通所述降膜结晶器的进料口。

[0014] 本发明通过将精馏塔的出气口连通所述降膜结晶器的进料口，能够将自精馏塔中挥发出的Meso‑丙交酯送至降膜结晶器中进行处理，进一步提高原料利用率。

[0015] 可选地，所述降膜结晶器设置有物料循环入口，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括静态结晶器，所述静态结晶器位于降膜结晶器与M‑丙交酯存储容器和/ 或L‑丙交酯存储容器之间的连通管道上，所述静态结晶器设置有冷热煤进口。

[0016] 可选地，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括冷煤存储容器、热媒存储容器和热泵系统，所述热泵系统连通所述冷煤存储容器和热媒存储容器，所述冷煤存储容器和热媒存储容器热媒存储容器均连通所述降膜结晶器和/或静态结晶器的冷热煤进口，所述热媒存储容器还连通所述第一封端脱挥器和/或所述第二封端脱挥器。

[0017] 可选地，所述第一封端脱挥器的上部均设置有气体出口，所述第一预聚反应器设置有进料口，所述第一封端脱挥器的气体出口连通所述第一预聚反应器的进料口，所述第一封端脱挥器与所述第一预聚反应器设置的进料口之间的连通管道上设置有冷却器。 [0018] 可选地，所述第一预聚反应器采用微反应器。

[0019] 可选地，所述第一封端脱挥器和/或第二封端脱挥器采用DSXL型封端脱挥器。本发明通过将第一封端脱挥器和/或第二封端脱挥器设置成采用DSXL型封端脱挥器，能够利用 DSXL型封端脱挥器自带的DSXL插件有效混合和加强传热，有利于单体从聚乳酸和/或丙交酯/乙交酯共聚物中挥发出来，提高聚乳酸和/或丙交酯/乙交酯共聚物的纯度。

[0020] 可选地，所述第一聚合反应器和/或第二聚合反应器采用活塞流反应器。

[0021] 可选地，所述降膜结晶器设置有物料循环入口，所述物料循环入口连通降膜结晶器的出料口。

[0022] 可选地，所述L‑丙交酯存储容器连通所述M‑丙交酯存储容器，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括转化塔，所述转化塔位于所述L‑丙交酯存储容器与所述 M‑丙交酯存储容器之间的连通管道上。

[0023] 本发明通过将L‑丙交酯存储容器连通M‑丙交酯存储容器，并在L‑丙交酯存储容器与M‑丙交酯存储容器之间的连通管道上增设转化塔，能够在M‑丙交酯或L‑丙交酯原料不足时，实现M‑丙交酯与L‑丙交酯之间的转化，满足生产需求。

附图说明

[0024] 图1为实施例1的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统的结构示意图;

[0025] 图2为实施例1中降膜结晶和精馏过程的原理示意图;

[0026] 图3为实施例2的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统的结构示意图;

[0027] 图4为实施例3的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统的结构示意图;

[0028] 图5为实施例4的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统的结构示意图;

[0029] 图6为实施例5的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统的结构示意图。

[0030] 图标记

[0031] 1‑降膜结晶器;

[0032] 2‑静态混合器;

[0033] 3‑预聚混合器;

[0034] 4‑第一预聚反应器;

[0035] 5‑第一聚合反应器;

[0036] 6‑第一封端脱挥器;

[0037] 7‑L‑丙交酯存储容器;

[0038] 9‑第二聚合反应器;

[0039] 10‑第二封端脱挥器;

[0040] 11‑冷却器;

[0041] 12‑精馏塔;

[0042] 13‑静态结晶器;

[0043] 14‑冷媒存储容器;

[0044] 15‑热媒存储容器;

[0045] 16‑热泵系统;

[0046] 17‑转化塔。

[0047] 具体实施方式

[0048] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

[0049] 需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”“顶”、“底”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

[0050] 本发明提供一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，包括依次连通的静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器，还包括降膜结晶器;

[0051] 降膜结晶器设置进料口、出料口、物料循环入口和冷热煤进口，降膜结晶器的出料口连通有L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器，降膜结晶器的出料口连通降膜结晶器的物料循环入口;

