CN204281663U - 一种醇解回收聚氨酯泡沫反应釜的精馏冷凝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种聚氨酯醇解回收装置，具体为聚氨酯回收反应釜顶上的精馏冷凝装置。醇解回收聚氨酯泡沫的反应温度较高，且反应釜内须持续通入氮气保护，醇解反应会产生水，在高温条件下，反应釜内的醇解剂和催化剂等容易被氮气和水汽夹带出去，从而影响聚氨酯泡沫的醇解回收效率。本实用新型在回收反应釜出口处设置精馏冷凝装置，在不影响氮气、水汽等持续排出体系的情况下，实现醇解剂和催化剂等有效组分回流至反应釜内，大幅提高醇解回收聚氨酯泡沫的效率及回收多元醇的质量。

Description

一种醇解回收聚氨酯泡沫反应釜的精馏冷凝装置

技术领域

本实用新型涉及一种聚氨酯泡沫回收装置，具体为醇解聚氨酯回收反应釜的精馏冷凝装置。

背景技术

聚氨酯泡沫主要有软质、半硬质和硬质这三种形式，可广泛应用于交通运输、家具、床具、冷藏、建筑和保温等行业，已成日常生活和生产活动过程中不可缺少的材料之一。在聚氨酯材料应用范围不断扩大的同时，聚氨酯废料的量也在急剧上升，因此，聚氨酯材料的回收已成为目前该行业迫切需要解决的难题。聚氨酯回收包括物理法和化学法两种，物理法回收效果不理想，处理的量也有限，而化学回收法效果相对较好。化学回收是指在一定条件下采用醇解、水解、碱解或热解的方法把聚氨酯泡沫中的氨基甲酸酯基和脲基等基团打断，分解成多元醇或芳香胺、二氧化碳等，然后通过蒸馏、过滤等设备将分解物进行分离提纯达到回收的目的。

化学回收法中主流的技术还是醇解法，即聚氨酯泡沫在一定反应条件下，借助醇解剂、催化剂等的作用，获得各类聚醚多元醇及部分低分子量聚氨酯二元醇，在欧美国家已经实现工业化生产。醇解法的特点是反应温度较高，有的醇解工艺须采用惰性气体保护，这样反应釜内的某些沸点较低的有用组分容易被带出体系外，影响醇解回收聚氨酯泡沫的效率。

目前，关于醇解法回收聚氨酯泡沫的专利已有相关报道。201210290657.7发明专利提供了一种聚氨酯醇解回收的方法，但未提及反应釜气体出口具体的冷凝回流装置；201310091432.3发明专利提供了一种聚氨酯废料的回收工艺，该专利主要涉及醇解配方及反应温度控制，并未涉及反应釜气体出口的具体装置特点。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术所存在不足之处进行改进，提供一种醇解回收聚氨酯泡沫反应釜顶的精馏冷凝装置，该装置既可实现反应釜内有用组分的回流，又可排出氮气及不利于回收反应的水汽，从而提高醇解回收聚氨酯泡沫的效率。

为实现本实用新型的上述目的，所采用的技术方案是：

本发明公开了一种聚氨酯醇解回收的精馏冷凝装置，装置包括回收反应釜、精馏塔、温控装置和塔顶冷凝器，精馏塔与回收反应釜顶部出口相连，精馏塔设置有填料段和夹套，夹套开设有冷凝水进口和冷凝水出口；温控装置位于精馏塔顶部出口处；塔顶冷凝器进口与温控装置相连。

作为进一步地改进，本发明所述的塔顶冷凝器出口可通过阀门A连至冷凝液收集罐，不凝气出口连至系统放空管道，塔顶冷凝器还包括冷凝水进口和冷凝水出口。

作为进一步地改进，精馏塔内部的填料段采用拉西环、鲍尔环或金属波纹形式的填料，其中金属波纹填料对气液充分接触，使得分离效果更好。

作为进一步地改进，所述的填料段是一段填料或包括多段填料，具体视精馏塔所需的高度决定。

作为进一步地改进，所述的多段填料可采用相同或不同形式的填料。

作为进一步地改进，所述的精馏塔的夹套冷凝水进口的流量根据温控装置自动调节控制。

作为进一步地改进，所述的精馏塔出口温度通过温控装置稳定在100～120℃之间。

作为进一步地改进，所述的装置塔顶冷凝器在精馏塔出口温度偏高，说明沸点较高的有用组分被蒸出时，可通过打开阀门B重新回到精馏塔，有效防止精馏塔异常时造成原料的损失。

本发明的有益效果如下：

聚氨酯泡沫在醇解回收时不可避免要进行加热升温至200℃左右，在此条件下进行反应时沸点低于200℃或略高于200℃的反应物料(如二元醇或催化剂)很容易随着氮气等气体被带出反应体系，从而降低聚氨酯泡沫醇解回收的效率。通过本发明的设计，既可确保氮气、水汽等持续流出反应体系，又可保证反应所需的物料在部分汽化后能回流至反应釜，提高聚氨酯泡沫的回收效率和所得回收多元醇的质量。装置实现了自动化精确控制精馏塔出口的温度。另外就是在反应釜或精馏塔出现明显的异常时，也可及时将带出反应釜的有用物料冷凝下来重新回到反应体系，使反应装置逐步恢复至正常状态，大大提高了装置运行的稳定性和安全性。

