CN103467684A - 松香改性酚醛树脂生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生产设备，是用于生产松香改性酚醛树脂的设备，其特征在于，包括两个反应釜及反应釜配套设备和松香熔化釜组成；反应釜传热结构采用盘管结构和夹套结构组合；夹套结构分成独立的上夹套和下夹套；盘管结构和夹套结构的传热介质出口与入口含有三通阀，允许冷、热介质通过盘管和夹套，这样的设计能够提高物料升温和降温的速度，对物料的温度控制也比较简便，可根据原料质量情况采取合适的合成工艺，生产非常灵活，能提高企业的竞争力。

Description

松香改性酚醛树脂生产设备

技术领域

本发明涉及一种生产设备，特别是用于松香改性酚醛树脂缩合、加成反应和酯化反应生产油墨原料的生产设备。

背景技术

松香是一种廉价的可再生化工原料，广泛应用于各个领域。松香改性酚醛树脂更是由于具有良好的脂溶性、高粘度、快干、良好的耐水性而大量作为印刷油墨的原料。目前合成松香改性酚醛树脂的方法有一步法和二步法。一步法的工艺是：将松香、酚和醛混合后在低温下发生缩合和加成反应，然后加入多元醇，升温至200℃以上发生酯化反应。该工艺非常简单，但各步反应对温度的控制要求比较高。传统的反应釜的传热结构采用单一的夹套或盘管结构，传热比较慢，加热物料和冷却物料所需的时间非常长，温度控制很不灵活，特别是酯化反应，反应温度一般比较高，物料由室温升温至反应温度，由反应温度降温至能够出料的温度，耗费了大量时间，这些时间往往是反应温度耗时的2～3倍，严重影响了生产效率。二步法的工艺是：首先是让酚和醛发生缩合反应，生成缩合中间体，然后再与松香进行加成反应，最后再加入多元醇，发生酯化反应，生成松香改性酚醛树脂。该工艺具有原料质量要求不高，产品质量好的特点，但由于现有的生产设备温度控制不灵活，常常导致缩合步骤过度，使产物的分子量过大，粘度太高，应用成本高；由于酯化阶段升温比较慢，物料停留在缩合和加成阶段的时间放置太长，导致中间产物在多元醇中的溶解度降低，最终影响到酯化反应的速率，导致酯化不完全，严重影响了产品质量。合成松香改性酚醛树脂的两种方法各有千秋，而反应釜的性能对两种方法得到的产品质量影响比较大。传统结构的反应釜要得到好的传热性能，往往造价比较高，制造也比较困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种合成松香改性酚醛树脂的生产设备，本发明的反应釜具有传热快、温控灵活，特别适用于合成松香改性酚醛树脂的优点。

为提高传热效率，加快升温和降温，本发明的松香改性酚醛树脂生产设备采用的反应釜采用夹套传热结构与盘管传热结构相结合，夹套传热结构分成两个独立部分：上夹套和下夹套；所有传热结构都允许热介质和冷介质通过；例如：升温时，盘管和下夹套通入热的导热油，加热物料，降温时，盘管和下夹套通入冷的导热油，上夹套通入冷却水，冷却物料；从这样的设计看出，由于采用夹套和盘管的协同传热，不论是升温还是降温，速度都非常的快。而这样的设计，温度控制也是非常灵活的，道理是：缩合反应的温度比较低，为100～110℃，传统的反应釜采用单一的夹套加热或盘管加热（采用300～400℃的导热油作为传热介质），温度的控制经常不够准确，容易超温（为防止超温，升温需要很慢的速度才容易控制）；而采用本发明的反应釜，温度控制就显得非常容易：首先是采用热导热油加热物料至一定温度（低于缩合温度），然后采用上夹套通入蒸汽（约150℃，蒸汽控温非常方便，只是不能用于太高温度的场合）的方式继续升高物料的温度至缩合温度。

酯化反应的温度为220～280℃，如此高的反应温度，采用传统的反应釜，5吨的物料从120℃加热到反应温度，需要约5小时，从280℃降温至出料温度（约80℃），约需要3小时，可见升温和降温非常的慢。而采用本发明的反应釜；盘管联合下夹套采用同样温度的导热油加热物料至酯化温度，只需约2个小时；降温就更加快了，只需要约半小时：降温采用盘管联合下夹套通入冷的导热油，上夹套通入冷却水，强制降温。

本发明的生产设备是由两个上述的反应釜及反应釜的配套设备和松香熔化釜组成，具体的方案如下：

松香改性酚醛树脂生产设备，具有两个反应釜，一号反应釜和二号反应釜，反应釜釜顶有固体物料入口和液体物料入口；釜顶的蒸汽出口用管道与冷凝器相连，冷凝器的冷凝液出口与集液器相连，集液器顶部设有真空接口、排空口；松香熔化釜底部用管道与反应釜顶部的接口相连；一号反应釜釜底的物料出口用管道与泵连通，泵的一端用管道与二号反应釜顶部的接入口连接；

本发明的松香改性酚醛树脂生产设备可根据原料的质量决定采取一步合成法或二步合成法；当原料的质量较好时，采用一步合成法，酚和醛由反应釜顶部的液体物料进口通入反应釜，松香由松香熔化釜通过管道进入反应釜，升温发生缩合和加成反应，反应结束后，反应釜通入多元醇，升温发生酯化反应，反应结束后降温，产品从反应釜底部出料。