[0052] L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器均连通静态混合器，L‑丙交酯存储容器还连通有第二聚合反应器;

[0053] 第二聚合反应器设置有出料口，第二聚合反应器的出料口连通有第二封端脱挥器;

[0054] 静态混合器与第一预聚反应器之间的连通管道上设置有预聚混合器;

[0055] 第一预聚反应器设置有进料口，第一封端脱挥器的气体出口连通第一预聚反应器的进料口，第一封端脱挥器与第一预聚反应器设置的进料口之间的连通管道上设置有冷却器，第一预聚反应器采用微反应器，第一聚合反应器和/或第二聚合反应器采用活塞流反应器;

[0056] 第一封端脱挥器和/或第二封端脱挥器的上部设置有气体出口。

[0057] 在本发明的另一示例性中，聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括第二预聚反应器，第二预聚反应器位于L‑丙交酯存储容器与第二聚合反应器之间的连通管道上。

[0058] 在本发明的另一示例性实施例中，聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括精馏塔，精馏塔设置有出气口，精馏塔的第一端连通降膜结晶器的出料口，精馏塔的第二端连通降膜结晶器的进料口和/或物料循环入口，精馏塔的出气口连通所述降膜结晶器的进料口。

[0059] 在本发明的另一示例性实施例中，聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括静态结晶器，静态结晶器位于降膜结晶器与M‑丙交酯存储容器和/或L‑丙交酯存储容器之间的连通管道上。

[0060] 在本发明的另一示例性实施例中，聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括冷煤存储容器、热媒存储容器和热泵系统，热泵系统连通冷煤存储容器和热媒存储容器，冷煤存储容器和热媒存储容器热媒存储容器均连通降膜结晶器和/或静态结晶器的冷热煤进口，热媒存储容器还连通第一封端脱挥器和/或第二封端脱挥器。

[0061] 在本发明的另一示例性实施例中，L‑丙交酯存储容器连通M‑丙交酯存储容器，聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括转化塔，转化塔位于L‑丙交酯存储容器与M‑ 丙交酯存储容器之间的连通管道上。

[0062] 下面通过具体的例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行具体的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。需要说明的是，如无特别说明，本发明所述“wt%”是指质量含量。

[0063] 实施例1

[0064] 如图1所示，图1为本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统的结构示意图，该聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统用于联合生产聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物，以解决采用现有的设备生产聚乳酸，通常是将Meso‑丙交酯作为杂质排放出去的，原料利用率较低的技术问题。

[0065] 请参阅图1，本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统包括降膜结晶器 1、静态混合器2、预聚混合器3、第一预聚反应器4、第一聚合反应器5、第一封端脱挥器6、L ‑ 丙交酯存储容器7、M‑丙交酯存储容器8、第二聚合反应器9和第二封端脱挥器10。

[0066] 请继续参阅图1，降膜结晶器1用于对丙交酯进行分离提纯。降膜结晶器1设置有进料口(未画出)、出料口(未画出)、物料循环入口(未画出)、冷热煤进口(未画出)和冷热煤出口(未画出)。降膜结晶器1的出料口连通降膜结晶器1的物料循环入口，降膜结晶器1的出料口与降膜结晶器1的物料循环入口之间的连通管道上设置有离心泵(未画出)和开关阀(未画出)。降膜结晶器1可以采用管式降膜结晶器或板式降膜结晶器，管式降膜结晶器和板式降膜结晶器为现有技术，此处不再赘述。本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统通过将降膜结晶器1的出料口连通降膜结晶器1的物料循环入口，能够将得到的L‑丙交酯结晶产物和/或M‑丙交酯结晶产物进行多次结晶，进一步提高L‑丙交酯和/或M‑丙交酯的纯度，以便于后续聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物的生产过程。

[0067] 请继续参阅图1，L‑丙交酯存储容器7用于作为自降膜结晶器1分离出来的L‑丙交酯的存储容器，L‑丙交酯存储容器7的第一端连通降膜结晶器1的出料口，L‑丙交酯存储容器7的第二端连通静态混合器2和第二聚合反应器9。

