苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置，它包括反应釜、安装在所述反应釜内部的气体分布器和与所述反应釜连通的光气加入装置，所述光气加入装置包括混合气体腔、用于调节所述混合气体腔内压力的调压组件、安装在所述混合气体腔内的多孔限位分流板和与所述混合气体腔安装在一起的球形控制阀，其中，所述混合气体腔上设置有光气进口和惰性气体进口，所述多孔限位分流板设置在所述光气进口、所述惰性气体进口与所述球形控制阀之间，所述球形控制阀与所述气体分布器连通。上述合成装置具有设计科学、结构合理、生产效率高、产品质量可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置。
技术介绍
高沸点异氰酸酯类化合物的合成一般采用成盐光气法，即先与氯化氢或者二氧化碳成盐，再与光气发生冷光和热光反应，该方法虽然可以抑制异氰酸酯与过量光气反应生成脲，但是对于降低生产过程中的副产物作用却不是很明显，而且能源浪费比较严重。中国专利CN2444949Y公布了一种制备甲苯二异氰酸酯的喷射反应器，据称该反应器可以实现光气与反应物物料的均匀混合，同时具有防止堵塞的功能，但是设计复杂，制造难度大，很难在实际生产中得到广泛应用。中国专利CN101142173公布了多异氰酸酯的制造方法和多异氰酸酯的制造装置，据称该装置的优点是可以有效回收副产的氯化氢，对于如何实现光气与反应物料的充分接触，该专利并未涉及。中国专利CN102971287A公布了氨基甲酸酯的制造方法、异氰酸酯的制造方法、氨基甲酸酯的制造装置、及异氰酸酯的制造装置，据称该装置的优点是可以回收有效回收未反应的气体物料，对于如何实现光气与反应物料的充分接触，该专利并未涉及。苯二亚甲基二异氰酸酯是无色透明液体，相对分子量为188.19，熔点(℃)：10～12℃；相对密度(水=1，20℃)：1.202g/cm3；沸点(℃)：151(0.8kPa)；饱和蒸气压(kPa)：0.08(25℃)；粘度(25℃)：3.3mPa.s；折射率：1.451。它具有优良的耐候性、色泽稳定性和粘结性，主要用于高档聚氨酯涂料油漆、眼镜片、软包装、户外密封剂、弹性体、皮革和胶黏剂等方面。苯二亚甲基二异氰酸酯制备的聚氨酯制品具有不变黄的特点，合成性和干燥性比HDI快。苯二亚甲基二异氰酸酯是一种高沸点异氰酸酯类化合物，利用现有的高沸点异氰酸酯类化合物的合成装置进行合成，仍存在成本高、效率低、产品质量不好等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术针对现有技术的不足，提供一种设计科学、结构合理、生产成本低、效率高、产品质量可靠的苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置。为了实现上述目的，本技术提供一种苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置，它包括反应釜、安装在所述反应釜内部的气体分布器和与所述反应釜连通的光气加入装置，所述光气加入装置包括混合气体腔、用于调节所述混合气体腔内压力的调压组件、安装在所述混合气体腔内的多孔限位分流板和与所述混合气体腔安装在一起的球形控制阀，其中，所述混合气体腔上设置有光气进口和惰性气体进口，所述多孔限位分流板设置在所述光气进口、所述惰性气体进口与所述球形控制阀之间，所述球形控制阀与所述气体分布器连通。基于上述，所述混合气体腔具有一个底部设置有所述多孔限位分流板的活塞腔，所述活塞腔上设置有所述惰性气体进口和所述光气进口，所述光气进口设置于所述惰性气体进口和所述多孔限位分流板之间，所述调压组件包括可在所述活塞腔内移动的软活塞和设置在所述软活塞上的活塞杆。基于上述，所述气体分布器具有环状腔体，所述环状腔体上分布有单向出气管。其中，所述单向出气管与所述气体分布器连通。基于上述，所述单向出气管包括有与所述环状腔体连接的出气管管体和设置于所述出气管管体开口的活动挡板，所述活动挡板与所述出气管管体铰接设置。基于上述，所述合成装置还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括安装在所述反应釜外壳上的搅拌器、与所述搅拌器连接且设置在所述反应釜内部的搅拌轴、安装在所述搅拌轴上的搅拌叶片，所述搅拌叶片悬空设置于所述环状腔体的中部。基于上述，所述反应釜上设置有废气出口，该废气出口上安装有冷凝器。基于上述，它还包括用于控制所述反应釜内部温度的传热系统。基于上述，所述传热系统包括围绕所述反应釜设置的导热层和分别与所述导热层连接的传热介质进口和传热介质出口。