CN114160044A - 一种聚酯聚合物多元醇制备反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚酯聚合物多元醇制备反应装置，包括反应釜A和至少两个反应釜B，反应釜B并联设置；反应釜A的顶部设有液体出口A和液体进口A，在液体进口A处安装有阀门A，阀门A与大气连通；在液体出口A内安装有输液管A，输液管A的底端伸入反应釜A的内部且靠近反应釜A的内底面；反应釜B的顶部设有液体进口B，在液体进口B内安装有输液管B，输液管B的底端伸入反应釜B的内部且位于反应釜B的中上部；输液管A的顶端和输液管B的顶端通过阀门B连接；反应釜A上连接有真空泵A，反应釜B上连接有真空泵B；反应釜A的真空度小于反应釜B的真空度。该反应装置具有实用性强、便于使用的优点。

Description

一种聚酯聚合物多元醇制备反应装置

技术领域

本发明涉及多元醇合成设备技术领域，具体涉及一种聚酯聚合物多元醇制备反应装置。

背景技术

合成反应装置是聚酯多元醇合成过程中必不可少的设备之一，为满足聚酯多元醇合成，目前的合成反应装置主要包括反应釜和真空泵，通过将反应釜与真空泵连接，当聚酯多元醇合成过程中的酯化反应和缩聚反应结束后，控制反应釜内的真空度，对反应液脱水，从而获得产品。

目前的合成反应装置在实际使用时主要存在以下问题，一是设备实用性差，脱水过程与酯化反应和缩聚反应过程不能独立进行，导致聚酯多元醇合成反应只能间歇进行，严重影响了合成效率，无法满足日益增长的聚酯多元醇需求；二是在反应装置中先进行酯化反应和缩聚反应、然后进行控压脱水处理时，溶液内部和表面的压力难以均衡，导致脱水处理过程中容易出现水脱除慢、脱除效率低的问题，影响合成过程的顺利进行，进而影响合成效率。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种聚酯聚合物多元醇制备反应装置，具体为一种包括反应釜A、反应釜B、输液管A和输液管B的反应装置。该反应装置具有实用性强、便于使用的优点。使用该反应装置生产聚酯聚合物多元醇，能够实现连续、持续生产，有效提高产物的产量；另外，在脱水处理中，通过反应釜B的设置，能够打破反应釜A内的反应平衡，使得反应液在反应釜B内能够高效脱除水分，进而提高合成反应效率。

本发明的技术方案如下：

一种聚酯聚合物多元醇制备反应装置，包括反应釜A和至少两个反应釜B，所述反应釜B并联设置；

所述反应釜A的顶部设有液体出口A和液体进口A，在液体进口A处安装有阀门A，阀门A与大气连通；在液体出口A内安装有输液管A，输液管A的底端伸入反应釜A的内部且靠近反应釜A的内底面；

所述反应釜B的顶部设有液体进口B，在液体进口B内安装有输液管B，输液管B的底端伸入反应釜B的内部且位于反应釜B的中上部；

所述输液管A的顶端和输液管B的顶端通过阀门B连接；

开启阀门B，使得反应釜A和反应釜B的内部连通；

通过在反应釜A上设置液体出口A、并在液体出口A中安装输液管A，在反应釜B上设置液体进口B、并在液体进口B中安装输液管B，将输液管A和输液管B通过阀门B连通，便于将反应釜A内的反应液导入反应釜B中；另外，输液管A的底端伸入反应釜A的内部且靠近反应釜A的内底面、输液管的底端伸入反应釜B的内部且位于反应釜B的中上部的设置，一方面可以避免反应釜A中的反应液进入反应釜B中时对反应釜B的真空度产生影响，另一方面利于反应釜A中的反应液能够顺利进入反应釜B中，利于反应釜A的重复利用；

所述反应釜A上连接有真空泵A，反应釜B上连接有真空泵B；

使用时，分别控制真空泵A和真空泵B，设定反应釜A的真空度小于反应釜B的真空度，在反应釜A内酯化和缩聚反应结束后，开启阀门A和阀门B，此时，反应釜A内的液体通过液体出口A、阀门B和液体进口B进入反应釜B中，该设置既可以将反应釜A中清空后利于新一轮酯化和缩聚反应，实现连续生产，又可以打破反应釜A内液体在恒定真空度下的平衡状态，进而提高液体的脱水速率，避免泛酸现象的产生，从而保证整个合成过程的顺利进行。

进一步的，所述反应釜A的液体进口A连接有料液罐，料液罐与阀门A连接；所述阀门A为三通阀，可分别控制料液或气体进入反应釜A内。

进一步的，所述反应釜A的顶部设有气体出口A、反应釜B的顶部设有气体出口B，反应釜A的气体出口A和反应釜B的气体出口B连接于同一回收罐；通过持续回收反应过程中产出的水，保证反应顺利进行。

进一步的，所述反应釜A的气体出口A处安装有单向阀A，反应釜B的气体出口B安装有单向阀B；单向阀A和单向阀B的设置，能够有效避免气体出口A和气体出口B处排出的水蒸气在温差突变时产生的水液返流，保证合成反应顺利进行。

