一种用于制备封闭异氰酸酯的生产设备制造技术

本发明专利技术一种用于制备封闭异氰酸酯的生产设备，属于封闭异氰酸酯制备技术领域。本发明专利技术包括反应釜单元、循环单元、出料单元和储存单元，反应釜主体下部经出料单元与储存单元相连；循环单元包括循环进气管、循环泵、循环喷嘴和气体输送管，循环进气管设置于反应釜主体的上部，循环进气管通过气体输送管与冷凝容器顶部相连，冷凝容器的底部经循环泵与循环喷嘴相连；该循环喷嘴设置于反应釜主体内的下部。本发明专利技术将反应釜单元、循环单元、储存单元和出料单元构成一体化的生产设备，使得反应过程、储存过程和输出过程构成一个完整的生产过程，提高了反应过程的反应效率和输出过程的输出效率，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于封闭异氰酸酯制备
，更具体的说，提供了一种用于制备封闭异氰酸酯的生产设备。
技术介绍
异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称，若以－NCO基团的数量分类，包括单异氰酸酯R－N＝C＝O和二异氰酸酯O＝C＝N－R－N＝C＝O及多异氰酸酯等。单异氰酸酯是有机合成的重要中间体，可制成一系列氨基甲酸酯类杀虫剂、杀菌剂、除草剂，也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性。异氰酸酯基的封端化报道始于1949年，Petersen首次报道了游离异氰酸酯基的封端化的研究[1]。而后，Wicks等人对封闭异氰酸酯进行了大量的研究[2-6]，并详细论述多种异氰酸酯的封闭剂[2]。1980年，日本学者长仓稔对封闭异氰酸酯化学也作了详细的评述[3]。封闭型聚氨酯是异氰酸酯基团被封闭剂封端所制得的产物。通过封闭，可制得单组分产品。在一定的温度和其它条件下，封闭聚氨酯中的异氰酸酯基团再生，发生交联反应，生成热固性聚氨酯[1]。封闭型异氰酸酯已被广泛应用于制备涂料、水性聚氨酯、改性热塑性树脂的交联剂等，用作为漆包线、织物、皮革、纸张、木材金属、塑料等的涂料、胶粘剂、包覆材料、涂料等；也可用作印染和造纸助剂、织物的防皱剂和防缩剂、合成纤维织物与橡胶的粘合剂和防脱层剂等。特别是在橡胶制品如轮胎、胶带的生产中，封闭异氰酸酯和水溶性环氧的组合物进行浸胶处理，可以提高纤维材料的强度。封闭异氰酸酯是一种水性浸胶材料，通过浸胶处理可以提高纤维材料的强度。现有的封闭异氰酸酯制备过程中，通常是在反应釜中加入异氰酸酯单体、封闭剂经反应合成后，制备得到封闭异氰酸酯，制备得到的反应产物再由反应釜中输送至储存罐中。由于没有连续的、适用于封闭异氰酸酯的生产设备，使得在反应的过程中多种反应物料局部过剩，不仅反应速率较慢，且反应进行的不彻底。在反应结束后，产物输送的过程中容易发生阻塞，使得输送效率较低；使得封闭异氰酸酯生产过程连续性差、生产效率低，严重限制了封闭异氰酸酯的全流程生产效率。经检索，现有技术中对反应釜做了一系列的改进，但是往往是仅限于反应釜，但是难以从整体上进行突破的改进。专利技术创造的名称为：一种新型智能反应釜(专利号：201420619971.X，申请日：2014.10.24)[7]，包括反应釜体、釜盖、搅拌器、蒸汽循环管，釜盖顶部设置减速机；所述减速器下方通过搅拌轴连接搅拌器；反应釜体外壁面上环绕设置蒸汽循环管并且这个循环管上、下两端各自分别延伸至釜体外部一段管段，处于上部的管段设置一个蒸汽循环管入口，处于下部的管段设置一个蒸汽循环管出口，在反应釜体底部的循环管段上设置一个冷凝水出口，其中的蒸汽循环管出口处设置一个压力阀，所述反应釜体上表面依次开设两个电磁阀；在蒸汽循环管入口管段上固定电磁阀Ⅲ。其虽然对反应釜实现了智能控制，提高了生产效率；但是仍然没有在生产系统全流程上进行改进，使得反应产物输出效率较低，并限制了整个生产过程的效率。此外，专利技术创造为：一种合成乙醛酸的氧化反应装置(专利号：ZL201320240331.3，公告日：2013.10.09)[8]，该装置包括反应釜、外置冷却器、物料循环泵、尾气吸收塔和引风机，所述反应釜设有空气入口、原料入口和加热夹套，所述反应釜与所述外置冷却器通过所述物料循环泵组成循环回路，所述反应釜、尾气吸收塔和引风机通过管路依次连接。该专利申请提高了产品收率和质量，但是其对反应过程中生产效率相对较低，此问题有待解决。参考文献：[1]顾继友，高振华.异氰酸酯的封闭浅谈[J].聚氨酯工业，2004，17(4):10-13.[2]WicksZW.Blockedisocyanates[J].ProgressinOrganicCoatings,1975,3(1):73-99.[3]WicksZW.Newdevelopmentsinthefieldofblockedisocyanates[J].ProgressinOrganicCoatings,1981,9(1):3-28.[4]WicksDA,WicksZW.BlockedisocyanatesIII:PartA.Mechanismsandchemistry[J].ProgressinOrganicCoatings,1999,36(3):148-172.[5]WicksDA,WicksZW.BlockedisocyanatesIII:PartB:Usesandapplicationsofblockedisocyanates[J].ProgressinOrganicCoatings,4001,41(1):1-83.[6]长仓稔.イソシアネ一ト系接着剂[J].色材学会志(日文)，1980，53(4):676.[7]上海石化葆春机械有限公司.一种新型智能反应釜，中国：ZL201420619971.X[P].2015-03-18.[8]湖北省宏源药业有限公司.一种合成乙醛酸的氧化反应装置，中国：ZL201320240331.3[P].2013-10-09