[0068] 请继续参阅图1，M‑丙交酯存储容器8用于作为自降膜结晶器1分离出来的Meso‑丙交酯(以下简称M‑丙交酯)的存储容器，M‑丙交酯存储容器8的第一端连通降膜结晶器1的出料口，M‑丙交酯存储容器8的第二端连通静态混合器2。

[0069] 请继续参阅图1，静态混合器2用于作为混合L‑丙交酯(或M‑丙交酯)、乙交酯、催化剂(如辛酸亚锡)和聚合调节剂(如叔丁基二甲基硅醇)的场所。静态混合器2设置有第一进料口(未画出)、第二进料口和出料口(未画出)，静态混合器2的第一进料口连通L‑丙交酯存储容器7和M‑丙交酯存储容器8的第二端，静态混合器2的第一进料口与L‑丙交酯存储容器7和或M‑丙交酯存储容器8的第二端之间的连通管道上均设置有开关阀 (未画出)和离心泵 (未画出)。静态混合器为现有技术，此处不再赘述。

[0070] 请继续参阅图1，预聚混合器3用于作为进一步混合并预热L‑丙交酯、乙交酯在催化剂(如辛酸亚锡)和聚合调节剂(如叔丁基二甲基硅醇)的场所。预聚混合器3设置有进料口(未画出)和出料口(未画出)，预聚混合器3的进料口连通静态混合器2的出料口，预聚混合器3的进料口与静态混合器2的出料口之间的连通管道上设置有开关阀(未画出)和离心泵(未画出)。预聚混合器3采用管道反应器(结构CN216172365U中的管道反应器603所示)或动态混合器，管道反应器和动态混合器为现有技术，此处不再赘述。本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统通过增设预聚混合器3，能够进一步使L‑丙交酯(或M‑丙交酯)和乙交酯充分混合，并通过预聚混合器3对物料进行预热，使反应更充分，提高原料利用率。 [0071] 请继续参阅图1，第一预聚反应器4用于作为L‑丙交酯单体(或M‑丙交酯单体)或乙交酯单体通过预聚反应开环聚合形成单体预聚物的场所。第一预聚反应器4设置有进料口(未画出)和出料口(未画出)，第一预聚反应器4的进料口连通预聚混合器3的出料口，第一预聚反应器4的进料口与预聚混合器3的出料口之间的连通管道上设置有开关阀(未画出) 和离心泵(未画出)。第一预聚反应器4采用微反应器，微反应器为现有技术，此处不再赘述。本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统通过将第一预聚反应器4设置成采用微反应器，能够使L‑丙交酯(或M‑丙交酯)、乙交酯、催化剂(如辛酸亚锡)和聚合调节剂(如叔丁基二甲基硅醇)进行充分的混合、传热、传质，进而提高收率。

[0072] 请继续参阅1，第一聚合反应器5用于作为L‑丙交酯单体预聚物(或M‑丙交酯单体) 与乙交酯单体开环聚合形成L‑丙交酯‑乙交酯共聚物(或M‑丙交酯‑乙交酯共聚物)或乙交酯单体预聚物与L‑丙交酯单体(或M‑丙交酯单体)开环聚合形成丙交酯‑乙交酯共聚物的反应场所。第一聚合反应器5设置有进料口(未画出)和出料口(未画出)，第一聚合反应器5的进料口连通第一预聚反应器4的出料口，第一聚合反应器5的进料口与第一预聚反应器4的出料口之间的连通管道上设置有开关阀(未画出)和离心泵(未画出)。第一聚合反应器5可以采用活塞流反应器(结构CN216172365U中的管道反应器700所示)，活塞流反应器为现有技术，此处不再赘述。本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统通过将第一聚合反应器5设置成采用活塞流反应器，能够使L‑丙交酯单体预聚物(或M‑丙交酯单体预聚物) 或乙交酯单体预聚物、乙交酯单体(或丙交酯单体)、催化剂和聚合调节剂在活塞流反应器内不断地混合、高效传热和分布分散，有效地提高传质效率和传热效率;L‑丙交酯单体预聚物(或M‑丙交酯单体预聚物)或乙交酯单体预聚物、乙交酯单体(或L‑丙交酯单体或M‑丙交酯单体)、催化剂和聚合调节剂在活塞流反应器内呈活塞流流动，使L‑丙交酯单体预聚物 (或M‑丙交酯单体预聚物)或乙交酯单体预聚物、乙交酯单体(或M‑丙交酯单体或L‑丙交酯单体)和聚合调节剂在活塞流反应器内的停留时间保持一致，整个反应过程更稳定，进一步提高原料利用率。