进一步的，为避免水蒸气在排出反应釜A时凝成水液堆积在气体出口A的上面、避免水蒸气在排出反应釜B时凝成水液堆积在气体出口B的上面，在气体出口A的管路外面依次套设有加热装置A和加热装置B，加热装置A的温度高于加热装置B的温度；水蒸气自气体出口A排出时，经过加热装置A和加热装置B依次降温后再继续降温，通过加热装置A和加热装置B形成的过渡环节，可以有效避免水蒸气排出反应釜A后产生骤变温差，从而避免冷凝水对气体出口A堵塞，进一步保证合成反应顺利进行；在气体出口B的管路外面依次套设有加热装置C和加热装置D，加热装置C的温度高于加热装置D的温度；水蒸气自气体出口B排出时，经过加热装置C和加热装置D依次降温后再继续降温冷凝，通过加热装置C和加热装置D形成的过渡环节，可以有效避免水蒸气排出反应釜B后产生骤变温差，从而避免冷凝水对气体出口B堵塞，进一步保证合成反应顺利进行。

进一步的，所述加热装置A、加热装置B、加热装置C和加热装置D均为电加热装置，具有设备成本低、加热效率高的优点。

进一步的，所述反应釜A的外部安装有夹套A，反应釜B的外部安装有夹套B；夹套A和夹套B的设置，可根据需求对反应釜A或/和反应釜B内的液体控温。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明中，通过设置反应釜B，可以将反应釜A中的反应液导入其中，利于向反应釜A中继续投入新鲜原料，进入反应釜B中的反应液进行脱水处理，反应釜A中可以重新进行酯化和聚合反应，使合成反应连续、不间歇进行，提高设备的利用率。

2、本发明中，通过设置输液管A、输液管B和阀门B，使得反应釜A和反应釜B内部连通；通过在反应釜A上连接真空泵A、在反应釜B上连接真空泵B，并控制反应釜A内的真空度小于反应釜B的真空度，便于反应釜A内的液体输送，并可以在液体输送过程中保持反应釜B内的真空度，提高该反应装置的实用性。

3、本发明提供的反应装置，具有实用性强、便于使用的优点。使用该反应装置生产聚酯聚合物多元醇，能够实现连续、持续生产，有效提高产物的产量；另外，在脱水处理中，通过反应釜B的设置，能够打破反应釜A内的反应平衡，使得反应液在反应釜B内能够高效脱除水分，进而提高合成反应效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。

图1为本发明反应装置的结构示意图。

图中，1-反应釜A，2-反应釜B，3-夹套A，4-夹套B，5-液体出口A，6-液体进口A，7-阀门A，8-输液管A，9-料液罐，10-液体进口B，11-输液管B，12-阀门B，13-真空泵A，14-真空泵B，15-气体出口A，16-气体出口B，17-回收罐，18-冷凝装置，19-单向阀A，20-单向阀B，21-加热装置A，22-加热装置B，23-加热装置C，24-加热装置D。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种聚酯聚合物多元醇制备反应装置，包括反应釜A1和两个反应釜B2，两个反应釜B2并联设置；

反应釜A1的外部安装有夹套A3，反应釜B2的外部安装有夹套B4；夹套A3和夹套B4的设置，可根据需求对反应釜A1或/和反应釜B2内的液体控温；

反应釜A1的顶部设有液体出口A5和液体进口A6，在液体进口A6处安装有阀门A7，阀门A7与大气连通；在液体出口A5内安装有输液管A8，输液管A8的底端伸入反应釜A1的内部且靠近反应釜A1的内底面；

反应釜A1的液体进口A6连接有料液罐9，料液罐9与阀门A7连接；阀门A7为三通阀，可分别控制料液或气体进入反应釜A1内；

每个反应釜B2的顶部设有液体进口B10，在液体进口B10内安装有输液管B11，输液管B11的底端伸入反应釜B2的内部且位于反应釜B2的中上部；

输液管A8的顶端和每个输液管B11的顶端分别通过阀门B12连接；

分别开启阀门B12，使得反应釜A1能够分别与两个反应釜B2的内部连通；

通过在反应釜A1上设置液体出口A5、并在液体出口A5中安装输液管A8，在每个反应釜B2上设置液体进口B10、并在液体进口B10中安装输液管B11，将输液管A8和两个输液管B11分别通过阀门B12连通，便于将反应釜A1内的反应液根据需求导入不同的反应釜B2中；另外，输液管A8的底端伸入反应釜A1的内部且靠近反应釜A1的内底面、输液管的底端伸入反应釜B2的内部且位于反应釜B2的中上部的设置，一方面反应釜A1中的反应液对输液管A8的底端液封，可以避免反应釜A1中的反应液进入反应釜B2中时对反应釜B2的真空度产生影响，另一方面利于反应釜A1中的反应液能够顺利进入反应釜B2中，利于反应釜A1的再一次使用；

