聚四氢呋喃解聚反应装置及解聚反应系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种聚四氢呋喃解聚反应装置和解聚反应系统。通过对解聚反应釜的上封头和筒体的结构设计，在解聚过程中能够将解聚反应釜分为反应区和静置区，其中反应区反应液状态活跃，发生聚四氢呋喃的解聚反应；而静置区的反应液状态相对稳定，便于解聚反应过程中聚四氢呋喃脱氧产生的焦油在重力的作用下与反应液分离，并悬浮在反应液之上，筒体外壁上的焦油排放口可以实现焦油的实时分离排出，降低反应釜中的焦油含量，保证解聚反应的连续进行。进行。进行。

【技术实现步骤摘要】
聚四氢呋喃解聚反应装置及解聚反应系统


[0001]本技术属于有机聚合物解聚
，尤其涉及一种聚四氢呋喃解聚反应装置和解聚反应系统。

技术介绍

[0002]聚四氢呋喃又称为聚四亚甲基醚乙二醇(PTMEG)，是制备嵌段聚氨酯和聚醚弹性体材料的重要原料。以PTMEG为原料制备的弹性材料具有优异的水解稳定性、透气性和耐磨性能，在低温下也能表现出良好的弹性、柔韧性和抗冲击性能，在纺织、管材、化工、医疗器械等方面具有独特而广阔的应用前景。
[0003]阳离子开环聚合是四氢呋喃生成聚四氢呋喃的唯一聚合方法：在引发剂存在下四氢呋喃的本体聚合反应是一平衡反应过程；温度越高，反应速度快，但整体平衡转化率低；在温度≥83℃时，实际只存在聚四氢呋喃的解聚反应，不存在聚合反应。因此，在聚四氢呋喃的生产过程中，会产生不合格品，工业中对这些不合格品的处理方式主要为焚烧，但焚烧会带来资源的浪费。
[0004]解聚是聚四氢呋喃不合格品回收处理的一种有效方式：采用98％的无水浓硫酸作为催化剂，使聚四氢呋喃解聚成为四氢呋喃单体，但是高浓度的硫酸与聚四氢呋喃接触，很容易使聚四氢呋喃碳化，产生块状焦油，很容易造成管道的堵塞，导致处理效率的降低，频繁地疏通装置也会产生大量的人工、时间成本，无法实现连续化处理也是困扰聚四氢呋喃不合格品解聚回收的一大难题。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本技术实施例要解决的技术问题是提供一种聚四氢呋喃解聚反应装置及解聚反应系统，其将解聚反应装置分隔为反应区和静置区，解聚反应中产生的焦油在静置区集聚并排出，解决了现有技术中焦油频繁堵塞反应装置的问题，由该解聚反应装置组成的反应系统实现连续化反应。
[0006]该聚四氢呋喃解聚反应装置包括解聚反应釜，其中该解聚反应釜包括：
[0007]上封头，一端收缩为反应产物出口、另一端开口并等径延伸，在上封头上设有用于连续输入循环物料的循环液进管和用于输入催化剂的浓硫酸进管；
[0008]筒体，同轴套设在上封头的中下部，该筒体的主体为等径柱体，其一端收缩并密封连接到上封头的外壁、另一端连接有下封头；
[0009]其中，上封头的等径延伸端形成内直筒、并伸入至解聚反应釜中预设的反应界面以下，且循环液进管和浓硫酸进管向筒体内延伸、至适于伸入到预设的反应界面以下；在该内直筒内侧及其下部区域形成反应区、内直筒外侧与筒体之间形成液体静置区，反应形成的焦油在重力作用下与循环液分离，并在液体静置区中聚集，在液体静置区对应的筒体上设置焦油排放口。
[0010]在其中一个实施例中，下封头收缩成椭圆状封底，且椭圆状封底由至少两个椭圆
圆滑过渡相接，其中，与筒体相接的椭圆封底的长轴较大，在下封头的底部设有循环液出口，下封头的收缩结构设计更便于反应溶液中反应区和静置区的分离。
[0011]在其中一个实施例中，该聚四氢呋喃解聚反应装置还包括循环泵、再沸器和过滤器，其中循环泵、再沸器和过滤器借助循环管路依次连接在解聚反应釜的循环液出口和循环液进管之间，实现反应釜中反应液的循环，同时循环液中焦油可通过过滤器去除，保障反应的连续性和反应的稳定性，提高解聚反应产率。
[0012]在其中一个实施例中，循环泵的液体入口还并联有聚四氢呋喃原料加入管路和1,4丁二醇加入管路，用于聚四氢呋喃的首次加入和反应过程中的实时补充，避免加入的聚四氢呋喃直接与从解聚反应釜内加入的浓硫酸局部大面积接触，碳化形成焦油，提高四氢呋喃的产率。
[0013]可选的，过滤器平行设置两个，其中一个过滤器在过滤，另一个过滤器及时疏通，去除过滤所得焦油，等待备用。
[0014]可选的，筒体的内径与内直筒的外径之比为1.1～1.3：1
[0015]在其中一个实施例中，解聚反应釜的筒体为夹套结构，在夹套内流通有保温介质。
[0016]在其中一个实施例中，解聚反应釜筒体外壁上设有液位监测口，用于监测反应釜内处理液的余量。