[0073] 请继续参阅1，第一封端脱挥器6用于作为聚合反应完成后的丙交酯/乙交酯共聚物进行封端脱挥反应的场所。第一封端脱挥器6设置有第一进料口 (未画出)、第二进料口(未画出)和出料口(未画出)，第一封端脱挥器6的上部设置有气体出口(未画出)。第一封端脱挥器6的第一进料口连通第一聚合反应器5的出料口，第一封端脱挥器6的气体出口连通第一预聚反应器4的进料口。第一封端脱挥器6与第一聚合反应器5的进料口之间的连通管道上设置有冷却器11。第一封端脱挥器6的进料口与第一聚合反应器5的出料口之间的连通管道及冷却器11与第一预聚反应器4的进料口之间的连通管道上均设置有开关阀(未画出)和离心泵(未画出)。第一封端脱挥器6可以采用DSXL型封端脱挥器，冷却器11可以采用冷阱或冷凝器等，DSXL型封端脱挥器、冷阱和冷凝器为现有技术，此处不再赘述。本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统通过将第一封端脱挥器6的气体出口连通第一预聚反应器4的进料口，并在第一封端脱挥器6与第一预聚反应器4的进料口之间的连通管道上设置冷却器10，能够将第一封端脱挥器6排出的L‑丙交酯或M‑丙交酯冷却后送回第一预聚反应器4进行回收再利用，进一步提高原料利用率;通过将第一封端脱挥器6设置成采用DSXL型封端脱挥器，能够利用DSXL型封端脱挥器自带的DSXL插件有效混合和加强传热，有利于L‑丙交酯单体(或M‑丙交酯单体)从丙交酯/乙交酯共聚物中挥发出来，进一步提高丙交酯/乙交酯共聚物的纯度。

[0074] 请继续参阅1，第二聚合反应器9用于作为L‑丙交酯单体进行本体自聚形成聚乳酸的反应场所。第二聚合反应器9设置有第一进料口(未画出)、第二进料口(未画出)和出料口 (未画出)，第二聚合反应器9的第一进料口连通L‑丙交酯存储容器7的第二端，第二聚合反应器9的第一进料口与L‑丙交酯存储容器7的第二端之间的连通管道上设置有开关阀(未画出)和离心泵(未画出)。第二聚合反应器9可以采用活塞流反应器(结构CN216172365U中的管道反应器700所示)，活塞流反应器为现有技术，此处不再赘述。本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统通过将第二聚合反应器9设置成采用活塞流反应器，能够使L‑丙交酯单体和催化剂在活塞流反应器内不断地混合、高效传热和分布分散，有效地提高传质效率和传热效率;L‑丙交酯单体和催化剂在活塞流反应器内呈活塞流流动，使L‑丙交酯单体和催化剂在活塞流反应器内的停留时间保持一致，整个反应过程更稳定，进一步提高原料利用率。

[0075] 请继续参阅1，第二封端脱挥器10用于作为聚合反应完成后的聚乳酸进行封端脱挥反应的场所。第二封端脱挥器10设置有第一进料口(未画出)、第二进料口(未画出)和出料口(未画出)，第二封端脱挥器10的上部设置有气体出口(未画出)。第二封端脱挥器10的第一进料口连通第二反应器9的出料口，第二封端脱挥器10的气体出口连通第二反应器9的第一进料口。第二封端脱挥器10的气体出口与第二聚合反应器9的第一进料口之间的连通管道上设置有冷却器11。第二封端脱挥器10可以采用DSXL型封端脱挥器，冷却器11可以采用冷阱或冷凝器等，DSXL型封端脱挥器、冷阱和冷凝器为现有技术，此处不再赘述。本实施例的乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统通过将第二封端脱挥器10设置成采用DSXL型封端脱挥器，能够利用DSXL型封端脱挥器自带的DSXL插件有效混合和加强传热，有利于L‑丙交酯单体从聚乳酸中挥发出来，进一步提高聚乳酸的纯度。

