CN214810775U - 一种用于降低聚醚多元醇中气味的反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于降低聚醚多元醇中气味的反应装置，其包括原料处理塔、聚合反应釜、后处理反应釜和真空泵，原料处理塔经第一进料泵连通聚合反应釜，聚合反应釜经第二进料泵连通后处理反应釜，该真空泵的抽真空口连通聚合反应釜和后处理反应釜；该原料处理塔具有一塔体，在该塔体内装填有第一吸附剂；在后处理反应釜的顶部设置有吸附剂入口和进水口。本申请中，设置了专门的原料处理塔对环氧丙烷进行吸附处理，并可在后处理反应釜内加入第二吸附剂，吸附聚醚中的钾钠离子，避免了酸和聚醚中丙烯基类物质反应产生醛类物质，降低聚醚多元醇及相关产品所携带的刺激性气味。

Description

一种用于降低聚醚多元醇中气味的反应装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于降低聚醚多元醇中气味的反应装置，属于聚醚多元醇反应领域。

背景技术

聚醚多元醇是生产聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂、弹性体、涂料等的重要原料，分为硬泡聚醚、软泡聚醚、CASE聚醚(即涂料、胶粘剂、密封胶及弹性体用聚醚)和POP(聚合物聚醚多元醇)系列。随着人们对环保健康的日益重视，如何有效降低聚醚多元醇产品中的气味成为人们十分关注的问题。

聚醚多元醇本身无刺激性气味，但由于原料、助剂以及生产过程的副产物的影响，产品中会含有少量的挥发性有机物，导致产品中产生刺激性气味。生产聚醚的主要原料环氧丙烷中含有微量的甲醛、乙醛和丙醛等醛类物质，国家标准GB/T14491-2015中规定乙醛+丙醛的含量优级品是≤0.005％，标准中虽然要求醛类含量很低，但是由于聚醚多元醇中主要成分是环氧丙烷，环氧丙烷中微量的醛类物质会带来产品的刺激性气味；聚醚中的助剂主要是抗氧剂，目前已经有很多低气味甚至无气味的抗氧剂在产品中使用，减少了抗氧剂的气味对聚醚产品味道的影响；在后处理(精制)过程中，目前使用最多的是通过加酸中和后使用吸附剂进行吸附过滤处理，该处理工艺中聚醚聚合反应中少量因歧化重排生成的丙烯基和烯丙基醚在酸如磷酸作用下，部分发生分解，产生醛类化合物，这也是聚醚多元醇有刺激性气味的主要原因。目前在降低聚醚多元醇气味的研究中主要集中在优化反应工艺和筛选环保助剂的研究，并取得了一定的进步，而对原料和后处理(精制)研究较少，因此通过对原料和后处理环节的研究来降低聚醚多元醇中的残留物质显得特别重要。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种用于降低聚醚多元醇中气味的反应装置，其包括原料处理塔、聚合反应釜、后处理反应釜和真空泵，其中原料处理塔的第一出料口经第一进料泵连通聚合反应釜的第二进料口，聚合反应釜的第二出料口经第二进料泵连通后处理反应釜的第三进料口，该后处理反应釜的底部设置有第三出料口，该真空泵的抽真空口连通聚合反应釜的第一脱气口和后处理反应釜的第二脱气口；

该原料处理塔具有一塔体，在该塔体内装填有第一吸附剂，在该塔体的顶部设置有第一进料管，该第一出料口设置在塔体的底部；

在后处理反应釜的顶部设置有吸附剂入口和进水口，该吸附剂入口用于添加第二吸附剂，该进水口用于添加去离子水。优选地，该填料为瓷球、高纯石英砂或硅胶中的至少一种；第一吸附剂为二氧化硅分子筛、氧化铝分子筛、活性炭、硅酸镁或硅酸铝中的至少一种。该第二吸附剂为硅酸镁、硅酸铝或酸性白土中的至少一种。

