一种利用环状化合物对多元醇缩聚的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种利用环状化合物对多元醇缩聚的装置，包括反应釜，所述反应釜的内部底层设置有第一微界面发生器，所述反应釜的内部中层设置有第二微界面发生器，所述第一微界面发生器与所述第二微界面发生器的中间设置有用以防止物料逆流的第一单向通道，所述第二微界面发生器的上方设置有第二单向通道，所述反应釜的底部侧边开设有多元醇管道以及环状化合物管道，所述第一微界面发生器连接有所述环状化合物管道以用于将汽化的环状化合物引入进行分散破碎，所述反应釜的顶部设置有缩聚产物管道。本发明专利技术通过应用微界面强化反应技术，可大幅加快环状化合物气体的消耗速率，有效降低气相中环状化合物的分压，大大提高设备的本质安全性。的本质安全性。的本质安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种利用环状化合物对多元醇缩聚的装置及方法


[0001]本专利技术属于高分子聚合物
，具体而言，涉及一种利用环状化合物对多元醇缩聚的装置及方法。

技术介绍

[0002]缩合聚合反应，简称缩聚反应，是指由一种或多种单体相互缩合生成高分子的反应，其主产物称为缩聚物。缩合聚合反应的单体为带有2个(或以上)反应官能团的化合物聚合时脱去小分子形成聚合物，故聚合物的重复结构单元分子量比单体小。
[0003]现有的缩聚反应大多使用搅拌釜式反应器，该反应器结构紧凑，设备简单，工艺操作灵活性大，搅拌功率大，适合高分子量聚醚的生产等优点。但这种反应器也存在明显缺点，反应过程中搅拌破碎气泡效果不佳，反应釜内部气液混合不均匀易产生浓度和温度梯度，导致传质和反应速率低；蛇管式换热器的存在减少了釜的有效容积，使反应器生产能力减小，且检修和更换困难；搅拌器的存在易使气相环状化合物产生局部热点，产生爆炸的危险(在搅拌器和反应器器壁间形成电偶极，并使机械密封装置过热)。此外，如果机械密封装置被损坏或失效，氧化物可能会从反应器内溢出，外部的物质也可能进入反应器，引发反应器安全性问题。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种利用环状化合物对多元醇缩聚的装置，解决了搅拌釜式反应器气液接触面较小，气体的分散性能差，传质效率低，产品的分子量分布较宽的问题，本专利技术通过应用微界面强化反应技术，在反应器内形成微界面体系，以数十倍地增加气液接触面积，大幅强化气液传质效率，希冀获得窄分子量分布的产品，并且通过应用微界面强化反应技术，可大幅加快环状化合物气体的消耗速率，有效降低气相中环状化合物的分压，大大提高设备的本质安全性。
[0006]本专利技术的第二目的在于提供提供一种利用环状化合物对多元醇缩聚装置的方法，操作安全，缩聚反应效率高。
[0007]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种利用环状化合物对多元醇缩聚的装置，包括反应釜，所述反应釜的内部底层设置有第一微界面发生器，所述反应釜的内部中层设置有第二微界面发生器，所述第一微界面发生器与所述第二微界面发生器的中间设置有用以防止物料逆流的第一单向通道，所述第二微界面发生器的上方设置有第二单向通道，所述反应釜的底部侧边开设有多元醇管道以及环状化合物管道，所述第一微界面发生器连接有所述环状化合物管道以用于将汽化的环状化合物引入进行分散破碎，所述反应釜的顶部设置有缩聚产物管道。
[0009]现有技术中大多使用搅拌釜式反应器具有结构紧凑，设备简单，工艺操作灵活性
大，搅拌功率大，适合高分子量聚醚的生产等优点，但这种搅拌釜式反应器也存在明显缺点，反应过程中搅拌破碎气泡效果不佳，反应釜内部气液混合不均匀易产生浓度和温度梯度，导致传质和反应速率低；换热蛇管的存在减少了釜的有效容积，使搅拌釜式反应器生产能力减小，且检修和更换困难；搅拌釜式反应器的存在易使气相环状化合物产生局部热点，产生爆炸的危险(在搅拌器和反应器器壁间形成电偶极，并使机械密封装置过热)，此外，如果机械密封装置被损坏或失效，氧化物可能会从搅拌釜式反应器内溢出，外部的物质也可能进入搅拌釜式反应器，引发反应器安全性问题。
[0010]本专利技术通过在反应釜的底部设置了第一微界面发生器，将环状化合物破碎分散为环状化合物微气泡，这增大了环状化合物与多元醇的相界传质面积，大幅强化气液传质效率，提高了缩聚反应的效率。之所以将第一微界面发生器设置在反应釜的底部，且最好置于反应釜的中线上。首先，微气泡是向上方跑的，将第一微界面发生器放置在最下边就可以让微气泡与多元醇反应时间更长，这也会提高缩聚反应的效率。其次，在反应釜的中线上是因为这样可以使气泡更均匀的分布在反应釜的里边。如果将第一微界面发生器置于反应釜的一侧，那么离第一微界面发生器远的地方微气泡肯定就更少，反应效率肯定就不高了。