[0076] 本实施例的丙交酯/乙交酯共聚物生产系统的原理为：通过将L‑丙交酯存储容器7 和M‑丙交酯存储容器8均连通静态混合器1，并将静态混合器1、第一预聚反应器4、第一聚合反应器5和第一封端脱挥器6依次连通，能够分别以M‑丙交酯和L‑丙交酯为单体与乙交酯单体进行共聚，得到不同性能的丙交酯/乙交酯共聚物，并提高原料利用率;通过将L‑丙交酯存储容器7连通第二聚合反应器9，并将第二聚合反应器9的出料口连通第二封端脱挥器10，能够以L‑丙交酯为单体，使其在第二聚合反应器9中进行本体聚合，得到聚乳酸，进而实现聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物的联合生产。

[0077] 请继续参阅图1，本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括精馏塔12，精馏塔12的顶部设置有出气口(未画出)。精馏塔12的第一端连通降膜结晶器1的出料口，精馏塔12的第二端连通降膜结晶器1的进料口，精馏塔12的出气口连通降膜结晶器1的进料口和/或物料循环入口，精馏塔12第一端与降膜结晶器1的出料口之间的连通管道上设置有开关阀(未画出)和离心泵(未画出)。本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物通过增设精馏塔12，并将精馏塔12的第一端连通降膜结晶器1的出料口，精馏塔12的第二端连通降膜结晶器1的进料口和/或物料循环入口，能够将结晶后得到的母液经精馏塔12分离提纯后再次送入降膜结晶器1中，回收母液中的Meso‑丙交酯，进一步提高原料利用率;通过将精馏塔12的出气口连通降膜结晶器1的进料口，能够将自精馏塔12中挥发出的Meso‑丙交酯送至降膜结晶器1中进行处理，进一步提高原料利用率。

[0078] 本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统的生产过程如下：

[0079] 如图2所示，将经脱水、脱除游离酸等轻组分和脱除低聚物等重组分的丙交酯物料 (流量为2000kg/h，该物料含92wt%左右的L‑丙交酯和8wt%左右的Meso‑丙交酯)送入降膜

结晶器1中，调节降膜结晶器1的温度为40‑140℃，经三级结晶得到纯度为99 .9wt%左右的 L‑丙交酯和Meso‑丙交酯的浓度约为60wt%的母液A;

[0080] 打开降膜结晶器1的出料口与L‑丙交酯存储容器7之间的连通管道上的开关阀和离心泵，纯度为99.9%的L‑丙交酯被送入L‑丙交酯存储容器7中;

[0081] 关闭降膜结晶器1的出料口与L‑丙交酯存储容器7之间的连通管道上的开关阀和离心泵，打开降膜结晶器1的出料口与精馏塔12的第一端之间的连通管道上的开关阀和离心泵，母液A被泵送至精馏塔12中，调节精馏塔12的塔顶温度为145‑150℃，塔底温度为215‑ 220℃，塔顶压力为2kPa，塔顶得到Meso‑丙交酯的浓度约为95wt%的物料B，塔底得到Meso‑ 丙交酯的浓度约为6wt%的物料C，打开精馏塔9的第二端与降膜结晶器1的进料口和/或物料循环入口之间的连通管道上的开关阀，物料C被送入降膜结晶器1中与经脱水、脱除游离酸等轻组分和脱除低聚物等重组分的物料混合后再次进行三级结晶 (结晶温度为37‑52 ℃)，得到纯度为99.8wt%左右的Meso‑丙交酯和Meso‑丙交酯的浓度约为75wt%的母液D;

[0082] 关闭精馏塔12的第二端与降膜结晶器1的进料口和/或物料循环入口之间的连通管道上的开关阀，打开降膜结晶器1的出料口与精馏塔12的出气口之间的连通管道上的开关阀，物料B被送入降膜结晶器1中再次进行三级结晶，得到纯度为99.8wt%左右的Meso‑丙交酯;