[0017]本技术还提供一种聚四氢呋喃解聚反应系统，该系统包括上述解聚反应装置、分离塔和脱水塔，其中分离塔与解聚反应装置的反应产物出口连接，用于分离解聚反应装置中产生的气相物质，并将塔顶冷凝的部分水回流至所述解聚反应釜中；脱水塔与分离塔的气相出口连通，用于将所述分离塔分离所得气相物质脱水提高气相物质的质量浓度，脱水塔的液相出口还与分离塔的塔顶连通，用于将分离所得到的液体水重新输送回分离塔塔顶，控制分离塔塔顶的温度，并回流至解聚反应釜，维持解聚反应釜中硫酸的浓度平衡。
[0018]在其中一个实施例中：解聚反应装置、分离塔和脱水塔上相应位置设有压力、流量、温度监测设备，并通过控制信号线连接在DCS控制系统中，用于对解聚反应系统处理状态的监测与调节。
[0019]本技术提供的聚四氢呋喃解聚反应装置，通过对解聚反应釜的上封头和筒体的结构设计，在解聚过程中能够将解聚反应釜分为反应区和静置区，其中反应区反应液状态活跃，发生聚四氢呋喃的解聚反应；而静置区的反应液状态相对稳定，便于解聚反应过程中聚四氢呋喃脱水产生的焦油在重力的作用下与反应液分离，并悬浮在反应液之上，筒体外壁上的焦油排放口可以实现焦油的实时分离排出，降低反应釜中的焦油含量，保证解聚反应的连续进行。
[0020]本申请中的解聚反应系统，将聚四氢呋喃经上述解聚反应装置解聚，解聚产物中包括四氢呋喃和水蒸气为主的气相物质，然后通过分离塔将这些气相物质分离出解聚反应装置并传输至脱水塔中，利用脱水塔提高四氢呋喃的质量含量，分离得到液态水还通过管道重新输送至分离塔塔顶，控制分离塔顶的温度，并通过分离塔重新回流至解聚反应釜中，维持解聚反应釜中硫酸浓度的平衡，采用该聚四氢呋喃解聚反应系统进行聚四氢呋喃的解聚和四氢呋喃的回收，所制得的四氢呋喃纯度可达99.99％以上，整体收率也在98％以上，具有很好的应用前景。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本技术实施例提供的聚四氢呋喃解聚反应装置中解聚反应釜的结构示意图；
[0023]图2为本技术实施例提供的聚四氢呋喃解聚反应装置的装置流程示意图；
[0024]图3为本技术提供的聚四氢呋喃解聚反应系统的装置流程示意图；
[0025]其中，图中各附图标记：
[0026]10—解聚反应釜，10
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1—上封头，10
‑1‑
1—浓硫酸进管，10
‑1‑
2—循环液进管，10
‑1‑
3—内直筒，10
‑1‑
4，反应产物出口，10
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2—筒体，10
‑2‑
1—焦油排放口，10
‑
3—下封头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚四氢呋喃解聚反应装置，包括解聚反应釜，其特征在于，所述解聚反应釜包括：上封头，一端收缩为反应产物出口、另一端开口并等径延伸，在所述上封头上设有用于连续输入循环物料的循环液进管和用于输入催化剂的浓硫酸进管；筒体，同轴套设在所述上封头的中下部，所述筒体的主体为等径柱体，其一端收缩并密封连接到所述上封头的外壁、另一端连接有下封头；其中，所述上封头的等径延伸端形成内直筒、并伸入至所述解聚反应釜中预设的反应界面以下，且所述循环液进管和所述浓硫酸进管向筒体内延伸、至适于伸入到预设的反应界面以下；在所述内直筒内侧及其下部区域形成反应区、内直筒外壁与所述筒体内壁之间形成液体静置区，反应形成的焦油在所述液体静置区聚集、在液体静置区对应的筒体上设置焦油排放口。2.根据权利要求1所述的聚四氢呋喃解聚反应装置，其特征在于，所述下封头收缩成椭圆状封底，且所述椭圆状封底由至少两个椭圆圆滑过渡相接，其中，与筒体相接椭圆封底的长轴较大，在下封头的底部设有循环液出口。3.根据权利要求2所述的聚四氢呋喃解聚反应装置，其特征在于，所述反应装置还包括循环泵、再沸器和过滤器，所述循环泵、再沸器和过滤器借助循环管路依次连接在所述循环液出口与所述循环液进管之间。4.根据权利要求3所述的聚四氢呋喃解聚反应装置，其特征在于，所述循环泵的液体入口还并联有聚四氢呋喃原料加入管路和1,4丁二醇加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵中贤，王素霞，张利岗，任珍珍，王婵，魏正学，范云云，
申请(专利权)人：宁夏美邦寰宇化学有限公司，
类型：新型
国别省市：