采用本申请的工艺流程为：环氧丙烷首先进入到原料处理塔进行预处理，然后进入到聚合反应釜内进行反应，完成反应的物料再进入到后处理反应釜进行吸附和脱水处理，完成脱水处理，然后过滤后成为产品。

本申请中，设置了专门的原料处理塔对环氧丙烷进行吸附处理，减少原料环氧丙烷中醛类物质对聚醚气味的影响。然后可在后处理反应釜内加入第二吸附剂，吸附聚醚中的钾钠离子，避免了酸和聚醚中丙烯基类物质反应产生醛类物质，由此可以取消在后处理过程中添加中和剂酸。由此可以有效地对原料和后处理环节中的聚醚多元醇中的残留物质进行脱除，降低聚醚多元醇及相关产品所携带的刺激性气味。

具体地，为装填不同性能的吸附剂，在该塔体内设置有至少两个吸附床层，在吸附床层内装填有所述第一吸附剂，相邻的两个吸附床层之间设置有填料层，在该填料层内装填有填料。

进一步，为提高物料在原料处理塔内的分布均匀性，在塔体的内腔的顶部设置有进液腔，在该进液腔内安装有雾化喷头，该第一进料管连通该雾化喷头。

进一步，为控制原料处理塔内的温度，避免温度过高，导致物料大量蒸发，在塔体内设置有冷却盘管，或在塔体外设置有冷却夹套。采用冷冻液或者冷冻盐水作为冷媒，将原料处理塔内的温度控制在≤30℃。

进一步，为了减少原料供应的波动性，同时也为了能够间断进行生产，在原料处理塔与第一进料泵之间串联有一环氧丙烷储罐。

进一步，为避免添加在后处理反应釜内的第二吸附剂进入到产品中，该反应装置还包括一过滤机，该第三出料口经出料泵连通过滤机的物料进口，该过滤机的物料出口连接有出料管和循环管，该循环管连通后处理反应釜的循环进口。有效地，该过滤机的过滤精度为160～320目。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图。

图2是原料处理塔的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，一种用于降低聚醚多元醇中气味的反应装置，其包括原料处理塔10、环氧丙烷储罐20、聚合反应釜30、后处理反应釜40和真空泵64。

该原料处理塔10具有一塔体19，该塔体19为立式结构，在该塔体19的顶部设置有第一进料管17，在塔体的底部设置有第一出料口18。在塔体外设置有冷却夹套191，可以理解，在另一实施例中，还可以取消冷却夹套，并在塔体内设置冷却盘管。

在该塔体10内设置有两个吸附床层，分别为第一吸附床层14和第二吸附床层15，在两个吸附床层内均装填有第一吸附剂，其中第一吸附床层14内的第一吸附剂为硅酸镁，第二吸附床层15内的第一吸附剂为氧化铝分子筛。可以理解，在其它实施例中，第一吸附剂还可以为二氧化硅分子筛、氧化铝分子筛、活性炭、硅酸镁或硅酸铝中的至少一种，即第一吸附剂可以为的那一品种的吸附剂，也可以为几种吸附剂所形成的混合吸附剂。

在一吸附床层14与第二吸附床层15之间设置有中间填料层12，在第一吸附床层14的上方设置有顶部填料层11，在第二吸附床层15的底部设置有底部填料层13。在本实施例中，顶部填料层11中的填料为高纯石英砂，中间填料层12中的填料为硅胶，底部填料层13中的填料为瓷球。当然在其它实施例中，顶部填料层11、中间填料层12和底部填料层13中的填料还可以为瓷球、高纯石英砂或硅胶中的任意一种或任意两种的混合物，或者三种的混合物。

顶部填料层11的上部空间形成为进液腔16，即在塔体的顶部设置有进液腔。在该进液腔16内安装有一水平进料管171，在该水平进料管171的下侧安装有若干雾化喷头172，第一进料管17经该水平进料管171连通该雾化喷头。

原料处理塔10的第一出料口18连接到环氧丙烷储罐20顶部的第四进料口21，环氧丙烷储罐20底部的第四出料口22连通第一进料泵61的进口，第一进料泵61的出口连通聚合反应釜的第二进料口32。在聚合反应釜30内设置有第一搅拌器31。