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术针对现有技术中封闭异氰酸酯生产过程连续性差、效率较低的问题，提供一种用于制备封闭异氰酸酯的生产设备，通过将反应釜单元、循环单元、储存单元和出料单元构成一体化的生产设备，可以提高封闭异氰酸酯生产过程中的反应、输出过程的连续性，提高生产效率；进一步地，通过循环单元加速搅拌，可以提高反应物料的搅拌效果，促进物料混合均匀；进一步地，通过输送回流管，避免了反应产物在管道内沉积，提高了产物输出效率。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种用于制备封闭异氰酸酯的生产设备，包括反应釜单元、循环单元、出料单元和储存单元，所述的反应釜单元包括反应釜主体，反应釜主体下部经出料单元与储存单元相连，出料单元上设置有出料泵，出料泵用于将反应釜主体内的产物输送至储存单元；所述的循环单元包括循环进气管、循环泵、循环喷嘴和气体输送管，所述的循环进气管设置于反应釜主体的上部，循环进气管通过气体输送管与冷凝容器顶部相连，冷凝容器的底部经循环泵与循环喷嘴相连；该循环喷嘴设置于反应釜主体内的下部，且循环喷嘴的水平高度低于搅拌叶片底部的水平高度。所述的反应釜单元包括反应釜主体和搅拌机构，所述的反应釜主体底部设置有出料口，搅拌机构用于搅拌反应釜主体内腔中的反应物料。所述的出料单元包括出料泵、回流泵和产物输送管；所述的出料口与出料泵进口相连，出料泵经产物输送管与储存单元相连，产物输送管上设置有输送回流管，输送回流管经回流泵与回流出口相连；所述的回流出口设置于反应釜主体上。所述的出料泵的泵体内腔上设置有内腔回流管，内腔回流管与回流泵相连。所述的产物输送管靠近出料泵的一侧设置有泵口回流管，该泵口回流管与回流泵相连。所述的循环喷嘴倾斜向下设置，且循环喷嘴与水平方向的夹角为a，30°≤a≤75°。所述的循环单元还包括环形管道，该环形管道设置于反应釜主体的下部，所述的环形管道与循环泵的泵出口相连，循环喷嘴均匀的设置于环形管道的圆周上。所述的气体输送管的横向部分设置有防震波纹管，气体输送管的竖直部分设置有调高波纹管。所述的搅拌机构包括搅拌电机、电机转轴和搅拌叶片，所述的搅拌电机安装于反应釜主体的顶部，搅拌电机下部设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备封闭异氰酸酯的生产设备，其特征在于：包括反应釜单元(100)、循环单元(200)、出料单元(300)和储存单元(400)，所述的反应釜单元(100)包括反应釜主体(110)，反应釜主体(110)下部经出料单元(300)与储存单元(400)相连，出料单元(300)上设置有出料泵(310)，出料泵(310)用于将反应釜主体(110)内的产物输送至储存单元(400)；所述的循环单元(200)包括循环进气管(210)、循环泵(240)、循环喷嘴(250)和气体输送管(260)，所述的循环进气管(210)设置于反应釜主体(110)的上部，循环进气管(210)通过气体输送管(260)与冷凝容器(220)顶部相连，冷凝容器(220)的底部经循环泵(240)与循环喷嘴(250)相连；该循环喷嘴(250)设置于反应釜主体(110)内的下部，且循环喷嘴(250)的水平高度低于搅拌叶片(123)底部的水平高度。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备封闭异氰酸酯的生产设备，其特征在于：包括反应釜单元(100)、循环单元(200)、出料单元(300)和储存单元(400)，所述的反应釜单元(100)包括反应釜主体(110)，反应釜主体(110)下部经出料单元(300)与储存单元(400)相连，出料单元(300)上设置有出料泵(310)，出料泵(310)用于将反应釜主体(110)内的产物输送至储存单元(400)；所述的循环单元(200)包括循环进气管(210)、循环泵(240)、循环喷嘴(250)和气体输送管(260)，所述的循环进气管(210)设置于反应釜主体(110)的上部，循环进气管(210)通过气体输送管(260)与冷凝容器(220)顶部相连，冷凝容器(220)的底部经循环泵(240)与循环喷嘴(250)相连；该循环喷嘴(250)设置于反应釜主体(110)内的下部，且循环喷嘴(250)的水平高度低于搅拌叶片(123)底部的水平高度。2.根据权利要求1所述的一种用于制备封闭异氰酸酯的生产设备，其特征在于：所述的反应釜单元(100)包括反应釜主体(110)和搅拌机构(120)，所述的反应釜主体(110)底部设置有出料口(111)，搅拌机构(120)用于搅拌反应釜主体(110)内腔中的反应物料。3.根据权利要求2所述的一种用于制备封闭异氰酸酯的生产设备，其特征在于：所述的出料单元(300)包括出料泵(310)、回流泵(320)和产物输送管(340)；所述的出料口(111)与出料泵(310)进口相连，出料泵(310)经产物输送管(340)与储存单元(400)相连，产物输送管(340)上设置有输送回流管(342)，输送回流管(342)经回流泵(320)与回流出口(321)相连；所述的回流出口(321)设置于反应釜主体(110)上。4.根据权利要求3所述的一种用于制备封闭异氰酸酯的生产设备，其特征在于：所述的出料泵(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：江志平，
申请(专利权)人：马鞍山科英合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34