与现有技术相比，本技术提供的苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置中的光气加入装置包括混合气体腔、多孔限位分流板、球形控制阀、光气进口、惰性气体进口和调压组件，其中，所述调压组件和通过惰性气体进口进入所述混合气体腔中的惰性气体配合调节所述气体分布器中的压强，从而使得在使用所述合成装置时，可以为后续合成苯二亚甲基二异氰酸酯提供稳定可控的气源，同时还可以控制所述反应釜中的压强，使所述反应釜与所述气流分布器产生压力差，将光气从气流分布器中喷出，增加光气与所述反应物有机溶液的接触机率和停留时间，提高光气的转化率，使得光气转化率可达到99.8%以上，而且还提高生产效率，缩短合成苯二亚甲基二异氰酸酯的时间；因此，本技术提供的所述合成装置具有设计科学、结构合理、生产效率高、产品质量可靠等优点；采用本技术提供的合成装置合成苯二亚甲基二异氰酸酯的方法比较简单，易于操作，方便工业应用，而且原料转化率和产品收率高等优点，可以得到纯度达到98.0%以上的苯二亚甲基二异氰酸酯粗品。进一步，本技术提供的合成装置中的调压组件包括软活塞和活塞杆，采用打气筒的原理控制所述气体分布器中的压强，结构比较简单，容易实现，从而使得本技术提供的合成装置比较简单。进一步，本技术提供的合成装置中的气体分布器具有环状腔体，且在所述环状腔体的周围分布单向出气管，并进一步使所述单向出气管具有铰接设置的活动挡板，所以，使用上述合成装置制备苯二亚甲基二异氰酸酯不但可以使得光气与反应物有机溶液更加充分接触，提高光气利用率，还可以降低所述单向出气管被反应物有机溶液堵塞的风险，保证合成反应顺利进行，提高生产效率。进一步，在本技术提供的合成装置中，所述搅拌装置的搅拌叶片悬空设置在所述气体分布器的中部，可以进一步增加光气与反应物有机溶液的接触面积，进一步缩短合成反应时间和提高光气利用率。进一步，在本技术提供的合成装置中，所述反应釜上的所述废气出口上安装有所述冷凝器，不但有利于在使用上述合成装置制备苯二亚甲基二异氰酸酯时，回收所述反应釜内发生化学反应后产生的氯化氢气体和残留的光气等废气，同时还有利于调节、稳定所述反应釜的内部压强。进一步，所述合成装置包括传热系统，所述传热系统包括导热层、传热介质进口和传热介质出口，可以方便控制所述反应釜的内部温度。附图说明图1是本技术实施例提供的苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置的结构示意图。图2是图1中的多孔限位分流板的俯视图。图3是图1中的球形控制阀在有气流经过时的剖视图。图4是图1中的单向出气管在有气流经过时的示意图。其中，各图中的元件符号：1反应釜；2气体腔压力表；3活塞杆；4反应釜压力表；5惰性气体控制阀；6进料口控制阀；7废气排出控制阀；8混合气体腔；9光气调节阀；10冷凝器；11多孔限位分流板；12球形控制阀；13搅拌器；14热电偶；15反应釜密封法兰；16传热介质出口；17视窗窗口；18导热层；19液位计；20进气管；21气体分布器固定杆；22搅拌轴；23单向出气管；24搅拌叶片；25气体分布器；26传热介质进口；27粗品出口控制阀；28活动挡板；29软活塞。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。...

【技术保护点】
一种苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置，其特征在于：它包括反应釜、安装在所述反应釜内部的气体分布器和与所述反应釜连通的光气加入装置，所述光气加入装置包括混合气体腔、用于调节所述混合气体腔内压力的调压组件、安装在所述混合气体腔内的多孔限位分流板和与所述混合气体腔安装在一起的球形控制阀，其中，所述混合气体腔上设置有光气进口和惰性气体进口，所述多孔限位分流板设置在所述光气进口、所述惰性气体进口与所述球形控制阀之间，所述球形控制阀与所述气体分布器连通。

【技术特征摘要】
1.一种苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置，其特征在于：它包括反应釜、安装在所述反应釜内部的气体分布器和与所述反应釜连通的光气加入装置，所述光气加入装置包括混合气体腔、用于调节所述混合气体腔内压力的调压组件、安装在所述混合气体腔内的多孔限位分流板和与所述混合气体腔安装在一起的球形控制阀，其中，所述混合气体腔上设置有光气进口和惰性气体进口，所述多孔限位分流板设置在所述光气进口、所述惰性气体进口与所述球形控制阀之间，所述球形控制阀与所述气体分布器连通。
2.根据权利要求1所述的苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置，其特征在于：所述混合气体腔具有一个底部设置有所述多孔限位分流板的活塞腔，所述活塞腔上设置有所述惰性气体进口和所述光气进口，所述光气进口设置于所述惰性气体进口和所述多孔限位分流板之间，所述调压组件包括可在所述活塞腔内移动的软活塞和设置在所述软活塞上的活塞杆。
3.根据权利要求1或2所述的苯二亚甲基二异氰酸酯的合成装置，其特征在于：所述气体分布器具有环状腔体，所述环状腔体上分布有单向出气管...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建勋，夏鸿飞，张争争，张金峰，王帅，李旭东，孙桃梅，徐俊鹏，孙劲峰，李世强，蒋宇杰，李蒙，亢旭阳，胡小明，
申请(专利权)人：开封华瑞化工新材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41