聚合反应釜30的第二出料口33经第二进料泵62连通后处理反应釜40的第三进料口42，该后处理反应釜40的底部设置有第三出料口43，在后处理反应釜40内设置有第二搅拌器41。

第三出料口43经出料泵63连通过滤机50的物料进口51，该过滤机50的物料出口52连接有出料管53和循环管54，该循环管54连通后处理反应釜的循环进口46，该循环进口设置在后处理反应釜的顶部。本实施例中，该过滤机的过滤精度为300目。

在聚合反应釜30的顶部还设置有第一脱气口34，在后处理反应釜40的顶部还设置有第二脱气口47、吸附剂入口44和进水口45，其中的吸附剂入口44用于添加第二吸附剂，该进水口45用于添加去离子水。第二吸附剂为硅酸镁、硅酸铝或酸性白土中的至少一种。

真空泵64的抽真空口连通聚合反应釜的第一脱气口34和后处理反应釜的第二脱气口47。

在本实施例运行时，环氧丙烷经第一进料管17进入到原料处理塔10内，经过雾化喷头分散后，向下依次流经第一吸附床层14和第二吸附床层15，然后流出原料处理塔10进入到环氧丙烷储罐20内临时存储，待用。

用于聚醚反应用的多羟基化合物和碱性催化剂按照比例通过加料口35进入聚合反应釜30内，开启搅拌，抽真空至设定负压后，在设定温度下搅拌均匀后，开启第一进料泵61，将环氧丙烷储罐20内的环氧丙烷打入到聚合反应釜30内，在设定压力下，进行反应，当环氧丙烷加入量达到设定量时，关闭第一进料泵，停止环氧丙烷的加入。

向聚合反应釜30中充入氮气，直到至反应不再进行；打开排空阀36，将压力减至常压，然后抽真空，脱出部分小分子物质，停止搅拌，将聚合反应釜30内的物料经第二进料泵62打入到后处理反应釜40中。

物料进入后处理反应釜40内后，搅拌，同时经吸附剂入口44和进水口45分别加入硅酸镁吸附剂和去离子水，在70-100℃下，保持搅拌进行吸附，然后进行真空脱水，物料经出料泵63和过滤机50进行循环过滤。完成真空脱水后，将物料经出料管53排出，作为成品。

Claims (7)

1.一种用于降低聚醚多元醇中气味的反应装置，其特征在于，包括原料处理塔、聚合反应釜、后处理反应釜和真空泵，其中原料处理塔的第一出料口经第一进料泵连通聚合反应釜的第二进料口，聚合反应釜的第二出料口经第二进料泵连通后处理反应釜的第三进料口，该后处理反应釜的底部设置有第三出料口，该真空泵的抽真空口连通聚合反应釜的第一脱气口和后处理反应釜的第二脱气口；

该原料处理塔具有一塔体，在该塔体内装填有第一吸附剂，在该塔体的顶部设置有第一进料管，该第一出料口设置在塔体的底部；

在后处理反应釜的顶部设置有吸附剂入口和进水口，该吸附剂入口用于添加第二吸附剂，该进水口用于添加去离子水。

2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，在该塔体内设置有至少两个吸附床层，在吸附床层内装填有所述第一吸附剂，相邻的两个吸附床层之间设置有填料层，在该填料层内装填有填料。

3.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，在塔体的内腔的顶部设置有进液腔，在该进液腔内安装有雾化喷头，该第一进料管连通该雾化喷头。

4.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，在塔体内设置有冷却盘管，或在塔体外设置有冷却夹套。

5.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，在原料处理塔与第一进料泵之间串联有一环氧丙烷储罐。

6.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，还包括一过滤机，该第三出料口经出料泵连通过滤机的物料进口，该过滤机的物料出口连接有出料管和循环管，该循环管连通后处理反应釜的循环进口。

7.根据权利要求6所述的反应装置，其特征在于，该过滤机的过滤精度为160～320目。

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