[0011]第一微界面发生器的上方还设置了第一单向通道，这使得物料只能从下往上走，上边的物料并不能回流。下边的缩聚反应完成后通过第一单向通道后进入反应釜的中部继续在第二微界面发生器中反应，这样反应釜中部出来的产物肯定要比底部出来的产物纯度更高，为了防止高纯度的产物和低纯度的产物混杂在一起，所以才设置了第一单向通道来阻断反应釜的底部与中部。
[0012]第二微界面发生器的上方还设置有第二单向通道，第二单向通道的作用与第一单向通道的作用相同，从第一单向通道出来的产物就可以通过缩聚产物管道被排出收集了，这样可以进一步的保证缩聚产物的纯度。
[0013]优选的，所述第二微界面发生器连通有第二外循环通道，所述第二外循环通道的出口设置在所述第一单向通道和所述第二微界面发生器的中间，所述第二外循环通道的出口依次连接有第二单向阀、第二循环泵和第二换热器，所述第二外循环的回流口连通于所述第二微界面发生器的顶部。第二微界面发生器的侧边，反应釜的外边设置有第二外循环通道，这个第二外循环通道的出口设置在第一单向通道的上方靠近第一单向通道，这样从第一单向通道出来的未反应完全的液相和气相物料直接被卷吸进第二外循环通道，经过加热升温后送往第二微界面发生器再次破碎分散，这一过程再次提高气液之间的传质效率，提高了缩聚反应的效率。
[0014]优选的，所述第一微界面发生器连通有第一外循环通道，所述第一外循环通道的出口设置在所述反应釜的底部，所述第一外循环通道的出口依次连接有第一单向阀、第一循环泵和第一换热器，所述第一外循环的回流口连通于所述第一微界面发生器的顶部。第一微界面发生器的侧边，反应釜的外边连通有第一外循环通道，第一外循环通道的出口之所以设置在反应釜的底部，是可以将反应釜底部的物料卷回第一微界面发生器，这样可以有效利用反应物料。第一外循环通道设置有第一单向阀可以防止物料从第一外循环通道逆流，再通过循环泵提供动力，再通过换热器进行加热，将物料加热到反应温度后返回至第一微界面发生器。
[0015]优选的，所述反应釜的顶部设置有筛板用以减缓物料的流速。
[0016]优选的，所述反应釜的顶部连接有氮气进气管道。之所以在反应釜的顶部设置氮气进气管道，一是将氮气作为吹扫气吹扫反应釜的顶部，二是可以控制反应釜内部的压力。
[0017]优选的，所述反应釜的顶部开设有尾气管道，所述尾气管道分为两条管道，其中一条管道连接有第二外循环通道，另一条管道用于运输经过用以收集环状化合物的冷井后被排出。这里设置冷井的目的是在于将环状化合物液化后收集保存，防止环状化合物污染空气。
[0018]优选的，所述产物管道分为两条管道，一条管道将产物送回至所述第二外循环通道，另一条管道将产物排出收集。
[0019]优选的，所述第二外循环通道上设置有用以排出产物的第二产物出口。第二产物出口产出的缩聚产物要比第一产物出口产出的缩聚产物纯度要高一点，这些可以进行排出收集。
[0020]优选的，所述第一外循环通道上设置有用以排出产物的第一产物出口。通过第一微界面发生器处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用环状化合物对多元醇缩聚的装置，其特征在于，包括反应釜，所述反应釜的内部底层设置有第一微界面发生器，所述反应釜的内部中层设置有第二微界面发生器，所述第一微界面发生器与所述第二微界面发生器的中间设置有用以防止物料逆流的第一单向通道，所述第二微界面发生器的上方设置有第二单向通道，所述反应釜的底部侧边开设有多元醇管道以及环状化合物管道，所述第一微界面发生器连接有所述环状化合物管道以用于将汽化的环状化合物引入进行分散破碎，所述反应釜的顶部设置有缩聚产物管道。2.根据权利要求1所述的利用环状化合物对多元醇缩聚的装置，其特征在于，所述第二微界面发生器连通有第二外循环通道，所述第二外循环通道的出口设置在所述第一单向通道和所述第二微界面发生器的中间，所述第二外循环通道的出口依次连接有第二单向阀、第二循环泵和第二换热器，所述第二外循环的回流口连通于所述第二微界面发生器的顶部。3.根据权利要求1所述的利用环状化合物对多元醇缩聚的装置，其特征在于，所述第一微界面发生器连通有第一外循环通道，所述第一外循环通道的出口设置在所述反应釜的底部，所述第一外循环通道的出口依次连接有第一单向阀、第一循环泵和第一换热器，所述第一外循环的回流口连通于所述第一微界面发生器的顶部。4.根据权利要求1所述的利用环状化合物对多元醇缩聚的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，孙海宁，周政，张锋，李磊，孟为民，杨高东，杨国强，刘甲，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：