[0083] 打开降膜结晶器1与M‑丙交酯存储容器8之间的连通管道上的开关阀和离心泵，纯度为99.8wt%左右的Meso‑丙交酯被送至M‑丙交酯存储容器8中;

[0084] 关闭降膜结晶器1的出料口与M‑丙交酯存储容器8之间的连通管道上的开关阀和离心泵，打开L‑丙交酯存储容器7或M‑丙交酯存储容器8与静态混合器2之间的连通管道上的开关阀和离心泵，纯度为99.9wt%的L‑丙交酯(或纯度为99.8wt%左右的Meso‑丙交酯) 被送入静态混合器2中，通过第二进料口向静态混合器2中加入温度为145 ℃、含量为 99.9wt%左右的乙交酯(流量为200kg/h)、辛酸亚锡(2.4kg/h)和聚合调节剂(4kg/h，具体为叔丁基二甲基硅醇)，L‑丙交酯(或M‑丙交酯)、乙交酯、辛酸亚锡和聚合调节剂在静态混合器2中得到混合，得到第一混合物料;

[0085] 打开静态混合器2与预聚混合器3之间的连通管道上的开关阀和离心泵，第一混合物料被送入预聚混合器3中，L‑丙交酯(或M‑丙交酯)、乙交酯、辛酸亚锡和聚合调节剂在预聚混合器3中进一步混合，并进行预热，得到第二混合物料;

[0086] 打开预聚混合器3与第一预聚反应器4之间的连通管道上的开关阀和离心泵，第二混合物料被送入第一预聚反应器4中，调节第一预聚反应器4的压力为5‑7MPa，温度为180‑ 220℃，L‑丙交酯(或M‑丙交酯)与乙交酯在辛酸亚锡催化剂的催化作用下发生聚合反应，得到含丙交酯/乙交酯共聚物的物料，聚合调节剂调节丙交酯/乙交酯共聚物的分子量，进而实现对丙交酯/乙交酯共聚物分子量的控制和调节;

[0087] 打开第一预聚反应器4与第一聚合反应器5之间的连通管道上的开关阀和离心泵，

含丙交酯/乙交酯共聚物的物料被送入第一聚合反应器5中，调节第一聚合反应器5的压力

为5‑7MPa，温度为180‑220℃，未反应完全的L‑丙交酯(或M‑丙交酯)与乙交酯在第一聚合反应器5中继续反应，得到反应产物;

[0088] 打开第一聚合反应器5与第一封端脱挥器6之间的连通管道上的开关阀和离心泵，反应产物被送入第一封端脱挥器6中，通过第二进料口向第一封端脱挥器6中加入封端剂 (如磷化合物、抗氧化剂、丙烯酸衍生物和有机过氧化物中的至少一种，封端剂的用量为粗

丙交酯/乙交酯共聚物质量的1 .5wt%)，在第一封端脱挥器6中，丙交酯/乙交酯共聚物在封端剂的作用下发生封端反应，在此过程中，粗丙交酯/乙交酯共聚物中的L‑丙交酯(或M‑丙交酯)被分离出去;打开第一封端挥发器6的出气口与第一预聚反应器4之间的连通管道上的开关阀和离心泵，L丙交酯(或M‑丙交酯)被送至预聚反应器4中继续参与反应，以回收L‑ 丙交酯(或M‑丙交酯)，进一步提高原料利用率。

[0089] 打开L‑丙交酯存储容器7与第二聚合反应器9之间的连通管道上的开关阀和离心泵，L‑丙交酯被送入第二聚合反应器9中，通过第二进料口向第二聚合反应器9中加入引发剂季戊四醇(用量为送入L‑丙交酯质量的5wt%)和催化剂ZrO2 ‑CeO2固体超强酸催化剂(用量为送入L‑丙交酯质量的0.15wt%)，调节第二聚合反应器9的温度为180‑220℃，压力为2‑ 6kPa，L‑丙交酯在引发剂季戊四醇和催化剂ZrO2 ‑CeO2固体超强酸催化剂存在下发生本体聚合反应，得到粗乳酸;

