一种协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统及生产方法技术方案

本发明专利技术公开了一种协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统及生产方法。该生产系统包括若干级通用型反应器、一级平衡反应器、二级平衡反应器和产品贮存器；所述通用型反应器依次串联后再与一级平衡反应器连接，一级平衡反应器与二级平衡反应器连接，二级平衡反应器通过物料输送泵与产品贮存器连接；所述通用型反应器与一级平衡反应器之间通过物料输送泵连接；所述相邻的通用型反应器之间还依次连接有物料输送泵和加速反应器。本发明专利技术在完全密闭的环境中进行，无任何有害物质排放，反应过程完全由机器自动完成，多个通用型反应器、加速反应器与平衡反应器间协同作用，保证各原料快速完全反应，使产品连续化、一次性完成，节约人力物力、净化生产环境、市场竞争力极大。

A continuous production system and production method of synergistic urea formaldehyde resin adhesive

The invention discloses a continuous urea formaldehyde resin adhesive continuous production system and a production method thereof. The production system consists of several level general-purpose reactor, first stage balance reactor, two stage balance reactor and product storage device. The general type reactor is connected in series with the first stage balance reactor, the first stage balance reactor is connected with the two stage balance reactor, and the two level balance reactor passes through the material delivery pump and the product. A storage device is connected; the general type reactor is connected with the primary balance reactor through a material delivery pump, and the adjacent universal reagents are also connected in turn with a material delivery pump and an acceleration reactor. The invention is carried out in a completely closed environment without any harmful substance discharge, the reaction process is completely automatically completed by the machine, the synergistic action between the multi purpose reactor, the acceleration reactor and the balance reactor is used to ensure the rapid and complete reaction of the raw materials, the product is continuous and one time, and the manpower and material resources are saved and the purification is saved. The production environment and market competitiveness are great.

【技术实现步骤摘要】
一种协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统及生产方法
本专利技术涉及一种协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统及生产方法，属于化工生产

