CN210331705U - 用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，包括蒸馏釜、设于蒸馏釜的搅拌装置、设于蒸馏釜的馏分收集装置，还包括设于蒸馏釜的水蒸气输入装置；所述蒸馏釜的上盖设有进料阀门，所述蒸馏釜的釜底设有出料阀门，所述蒸馏釜的下半部分的外壁面设有夹套。在不改变原有的游离酚的减压蒸馏设备的基础上，增加水蒸气输入设备，实现汽提法去除酚醛树脂中游离酚的工业化。

Description

用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置

技术领域

本实用新型属于酚醛树脂的生产技术领域，涉及一种去除酚醛树脂中游离酚的装置，特别涉及用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置。

背景技术

酚醛树脂具有抗热、绝缘、耐高温、耐蚀和良好的机械加工性能，可应用于制造模塑料、层压塑料、泡沫塑料等，也可用作油漆原料、胶粘剂、防腐蚀用胶泥以及以酚醛树脂为基础的离子交换树脂等，还可作为砂轮、刹车片、覆膜砂的胶粘剂，在国防工业上，酚醛树脂也得到了广泛的应用。

目前，国际或国内生产热塑性酚醛树脂的方法是，在有机酸和无机酸的催化下，采用各种生产工艺，使得酚和醛反应。为了获得不同分子量和不同分子量分布的热塑性酚醛树脂，一般合成过程都在酚过量的情况下进行，因此所得热塑性酚醛树脂的游离酚含量较高。在工业上，一般会在反应完成后，对含有游离酚的反应液进行减压蒸馏，但当温度和压力达到极限的时候，反应液中仍然含有3%左右的游离酚无法去除。实验室中，一般会将水蒸气通入反应液，使水与游离酚形成共沸，从而带出微量游离酚（即汽提法），达到降低游离酚含量的目的，但是，汽提法去除酚醛树脂中游离酚在工业生产中的应用却因为设备的限制而无法得到推广。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，在不改变原有的游离酚的减压蒸馏设备的基础上，增加水蒸气输入设备，实现汽提法去除酚醛树脂中游离酚的工业化。

本实用新型时通过以下技术方案实现的：

用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，包括蒸馏釜、设于蒸馏釜顶部的搅拌装置、设于蒸馏釜顶部的馏分收集装置，其特征在于，还包括设于蒸馏釜顶部的水蒸气输入装置；所述蒸馏釜的上盖设有进料阀门，所述蒸馏釜的釜底设有出料阀门，所述蒸馏釜的下半部分的外壁面设有夹套。

进一步的，所述搅拌装置包括安装于蒸馏釜顶部的电机、与电机输出端相连的搅拌轴，所述搅拌轴伸入至蒸馏釜内部，所述搅拌轴末端焊接有搅拌桨叶。

进一步的，所述馏分收集装置包括通过管道串联连接于蒸馏釜的立式冷凝器、卧式冷凝器以及1号收集罐；所述1号收集罐设有放空阀门A与真空阀门，所述真空阀门通过管道与真空泵相连。

进一步的，所述水蒸气输入装置包括伸入至蒸馏釜底部的水蒸气进料管、穿设于蒸馏釜顶部与所述水蒸气进料管连通的平衡管，所述水蒸气进料管设有水蒸气进料调节阀，所述平衡管与水蒸气进料管的接口在所述水蒸气进料调节阀的前端，所述平衡管设有气体调节阀。

进一步的，所述水蒸气进料管上、位于水蒸气进料调节阀的前端还设有排水管道，所述排水管道与2号收集罐相连，所述排水管道上设有阀门以及视镜；所述2号收集罐设有放空阀门B。