[0090] 打开第二封端挥发器10与第二聚合反应器9之间的连通管道上的开关阀和离心泵，粗乳酸被泵送至第二封端挥发器10中，在第二封端挥发器10中，乳酸在封端剂(磷化合物、抗氧化剂、丙烯酸衍生物和有机过氧化物中的至少一种，封端剂的用量为粗乳酸质量的 1 .5wt%)的作用下发生封端反应，在此过程中，粗乳酸中的L‑丙交酯被分离出去;打开第二封端挥发器10的出气口与第二聚合反应器9之间的连通管道上的开关阀和离心泵，L‑丙交酯被送至第二聚合反应器9中，进而回收自第二封端挥发器10中挥发出的L‑丙交酯，进一步提高原料利用率。

[0091] 实施例2

[0092] 如图3所示聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，本实施例与实施例1的区别在于：不包括精馏塔12;调节降膜结晶器的温度为37‑52℃，经过三级结晶得到高纯M‑丙交酯。

[0093] 实施例3

[0094] 如图4所示聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，本实施例与实施例1的区别在于：还包括静态结晶器13。

[0095] 请参阅图4，静态结晶器13位于降膜结晶器1与L‑丙交酯存储容器7和/M‑丙交酯存储容器8之间的连通管道上。静态结晶器13设置有进料口(未画出)、出料口(未画出)、冷热煤进口(未画出)和冷热煤出口(未画出)，静态结晶器13的进料口连通降膜结晶器1的出料口，静态结晶器13的出料口连通L‑丙交酯存储容器7和/或M‑丙交酯存储容器8的第一端。静态结晶器13采用板式静态结晶器，板式静态结晶器为现有技术，此处不再赘述。本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统通过在降膜结晶器1与静态混合器2之间的连通管道上增设静态结晶器13，能够通过静态结晶器对M‑丙交酯或L‑丙交酯进行进一步结晶，避免采用降膜结晶器1进行多级结晶，进而降低生产过程中的能耗，提高收益。

[0096] 实施例4

[0097] 如图5所示所示聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，本实施例与实施例1的区别在于：还包括冷煤存储容器14、热媒存储容器15和热泵系统16，第一封端脱挥器6和/或第二封端脱挥器10设置有热媒进口。

[0098] 请继续参阅图5，热泵系统16连通冷煤存储容器14和热媒存储容器15，冷煤存储容器14和热媒存储容器15均连通降膜结晶器1的冷热煤进口，热媒存储容器15还连通第一封端脱挥器6和/或第二封端脱挥器10的热媒进口。本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统通过增设冷煤存储容器14、热媒存储容器15和热泵系统16，并冷煤存储容器14 和热媒存储容器15均连通降膜结晶器1的冷热煤进口，热媒存储容器15还连通第一封端脱挥器6和/或第二封端脱挥器10的热媒进口，能够对结晶温度、结晶时间、脱挥温度、脱挥时间进行精确控制，进而提高L‑丙交酯(或M‑丙交酯)的纯度、丙交酯/乙交酯共聚物和/或聚乳酸的纯度，并降低能耗。

[0099] 实施例5

[0100] 如图6所示聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，本实施例与实施例1的区别在于：L‑丙交酯存储容器7连通M‑丙交酯存储容器8，聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括转化塔17。

[0101] 请参阅图6，转化塔17位于L‑丙交酯存储容器7与M‑丙交酯存储容器8之间的连通管道上，转化塔17可以采用多级蒸馏塔(如级数为6‑30)，多级蒸馏塔为现有技术，此处不再赘述。本实施例的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统通过将L‑丙交酯存储容器7连通 M‑丙交酯存储容器8，并在L‑丙交酯存储容器7与M‑丙交酯存储容器8之间的连通管道上增设转化塔17，能够在M‑丙交酯或L‑丙交酯原料不足时，实现M‑丙交酯与L‑丙交酯之间的转化，满足生产需求。

[0102] 应理解的是，本领域技术人员亦可在本申请的基础上进行改进，例如第一预聚反应器和/或第二预聚反应器不设置第二进料口，第一聚合反应器和/或第二聚合反应器不设置第二进料口，而是在与第一进料口连通的进料管道上开设补料口。

[0103] 上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。