反应釜A1上连接有真空泵A13，反应釜B2上连接有真空泵B14；

使用时，分别控制真空泵A13和真空泵B14，设定反应釜A1的真空度小于反应釜B2的真空度，在反应釜A1内酯化和缩聚反应结束后，开启阀门A7和其中一个反应釜上连接的阀门B12，即可实现反应釜A1内的液体通过液体出口A5、阀门B12和液体进口B10进入反应釜B2中，利于将反应釜A1中清空后进行新一轮酯化和缩聚反应，实现连续生产，还可以打破反应釜A1内液体在恒定真空度下的平衡状态，进而提高液体的脱水速率，避免泛酸现象的产生，从而保证整个合成过程的顺利进行；

反应釜A1的顶部设有气体出口A15、反应釜B2的顶部设有气体出口B16，反应釜A1的气体出口A15和反应釜B2的气体出口B16连接于同一回收罐17；通过持续回收反应过程中产出的水，保证反应顺利进行；

在回收罐17的上方安装有冷凝装置18，在本实施例中，冷凝装置18为盘管，通过盘管，对水蒸气冷凝，使其成冷凝水进入回收罐17中；

反应釜A1的气体出口A15处安装有单向阀A19，反应釜B2的气体出口B16安装有单向阀B20；单向阀A19和单向阀B20的设置，能够有效避免气体出口A15和气体出口B16处排出的水蒸气在温差突变时产生的水液返流，保证合成反应顺利进行；

为避免水蒸气在排出反应釜A1时凝成水液堆积在气体出口A15的上面、避免水蒸气在排出反应釜B2时凝成水液堆积在气体出口B16的上面，在气体出口A15的管路外面依次套设有加热装置A21和加热装置B22，加热装置A21的温度高于加热装置B22的温度，加热装置A21的加热温度为100-110℃；水蒸气自气体出口A15排出时，经过加热装置A21和加热装置B22依次降温后再继续降温，通过加热装置A21和加热装置B22形成的过渡环节，可以有效避免水蒸气排出反应釜A1后产生骤变温差，从而避免冷凝水对气体出口A15堵塞，进一步保证合成反应顺利进行；在气体出口B16的管路外面依次套设有加热装置C23和加热装置D24，加热装置C23的温度高于加热装置D24的温度，加热装置C23的加热温度为100-110℃；水蒸气自气体出口B16排出时，经过加热装置C23和加热装置D24依次降温后再继续降温冷凝，通过加热装置C23和加热装置D24形成的过渡环节，可以有效避免水蒸气排出反应釜B2后产生骤变温差，从而避免冷凝水对气体出口B16堵塞，进一步保证合成反应顺利进行；

加热装置A21、加热装置B22、加热装置C和加热装置D均为电加热装置，具有设备成本低、加热效率高的优点。

使用该反应装置生产聚酯聚合物多元醇，能够实现连续、持续生产，有效提高产物的产量；另外，通过控制反应釜A1的真空度小于反应釜B2的真空度，使得反应液在自反应釜A1进入反应釜B2的过程中受到压力发生改变，从而在脱水处理中，能够在高真空度下高效脱除水分，进而提高合成反应效率。

尽管通过参考优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种聚酯聚合物多元醇制备反应装置，包括反应釜A，其特征在于，该反应装置还包括至少两个反应釜B，所述反应釜B并联设置；

所述反应釜A的顶部设有液体出口A和液体进口A，在液体进口A处安装有阀门A，阀门A与大气连通；在液体出口A内安装有输液管A，输液管A的底端伸入反应釜A的内部且靠近反应釜A的内底面；

所述反应釜B的顶部设有液体进口B，在液体进口B内安装有输液管B，输液管B的底端伸入反应釜B的内部且位于反应釜B的中上部；

所述输液管A的顶端和输液管B的顶端通过阀门B连接；

所述反应釜A上连接有真空泵A，反应釜B上连接有真空泵B；所述反应釜A的真空度小于反应釜B的真空度。

2.如权利要求1所述的聚酯聚合物多元醇制备反应装置，其特征在于，所述反应釜A的液体进口A连接有料液罐，料液罐与阀门A连接；所述阀门A为三通阀。

3.如权利要求1所述的聚酯聚合物多元醇制备反应装置，其特征在于，所述反应釜A的顶部设有气体出口A、反应釜B的顶部设有气体出口B，反应釜A的气体出口A和反应釜B的气体出口B连接于同一回收罐。

4.如权利要求3所述的聚酯聚合物多元醇制备反应装置，其特征在于，所述反应釜A的气体出口A处安装有单向阀A，反应釜B的气体出口B安装有单向阀B。

5.如权利要求4所述的聚酯聚合物多元醇制备反应装置，其特征在于，在气体出口A的管路外面依次套设有加热装置A和加热装置B，加热装置A的温度高于加热装置B的温度；在气体出口B的管路外面依次套设有加热装置C和加热装置D，加热装置C的温度高于加热装置D的温度。

6.如权利要求5所述的聚酯聚合物多元醇制备反应装置，其特征在于，所述加热装置A、加热装置B、加热装置C和加热装置D均为电加热装置。

7.如权利要求1-6任一项所述的聚酯聚合物多元醇制备反应装置，其特征在于，所述反应釜A的外部安装有夹套A，反应釜B的外部安装有夹套B。

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