进一步的，所述平衡管通过套管实现与蒸馏釜连通，所述套管套设于水蒸气进料管外，其上端焊接于水蒸气进料管外，其下端穿设于蒸馏釜上盖。

进一步的，所述水蒸气进料管伸入蒸馏釜内的部分、面向蒸馏釜中心轴一侧设有通气孔，所述通气孔设有多个，呈均匀分布。

进一步的，所述水蒸气进料管伸入蒸馏釜内的部分沿着釜壁延伸至釜底，并通过紧固件固定于蒸馏釜的内壁，并通过紧固件固定于蒸馏釜的内壁。

进一步的，所述水蒸气进料管末端延伸至蒸馏釜底、在蒸馏釜底盘成环形管道，环形管道内侧壁斜下方设有通气孔，所述通气孔设有多个，呈均匀分布。

进一步的，所述蒸馏釜内设有换热内盘管，所述环形管道位于换热内盘管外侧下方。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型采用延伸至釜底的水蒸气进料管，实现将水蒸气输入含有游离酚的酚醛树脂反应液中，减压、加热的环境下，水蒸气与游离酚形成共沸，水蒸气在上升的过程中，从酚醛树脂中带出游离酚，含游离酚的废水经馏分收集装置收集于1号收集罐，实现汽提法去除酚醛树脂中游离酚的工业化。

本实用新型采用平衡管将水蒸气进料管与蒸馏釜液面以上部分连通，当不再抽真空，不再加热的时候，关闭排水管的阀门，打开水蒸气进料调节阀与平衡管的气体调节阀，蒸馏釜内与水蒸气进料管内气压相等，形成平衡，可防止物料反冲至水蒸气进料管，保证除游离酚过程的安全可靠。

本实用新型所采用的水蒸气进料管均匀设有通气孔，使得游离酚与水蒸气充分接触，提高游离酚去除效率。

本实用新型中的平衡管通过套管实现与蒸馏釜连通，减少蒸馏釜定的开孔，节省空间，同时可降低设备漏气的风险。

本实用新型的水蒸气进料管伸入蒸馏釜内的部分沿着釜壁延伸至釜底，并通过紧固件固定于蒸馏釜的内壁，在物料搅拌过程中，可避免进料管随物料晃动，延长设备使用寿命。

本实用新型水蒸气进料管末端延伸至蒸馏釜底、在蒸馏釜底盘成环形管道，环形管道内侧壁斜下方设有通气孔，可防止物料堵塞通气孔，同时，进一步增加游离酚与水蒸气的接触面积，进一步提高游离酚去除效率，酚醛树脂中的游离酚可降至0.14%。

本实用新型的环形管道位于换热内盘管外侧下方，环形管道内侧壁斜下方开设通气孔，使得水蒸气的吹出方向为由四周向蒸馏釜底部中心点吹，搅拌过程中，在物料中上升，上升的过程中迅速受热，并与游离酚充分接触，迅速形成共沸，保证良好的游离酚去除效果。

附图说明

图1为本实用新型示意图；

图2为本实用新型水蒸气输入装置局部示意图；

其中，1-蒸馏釜，2-进料阀门，3-出料阀门，4-夹套，5-电机，6-搅拌轴，7-搅拌桨叶，8-立式冷凝器，9-卧式冷凝器，10-1号收集罐，11-放空阀门A，12-真空阀门，13-真空泵，14-水蒸汽进料管，15-平衡管，16-水蒸气进料调节阀，17-气体调节阀，18-排水管道，19-2号收集罐，20-阀门，21-放空阀门B，22-套管，23-通气孔，24-紧固件，25-环形管道，26-换热内盘管，27-视镜。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图1、2对本实用新型作进一步说明。

用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，包括蒸馏釜1、设于蒸馏釜1顶部的搅拌装置、设于蒸馏釜1顶部的馏分收集装置，还包括设于蒸馏釜1顶部的水蒸气输入装置；蒸馏釜1的上盖设有进料阀门2，蒸馏釜1的釜底设有出料阀门3，蒸馏釜1的下半部分的外壁面设有夹套4。