当原料的质量较差，采用二步合成法生产松香改性酚醛树脂，酚和醛从一号反应釜顶部的液体物料入口加到一号反应釜中，升温，发生缩合反应，缩合反应完成后，松香从松香熔化釜通过管道加入到一号反应釜中，（此时二号反应釜加入多元醇，并升温），升温发生加成反应，加成反应结束，打开一号反应釜釜底的阀门，打开泵，把一号反应釜的物料转移到二号反应釜，（此时二号反应釜内的多元醇的温度已经达到酯化反应温度或超过酯化反应温度一些），物料转移完毕，适当升温，发生酯化反应。

从以上看出，本发明的松香改性酚醛树脂生产设备具有以下的优点：

1.反应釜的加热结构采用盘管和夹套相结合，夹套分为独立的上夹套和下夹套，传热速度快，温度控制简单、方便、准确性高。

2.生产设备由两套反应釜及配套设备组成，可根据原料质量情况采取合适的合成工艺，生产非常灵活，提高企业的竞争力。

附图说明

图1是本发明松香改性酚醛树脂生产设备的示意图，

图中：1一号反应釜；2二号反应釜；3一号集液器；4二号集液器；5松香熔化釜；6泵。

具体实施方式

以下结合图1说明本发明的实施过程：

如图1所示的松香改性酚醛树脂生产设备，由两个反应釜及其配套设备和一个松香熔化釜组成；反应釜内有盘管结构，反应釜外有夹套结构，夹套分为独立的上夹套和下夹套；盘管和夹套允许冷、热介质通过；一般的盘管和下夹套采用导热油作为传热介质，上夹套采用水蒸气或冷却水作为传热介质；或是盘管和上夹套采用导热油作为传热介质，下夹套采用水蒸气或冷却水作为传热介质。一号反应釜1和二号反应釜2顶部都设有固体物料入口和液体物料入口，一号反应釜1顶部用管道与冷凝器相连通，冷凝器与一号集液器3相连通，一号集液器3顶部设有真空接入口和排空口，底部设有物料出口；同样的，二号反应釜2顶部用管道与冷凝器相连通，冷凝器与二号集液器4相连通，二号集液器4顶部设有真空接入口和排空口，底部设有物料出口；松香熔化釜5的底部用管道与一号反应釜1和二号反应釜2的顶部相连通；一号反应釜1的底部用管道与泵6相连通，泵6的一端用管道与二号反应釜2的顶部相连通。

使用本发明的设备生产松香改性酚醛树脂，当原料质量比较好时，采用一步合成法的工艺：一号反应釜1和二号反应釜2分别加入计量配比的酚和醛原料；计量的松香从松香熔化釜5底部，通过管道，流入一号反应釜1和二号反应釜2；升温至缩合、加成反应的温度，缩合、加成反应结束后，从一号反应釜1和二号反应釜2釜顶的液体原料入口分别加入计量的多元醇，用盘管和夹套加热，使物料升温至酯化反应温度，酯化反应结束，开启集液器1和集液器2的真空接入口的阀门，开启真空泵，对反应釜内的物料进行减压蒸馏，蒸馏出低沸点物质，结束后，停止真空泵，打开集液器顶部的排空口，盘管和夹套通入冷介质，对反应釜内的物料强制降温至出料温度，釜内的物料（产品）从釜底的出口排出。

当原料的质量较差，采用两步合成法，从一号反应釜1釜顶的液体物料入口加入酚和醛，升温至缩合反应温度，缩合反应结束后，计量的松香从松香熔化釜5通过管道从一号反应釜1釜顶加入到反应釜内，升温物料至加成反应的温度，（同时，计量的多元醇从二号反应釜2釜顶上的液体物料入口加入到反应釜内，并升温至酯化反应的温度），加成反应结束后，一号反应釜1内的物料通过管道由泵6，从二号反应釜2的釜顶加入到二号反应釜2内，适当给二号反应釜2内的物料升温至酯化反应温度，酯化反应完毕，打开集液器2上的真空接入口上的阀门，开启真空泵，对二号反应釜2内的物料进行减压蒸馏，蒸出低沸点物质，停止真空泵，打开集液器2上的排空口，盘管和下夹套通入冷导热油，上夹套通入冷却水（或盘管和上夹套通入冷导热油，下夹套通入冷却水），对二号反应釜2内的物料强制降温至出料温度后，物料（产品）从二号反应釜2底部的物料出口排出。

本发明的松香改性酚醛树脂生产设备具有升温、降温快，温度控制简单、方便，可根据原料质量情况采取合适的合成工艺，生产非常灵活，提高企业的竞争力。

Claims (5)

1.松香改性酚醛树脂生产设备，其特征在于，包括两个反应釜及反应釜配套设备和松香熔化釜组成；反应釜传热结构采用盘管结构和夹套结构组合；夹套结构分成独立的上夹套和下夹套。

2.如权利要求1所述的松香改性酚醛树脂生产设备，其特征在于，所述的反应釜配套设备是每个反应釜对应一个集液器和冷凝器，及连接管道与阀门，反应釜釜顶的蒸汽出口用管道与冷凝器相连接，冷凝器的冷凝液出口用管道与集液器相连通，集液器上设有真空接入口和排空口，集液器底部有物料出口。

3.如权利要求1所述的松香改性酚醛树脂生产设备，其特征在于，松香熔化釜釜底用管道通过两个反应釜釜顶的接口与两个反应釜相连通，松香熔化釜釜顶设有固体松香加入口，松香熔化釜还设有松香计量器。

4.如权利要求1所述的松香改性酚醛树脂生产设备，其特征在于，盘管结构和夹套结构的传热介质出口与入口含有三通阀，允许冷、热介质通过盘管和夹套。

5.如权利要求1所述的松香改性酚醛树脂生产设备，其特征在于，两个反应釜之间用泵相连；一号反应釜釜底用管道与泵相连，泵的一端用管道从二号反应釜釜顶与二号反应釜相连通。

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