附图说明

图1为本发明要保护的装置的结构示意图；

图中，1是回收反应釜，2是精馏塔，3是填料段，4是夹套，5是温控装置，6是塔顶冷凝器，7是阀门A，8是阀门B,9是冷凝液收集罐，10是冷凝器的不凝气出口，11、13是冷凝水进口，12、14是冷凝水出口。

具体实施方式

本发明公开了一种聚氨酯醇解回收的精馏冷凝装置，装置包括回收反应釜1、精馏塔2、温控装置5和塔顶冷凝器6，精馏塔2与回收反应釜1顶部气体出口相连，精馏塔2设置有填料段3及夹套4，夹套4开设有冷凝水进口11和冷凝水出口12，温控装置5位于精馏塔2顶部出口处塔顶冷凝器6进口与温控装置5相连，塔顶冷凝器6出口可通过阀门A7连至精馏塔2，但正常情况下仅打开阀门B8冷凝液都是进入冷凝液收集罐，而氮气等不凝气则连接至系统放空管道，塔顶冷凝器6还包括冷凝水进口13和冷凝水出口14。

反应釜顶上精馏塔2实现气液充分接触，高沸点组分回流至反应釜，低沸点组分从精馏塔2顶部出去进入塔顶冷凝器6，为使气液分离效果更佳，精馏塔2内可设有数段不同填料组成的填料段3，精馏塔2出口的温控装置5不仅可监视精馏塔2塔顶出口物料的温度，一般温度控制在100～120℃，在温度偏高或偏低时可自动调节精馏塔2夹套4冷凝水进口的流量，即温度高于120℃时，冷凝水流量增大，温度低于100℃则冷凝水流量会相应减小，塔顶冷凝器6冷凝下来的冷凝液进入冷凝液收集罐，未冷凝下来的不凝气则进入放空系统做下一步的处理，在精馏塔2出现异常时，装置塔顶冷凝器6在精馏塔2出口温度控制偏高，即沸点较高的有用组分被蒸出时，可通过打开阀门B8重新回到精馏塔2，有效防止精馏塔2异常时造成原料的损失。

下面结合附图，通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步地详细说明：图1为本发明要保护的装置的结构示意图，本实用新型所述的装置包括回收反应釜1、精馏塔2、温控装置5和塔顶冷凝器6。所述精馏塔2与回收反应釜1顶部出口相连，精馏塔2包括填料段3及夹套4，夹套4的冷凝水进口调节阀与温控装置5联锁；实现位于精馏塔2顶部出口处的温控装置5对精馏塔2顶温度100～120℃的精确控制；所述塔顶冷凝器6进口与温控装置5相连，冷凝液出口正常时连接至冷凝液收集罐，异常时可实现部分或全部冷凝液回流至精馏塔2，而不凝气则与系统的放空管道相连。

本实用新型的重点在于尽可能准确控制离开反应釜的馏分，使高沸点有用组分回流至反应釜，水分等较低沸点的组分被带出反应釜，从而提高聚氨酯泡沫回收的效率，也有利于回收得到高质量的多元醇。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进或变形，这些改进或变形也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种聚氨酯醇解回收的精馏冷凝装置，其特征在于，所述的装置包括回收反应釜(1)、精馏塔(2)、温控装置(5)和塔顶冷凝器(6)，所述精馏塔(2)与回收反应釜(1)顶部出口相连，精馏塔(2)设置有填料段(3)和夹套(4)，夹套(4)开设有冷凝水进口(11)和冷凝水出口(12)；所述温控装置(5)位于精馏塔(2)顶部出口处；所述塔顶冷凝器(6)进口与温控装置(5)相连。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯醇解回收的精馏冷凝装置，其特征在于，所述的塔顶冷凝器(6)出口可通过阀门A(7)连至冷凝液收集罐(9)，不凝气出口(10)连至系统放空管道，塔顶冷凝器(6)还包括冷凝水进口(13)和冷凝水出口(14)。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯醇解回收的精馏冷凝装置，其特征在于，所述的精馏塔(2)内部的填料段(3)采用拉西环或鲍尔环或金属波纹填料。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯醇解回收的精馏冷凝装置，其特征在于，所述的填料段(3)是一段填料或包括多段填料，具体视精馏塔所需的高度决定。

5.根据权利要求4所述的聚氨酯醇解回收的精馏冷凝装置，其特征在于，所述的多段填料可采用相同或不同形式的填料。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的聚氨酯醇解回收的精馏冷凝装置，其特征在于，所述的精馏塔(2)的夹套(4)冷凝水进口(11)的流量根据温控装置(5)自动调节控制。

7.根据权利要求6所述的聚氨酯醇解回收的精馏冷凝装置，其特征在于，所述的精馏塔(2)出口温度通过温控装置(5)稳定在100～120℃之间。

8.根据权利要求1所述的聚氨酯醇解回收的精馏冷凝装置，其特征在于，所述的装置塔顶冷凝器(6)在精馏塔(2)出口温度偏高，沸点较高的有用组分被蒸出时通过打开阀门B(8)重新回到精馏塔(2)，防止精馏塔(2)异常时造成原料损失。