如图1所示，搅拌装置包括安装于蒸馏釜1顶部的电机5、与电机5输出端相连的搅拌轴6，搅拌轴6伸入至蒸馏釜1内部，搅拌轴6末端焊接有搅拌桨叶7。

馏分收集装置包括通过管道串联连接于蒸馏釜1的立式冷凝器8、卧式冷凝器9以及1号收集罐10；1号收集罐10设有放空阀门A11与真空阀门12，真空阀门12通过管道与真空泵13相连。

水蒸气输入装置包括伸入至蒸馏釜1底部的水蒸气进料管14、穿设于蒸馏釜1顶部与水蒸气进料管14连通的平衡管15，水蒸气进料管14设有水蒸气进料调节阀16，以水蒸气的来向为前，水蒸气的去向为后，平衡管15与水蒸气进料管14的接口在水蒸气进料调节阀16的前端，平衡管15设有气体调节阀17。

水蒸气进料管14上、位于水蒸气进料调节阀16的前端还设有排水管道18，排水管道18与2号收集罐19相连，排水管道18上设有阀门20以及视镜27；2号收集罐19设有放空阀门B21。

如图2所示，本实施例的平衡管15通过套管22实现与蒸馏釜1连通，套管22套设于水蒸气进料管14外，其上端焊接于水蒸气进料管14外，其下端穿设于蒸馏釜上1盖。采用平衡管将水蒸气进料管与蒸馏釜液面以上部分连通，当不再抽真空，不再加热的时候，关闭排水管的阀门，打开水蒸气进料调节阀与平衡管的气体调节阀，蒸馏釜内与水蒸气进料管内气压相等，形成平衡，可防止物料反冲至水蒸气进料管。

如图1所示，水蒸气进料管14伸入蒸馏釜1内的部分、面向蒸馏釜1中心轴一侧设有通气孔23，通气孔23设有多个，呈均匀分布；水蒸气进料管14伸入蒸馏釜1内的部分沿着釜壁延伸至釜底，并通过紧固件24固定于蒸馏釜的内壁。此处的坚固件为卡箍或卡环。在物料搅拌过程中，可避免进料管随物料晃动，延长设备使用寿命。

水蒸气进料管14末端延伸至蒸馏釜1底、在蒸馏釜1底盘成环形管道25，环形管道25内侧壁斜下方设有通气孔23，通气孔23设有多个，呈均匀分布。环形管道内侧壁斜下方设有通气孔，可防止物料堵塞通气孔，同时，进一步增加游离酚与水蒸气的接触面积，进一步提高游离酚去除效率，酚醛树脂中的游离酚可降至0.14%。

本实施例中，蒸馏釜1内设有换热内盘管26，所述环形管道25位于换热内盘管26外侧下方；加上环形管道内侧壁斜下方设有通气孔，使得水蒸气的吹出方向为由四周向蒸馏釜底部中心点吹，搅拌过程中，在物料中上升，上升的过程中迅速受热，并与游离酚充分接触，迅速形成共沸，保证良好的游离酚去除效果

利用上述装置，进行汽提法去除酚醛树脂中游离酚，具体步骤为：关闭出料阀门3，打开进料阀门2，将含有游离酚的酚醛树脂投入蒸馏釜1，关闭进料阀门2，加热使树脂熔融，开启搅拌电机5；关闭水蒸气进进料调节阀16与气压平衡调节阀17，打开阀门20，水蒸气通过管道，将管道中的水通过排水管道吹入2号收集罐19，打开放空阀门B21，通过视镜27观察排水情况，直至没有水再排出，关闭气体调节阀17与阀门20，；打开水蒸气进料调节阀16，打开放空阀门A11，向夹套1与换热内盘管中间的吹酚管道通入水蒸气，水蒸气在物料中于游离酚形成共沸，含有游离酚的水蒸气通过管道，经过立式冷凝器8、卧式冷凝器9的冷却，形成液态的含酚废水进入1号收集罐10待处理。使用本实用新型提供的除酚醛树脂中游离酚的装置，可将酚醛树脂中的游离酚可降至0.14%。除酚醛树脂中游离酚结束后，关闭蒸汽总阀保持水蒸气进进料调节阀16与气压平衡调节阀17打开，管道与釜内平衡，关闭气体调节阀20，关闭放空阀门A11，打开真空泵13，减压蒸馏30min，将釜内残留水份蒸出，关闭真空泵13，打开放空阀门A11，分析并放料造粒。