技术介绍
脲醛树脂于1844年由B.Tollens首次合成，1896年前后在C.Goldschmidt等人的研究后首次使用，1929年IG公司开发了名叫KanritLeim并能在常温固化胶合木材的脲醛树脂缩合中间体，引起人们的重视。由于脲醛树脂具有初始粘接强度好、固化快、颜色浅、不污染木材、胶合强度高、使用方便等优点，在胶合板、刨花板、中密度纤维板、人造板二次加工、纸制品、纤维制品、室内装修等方面得到了广泛的应用，是目前粘合剂中产量最大的品种，占木材胶粘剂总产量的80%以上，是合成树脂中价格最低的，具有其它胶种难以取代的竞争力。自1929年脲醛树脂胶用作胶合板粘胶剂的第一个专利发表以来，脲醛树脂胶的耗用量一直是所有胶粘剂中最大的。据报道，日本80%的胶合板，100%的刨花板,德国75%的刨花板，英国100%的刨花板均使用脲醛树脂胶，我国木材行业脲醛胶的消耗量每年成倍增长。木材工业在国家的经济中发挥着重要作用。我国木材每年消耗量达2.5亿立方米，折合1.5亿吨，相当于我国钢材与塑料年消费量的总和。随着世界经济由工业化社会向生态化社会发展，木材工业面临资源紧缺、环境保护等重大问题，但也为高效利用木材资源的人造板工业带来新的机会和挑战。近年来，我国人造板工业迅速发展，产量快速增加，2002年已跃居世界第二位，其中纤维板（包括中密度纤维板）产量居第一位，胶合板产量居第三位，成为人造板生产大国。随着人造板产量的增长和品种结构的变化，与之相配套的胶粘剂呈现出勃勃生机，得到迅速发展。据预测，我国各类胶粘剂的需求量每年将以高于10%的速度增长，而木材工业中用量最大的脲醛树脂产量将由2004年的132.0万吨增长到2017年的上千万吨。现有传统工艺主要采用在同一反应釜中将甲醛用氢氧化钠调节pH并加热后尿素分批次加入，然后通过不断地升温降温和调节pH的方式得到产品。但是传统生产工艺和生产设备存在以下几个主要问题：（1）环境污染：使用传统工艺和设备生产过程中，需要人工调节PH和测试反应终点，不可避免地排出大量未反应的甲醛，对环境造成严重污染。这是传统生产过程中主要的污染来源。（2）能耗高、产率低。传统生产技术中电、热、水损耗较大，致使能耗高；同时，由于整个过程在非封闭环境中进行，排出物较多，即污染环境又致使产率降低。（3）不同批次产品质量差别大。由于采用间歇式生产，反应终点控制不一，每一批次产品质量差别较大。（4）生产过程不易控制。由于反应过程受酸碱度和温度影响非常大，且非常敏感，反应程度和生产过程不易控制，容易产生凝胶或反应达不到要求等情况，影响了产品质量。（5）生产过程繁琐，工人劳动量大。由于加料、过程控制均由人工完成，所以，使用人员多，劳动量大。（6）不同产品无法同时完成。由于木材生产过程中，需要品种较多，因而需要的脲醛树脂种类也较多，间歇式生产方式切换品种需要采用不同设备才能完成。此外，传统工艺生产的产品存在耐水性，耐老化性和韧性较差的缺点，特别是在环境意识和要求日渐提高的今天，传统工艺产品在生产和使用过程中大量逸出游离甲醛，污染环境，将会严重地制约和限制该产品的使用。随着居民对环保和安全问题的重视，现有的脲醛树脂胶黏剂的生产方式收到了应用限制，为了保持木材行业的正常发展，必须进行技术革新。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统及生产方法。本专利技术采用以下技术方案：一种协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，包括若干级通用型反应器、一级平衡反应器4、二级平衡反应器5和产品贮存器6；所述通用型反应器依次串联后再与一级平衡反应器4连接、一级平衡反应器4与二级平衡反应器5连接，二级平衡反应器5通过物料输送泵7与产品贮存器6连接；所述通用型反应器与一级平衡反应器4之间通过物料输送泵7连接；所述相邻的通用型反应器之间还依次连接有物料输送泵7和加速反应器。优选的，所述通用型反应器为3个，分别为一级通用型反应器1、二级通用型反应器2、三级通用型反应器3，其中一级通用型反应器1为总物料配置及发送反应器。优选的，所述通用型反应器为全自动常压反应釜，设有搅拌器、pH控制器、温度控制器、回流器、自动加料装置。所述二级通用型反应器2、三级通用型反应器3上设有粘度控制器。所述加速反应器和一级平衡反应器4均为管道反应器，其主体为一容器12，容器12两端分别设有进料管13和出料管14，进料管13和出料管14均为直型管道；所述进料管13和出料管14之间通过若干相同的直型管道用弯头呈S型连接，每根直型管道内还固定设有管道搅拌器10；所述弯头与直型管道连接处采用防腐衬垫固定连接，容器12与呈S型连接的直型管道之间用油浴填充，容器12的内腔设有控制油浴温度的温度控制器。所述管道搅拌器10是由沿直型管道的中心轴线依次交错排列的弧形片11构成的。所述直型管道内径为10mm~100mm，单根直型管的长度为400mm~4000mm，直型管壁厚2mm~6mm。所述直型管道为内衬防腐材料的不锈钢、氮化铝、氧化铝、碳化硅或氮化硅材质管道。所述加速反应器至少包括一级加速反应器8、二级加速反应器9。所述二级平衡反应器5为全自动常压反应釜，设有搅拌器、pH控制器、温度控制器和粘度控制器。所述物料输送泵7为防腐变频物料自吸泵，泵的流量为10~15m3/h，扬程为15~40m，口径为10~100mm，电机功率为1.0~3.0KW，自吸高度为2~4m。一种利用上述的协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统的生产方法，它包括以下步骤：（1）将甲醛、尿素与添加剂按照摩尔比2.1~2.7/1/0~0.042的摩尔比加入到一级通用型反应器1中混合反应15~20min，温度控制在90-95℃，搅拌转速为20转/分~100转/分，然后用30%的氢氧化钠溶液调节pH8.0~10.0；调节好pH后将一级通用型反应器1中的液体通过物料输送泵7连续注入到一级加速反应器8中，在90-100℃进行反应生成一级反应液，反应时间为30秒~60秒；（2）将上述一级反应液连续注入到二级通用型反应器2中，然后再加入尿素，使得二级通用型反应器2中甲醛/尿素摩尔比保持在1.65~1.83/1，用混合酸调节pH保持至4.0-5.5，温度控制在80-90℃，搅拌转速为20转/分~100转/分，反应8~10min后将上述二级通用型反应器2中液体通过物料输送泵7注入到二级加速反应器9中，在80-90℃进行反应生成二级反应液，反应时间为30秒~60秒；（3）步骤（2）制得的二级反应液连续注入到三级通用型反应器3中，加入尿素使得三级通用反应器3中甲醛/尿素摩尔比保持在1~1.3/1，用混合酸调节pH保持至6.0-6.5，温度控制在85-95℃，搅拌转速为20转/分~100转/分，反应8~10min后将三级通用型反应器3中液体通过物料输送泵7连续注入到一级平衡反应器4中，在90-100℃进行反应生成三级反应液，反应时间为30秒~60秒；（4）将上述步骤3制得的三级反应液连续注入到二级平衡反应器5中，加入尿素、添加剂使得二级平衡反应器5中甲醛/尿素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，其特征在于，包括若干级通用型反应器、一级平衡反应器（4）、二级平衡反应器（5）和产品贮存器（6）；所述通用型反应器依次串联后再与一级平衡反应器（4）连接，一级平衡反应器（4）与二级平衡反应器（5）连接，二级平衡反应器（5）通过物料输送泵（7）与产品贮存器（6）连接；所述通用型反应器与一级平衡反应器（4）之间通过物料输送泵（7）连接；所述相邻的通用型反应器之间还依次连接有物料输送泵（7）和加速反应器。

