一种动态自清理反应器及其用于制备异氰酸酯的方法技术

本发明专利技术提供一种动态自清理反应器以及采用该反应器通过气相光气化反应制备异氰酸酯的方法。该动态自清理反应器包括壳体(1)、辅进料口(N3)、刮片(2)、支撑轴(5)、混合器、反应区域(3)，所述混合器由内进料管(N1)和位于内进料管(N1)外围且与内进料管(N1)同轴的外进料管(N2)构成，刮片(2)能够以支撑轴(5)为轴旋转；由辅进料口(N3)进入的光气形成旋流，强化涡流，加强胺蒸气与光气快速混合并反应，减少反应副产物的生成，并给刮片提供旋转动力，清理反应器的沉积物，延长运行周期。

【技术实现步骤摘要】
一种动态自清理反应器及其用于制备异氰酸酯的方法
本专利技术涉及一种制备异氰酸酯的反应器，具体涉及一种动态自清理反应器，还涉及使用该反应器制备异氰酸酯的方法。
技术介绍
气相光气化法来制备异氰酸酯在20世纪40年代就有报道，气相反应过程常常在管式反应器内进行，其具有反应速率快，光气滞留量低的特点，但若混合不当，如混合缓慢时，则生成较多的聚合副产物，这些副产物在反应器内挂壁结焦、结块，最终堵塞反应器，特别是物料在第一接触点处更易产生结焦物，进而导致混合流场的逐步恶化，缩短了反应器的运行周期。因此一方面需要高温反应过程加强混合，缩短停留时间；另一方面，采用高混合效率的反应器，以避免在反应器内生成固体物质，第三方面，要有效的除去不可避免的反应沉积物，延长反应器运行周期。欧洲专利EP0289840A采用了一种不带可动部件的圆筒形反应器，使反应物流在湍流状态下反应。由于脂肪族胺的气相光气化过程是一极快速反应过程，属于混合速度控制的反应过程。常常由于返混，造成异氰酸酯与胺反应，从而形成固体污染反应器，并导致气路堵塞。欧洲专利EP0593334A描述了一种在气相中制备芳香族异氰酸酯的方法，该方法所采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态自清理反应器，其包括：壳体(1)、辅进料口(N3)、刮片(2)、支撑轴(5)、混合器、反应区域(3)，所述混合器由内进料管(N1)和位于内进料管(N1)外围且与内进料管(N1)同轴的外进料管(N2)构成，内进料管(N1)与外进料管(N2)之间形成环形空间(4)，支撑轴(5)一端固定在壳体(1)内壁上，另一端与刮片(2)轴连接，所述刮片(2)位于壳体(1)内且以支撑轴(5)为轴旋转清理内进料管(N1)出口、外进料管(N2)的出口和反应区域(3)的侧壁(6)，辅进料口(N3)位于反应区域(3)的侧壁(6)上。

【技术特征摘要】
1.一种动态自清理反应器，其包括：壳体(1)、辅进料口(N3)、刮片(2)、支撑轴(5)、混合器、反应区域(3)，所述混合器由内进料管(N1)和位于内进料管(N1)外围且与内进料管(N1)同轴的外进料管(N2)构成，内进料管(N1)与外进料管(N2)之间形成环形空间(4)，支撑轴(5)一端固定在壳体(1)内壁上，另一端与刮片(2)轴连接，所述刮片(2)位于壳体(1)内且以支撑轴(5)为轴旋转清理内进料管(N1)出口、外进料管(N2)的出口和反应区域(3)的侧壁(6)，辅进料口(N3)位于反应区域(3)的侧壁(6)上。2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述内进料管(N1)和外进料管(N2)的出口位于同一水平面上，所述水平面位于辅进料口(N3)最高点所在的水平面和最低点所在的水平面限定的区域之间。3.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述反应器设有2～12组混合器；每组混合器的轴线与反应器的轴线平行，每组混合器的轴线与反应器的轴线的距离分别为0.2r～0.8r；r为反应区域(3)的半径。4.根据权利要求3所述的反应器，其特征在于，所述反应器设有3～8组混合器；每组混合器的轴线与反应器的轴线的距离分别为0.4r～0.7r。5.根据权利要求4所述的反应器，其特征在于，所述反应器设有4～6组混合器。6.根据权利要求3所述的反应器，其特征在于，所述每组混合器的轴线与反应器的轴线的距离相等。7.根据权利要求3所述的反应器，其特征在于，所述混合器轴线均匀分布在与反应器同轴的虚拟圆(8)上，虚拟圆(8)的半径为0.2r～0.8r。8.根据权利要求7所述的反应器，其特征在于，所述虚拟圆(8)的半径为0.4r～0.7r。9.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述辅进料口(N3)的个数为2～12；其均匀分布在反应区域(3)的侧壁(6)上，其轴线与反应器轴线的距离(L)为0.1r～0.9r，r为反应区域(3)的半径。10.根据权利要求9所述的反应器，其特征在于，所述辅进料口(N3)的个数为3～8；其轴线与反应器轴线的距离(L)为0.2r～0.7r。11.根据权利要求10所述的反应器，其特征在于，所述辅进料口(N3)的个数为4～6；其轴线与反应器轴线的距离(L)为0.3r～0.5r。12.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述刮片(2)具有2～12个刮刀；每个刮刀包括径向刮刀和轴向刮刀，径向刮刀的长度(L2)为0.3r～1.0r；轴向刮刀的高度(H)为0.2r～1.5r；r为反应区域(3)的半径；所述径向刮刀的横截面为四边形，所述四边形的角(α)为20°～90°，四边形底边(L1)的长度与刮刀的厚度(W)的比例为2～8：1；所述轴向刮刀的横截面为四边形，所述四边形的角(β)为20°～90°，四边形底边(L3)的长度与刮刀的厚度(W)的比例为2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李同和，尚永华，孙中平，韩海涛，孙积钊，黎源，华卫琦，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37