Claims (10)

1.用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，包括蒸馏釜（1）、设于蒸馏釜（1）顶部的搅拌装置、设于蒸馏釜（1）顶部的馏分收集装置，其特征在于，还包括设于蒸馏釜（1）顶部的水蒸气输入装置；所述蒸馏釜（1）的上盖设有进料阀门（2），所述蒸馏釜（1）的釜底设有出料阀门（3），所述蒸馏釜（1）的下半部分的外壁面设有夹套（4）。

2.根据权利要求1所述的用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，其特征在于：所述搅拌装置包括安装于蒸馏釜（1）顶部的电机（5）、与电机（5）输出端相连的搅拌轴（6），所述搅拌轴（6）伸入至蒸馏釜（1）内部，所述搅拌轴（6）末端焊接有搅拌桨叶（7）。

3.根据权利要求1所述的用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，其特征在于：所述馏分收集装置包括通过管道串联连接于蒸馏釜（1）的立式冷凝器（8）、卧式冷凝器（9）以及1号收集罐（10）；所述1号收集罐（10）设有放空阀门A（11）与真空阀门（12），所述真空阀门（12）通过管道与真空泵（13）相连。

4.根据权利要求1所述的用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，其特征在于：所述水蒸气输入装置包括伸入至蒸馏釜（1）底部的水蒸气进料管（14）、穿设于蒸馏釜（1）顶部与所述水蒸气进料管（14）连通的平衡管（15），所述水蒸气进料管（14）设有水蒸气进料调节阀（16），所述平衡管（15）与水蒸气进料管（14）的接口在所述水蒸气进料调节阀（16）的前端，所述平衡管（15）设有气体调节阀（17）。

5.根据权利要求4所述的用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，其特征在于：所述水蒸气进料管（14）上、位于水蒸气进料调节阀（16）的前端还设有排水管道（18），所述排水管道（18）与2号收集罐（19）相连，所述排水管道（18）上设有阀门（20）以及视镜（27）；所述2号收集罐（19）设有放空阀门B（21）。

6.根据权利要求4所述的用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，其特征在于：所述平衡管（15）通过套管（22）实现与蒸馏釜（1）连通，所述套管（22）套设于水蒸气进料管（14）外，其上端焊接于水蒸气进料管（14）外，其下端穿设于蒸馏釜上（1）盖。

7.根据权利要求4所述的用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，其特征在于：所述水蒸气进料管（14）伸入蒸馏釜（1）内的部分、面向蒸馏釜（1）中心轴一侧设有通气孔（23），所述通气孔（23）设有多个，呈均匀分布。

8.根据权利要求4或7任意一项所述的用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，其特征在于：所述水蒸气进料管（14）伸入蒸馏釜（1）内的部分沿着釜壁延伸至釜底，并通过紧固件（24）固定于蒸馏釜的内壁。

9.根据权利要求8所述的用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，其特征在于：所述水蒸气进料管（14）末端延伸至蒸馏釜（1）底、在蒸馏釜（1）底盘成环形管道（25），环形管道（25）内侧壁斜下方设有通气孔（23），所述通气孔（23）设有多个，呈均匀分布。

10.根据权利要求9所述的用于汽提法去除酚醛树脂中游离酚的装置，其特征在于：所述蒸馏釜（1）内设有换热内盘管（26），所述环形管道（25）位于换热内盘管（26）外侧下方。

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