【技术特征摘要】
1.一种协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，其特征在于，包括若干级通用型反应器、一级平衡反应器（4）、二级平衡反应器（5）和产品贮存器（6）；所述通用型反应器依次串联后再与一级平衡反应器（4）连接，一级平衡反应器（4）与二级平衡反应器（5）连接，二级平衡反应器（5）通过物料输送泵（7）与产品贮存器（6）连接；所述通用型反应器与一级平衡反应器（4）之间通过物料输送泵（7）连接；所述相邻的通用型反应器之间还依次连接有物料输送泵（7）和加速反应器。2.根据权利要求1所述的协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，其特征在于，所述通用型反应器为3个，分别为一级通用型反应器（1）、二级通用型反应器（2）、三级通用型反应器（3），其中一级通用型反应器（1）为总物料配置及发送反应器。3.根据权利要求2所述的协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，其特征在于，所述通用型反应器为全自动常压反应釜，设有搅拌器、pH控制器、温度控制器、回流器、自动加料装置。4.根据权利要求2所述的协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，其特征在于，所述二级通用型反应器（2）、三级通用型反应器（3）上设有粘度控制器。5.根据权利要求1所述的协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，其特征在于，所述加速反应器和一级平衡反应器（4）均为管道反应器，其主体为一容器（12），容器（12）两端分别设有进料管（13）和出料管（14），进料管（13）和出料管（14）均为直型管道；所述进料管（13）和出料管（14）之间通过若干相同的直型管道用弯头呈S型连接，每根直型管道内还固定设有管道搅拌器（10）；所述弯头与直型管道连接处采用防腐衬垫固定连接，容器（12）与呈S型连接的直型管道之间用油浴填充，容器（12）的内腔设有控制油浴温度的温度控制器。6.根据权利要求1所述的协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，其特征在于，所述管道搅拌器（10）是由沿直型管道的中心轴线依次交错排列的弧形片（11）构成的。7.根据权利要求5所述的协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，其特征在于，所述直型管道内径为10mm~100mm，单根直型管的长度为400mm~4000mm，直型管壁厚2mm~6mm；所述加速反应器内直型管管径要小于一级平衡反应器内的直型管管径。8.根据权利要求5所述的协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，其特征在于，所述直型管道为内衬防腐材料的不锈钢、氮化铝、氧化铝、碳化硅或氮化硅材质管道。9.根据权利要求5所述的协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系统，其特征在于，所述加速反应器至少包括一级加速反应器（8）、二级加速反应器（9）。10.根据权利要求1所述的协同式脲醛树脂胶黏剂连续化生产系...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金亭，纪合建，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：山东,37