CN215429049U - 一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜 - Google Patents

Abstract

本申请涉及甲基四氢邻苯二甲酸酐生产设备领域，尤其是一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜。一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，包括合成釜主体和搅拌装置，合成釜主体外壁固定连接有夹套；夹套和合成釜主体外壁之间形成有加热夹套层；夹套下部固定连通有低压蒸汽进管；夹套上部固定连通有低压蒸汽出管；合成釜主体外壁螺旋缠绕且固定有外加热管；外加热管连通有外加热机构；合成釜主体内壁螺旋缠绕且固定有内换热管；内换热管连通有外降温机构；夹套外壁固定连接有第一温度检测仪；第一温度检测仪的检测探头伸至于合成釜主体的内底部。本申请可较为快速调控合成釜的反应温度，保证甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成效率和产品质量。

Description

一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜

技术领域

本申请涉及甲基四氢邻苯二甲酸酐生产设备领域，尤其是涉及一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜。

背景技术

甲基四氢邻苯二甲酸酐是环氧树脂固化剂的一种，被广泛运用于电工工业、机电工业产品中环氧树脂灌的封料、浇注料、包封料，主要作用体现在输出变压器、电容器、互感器、LED封装、石油输送管道等电子器件的封装。

甲基四氢邻苯二甲酸酐是用碳五和顺酐为原料，经过双烯合成、异构化、减压蒸馏提纯获得甲基四氢邻苯二甲酸酐。在生产过程中必然会用到合成釜。相关技术中的合成釜如下，公告号CN205084740U的一种合成釜，包括釜体、上封头、下封头、驱动装置、端盖和搅拌装置；端盖固定连接在下封头底端；搅拌装置置于釜体内，包括搅拌轴、圆盘涡轮式搅拌器、推进式搅拌器、支承座；支承座固定连接在下封头内；搅拌轴竖置，其上端与置于上封头顶端的驱动装置连接，下端支承在支承座内；圆盘涡轮式搅拌器固定连接在搅拌轴中部；推进式搅拌器固定连接在圆盘涡轮式搅拌器、支承座之间的搅拌轴上。

针对上述相关技术中的技术方案：发明人发现存在以下问题：在甲基四氢邻苯二甲酸酐合成操作过程中，需要严格控制反应温度，相关技术通常是采用在外壁设置换热管来实现对反应温度的控制，但是实际操作过程中，采用相关技术并不能及时调控至合适的反应温度，会影响甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成效率和产品质量。

实用新型内容

为了解决相关技术存在的无法及时调控合成釜的反应温度，影响甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成效率和产品质量的问题，本申请提供了一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜。

本申请提供的一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，包括合成釜主体和转动连接于合成釜主体的搅拌装置，其特征在于：所述合成釜主体外壁固定连接有夹套；所述夹套和合成釜主体外壁之间形成有加热夹套层；所述夹套下部固定连通有低压蒸汽进管；所述夹套上部固定连通有低压蒸汽出管；合成釜主体外壁螺旋缠绕且固定有外加热管；外加热管连通有外加热机构；合成釜主体内壁螺旋缠绕且固定有内换热管；内换热管连通有外降温机构；夹套外壁固定连接有第一温度检测仪；第一温度检测仪的检测探头伸至于合成釜主体的内底部。

通过采用上述技术方案，甲基四氢邻苯二甲酸酐合成是先吸热后放热的反应过程，反应过程中需要维持温度在140±5℃，本申请先向低压蒸汽进管中输入低压蒸汽控制物料温度维持在140±5℃，当温度出现波动采用外加热机构对物料进行热补偿，实现了进一步稳定反应温度的目的，当反应进行至放热阶段，即刻采用外降温机构，对物料进行降温，换热除去反应产生的热量，维持反应温度稳定，因此，本申请可较为快速调控合成釜的反应温度，保证甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成效率和产品质量。

优选的，所述外加热机构包括导热硅油储罐、输送泵、第二温度检测仪和回收管，低温氮气储罐内设置有加热器；输送泵一端连通于导热硅油储罐且另一端连通于外加热管；回收管一端连通于外加热管背向输送泵的一端，且回收管的另一端连通于导热硅油储罐；第二温度检测仪的检测探头伸至于导热硅油储罐的内底部。

通过采用上述技术方案，在加热器的加热下，导热硅油储罐内储存的导热硅油温度在142-148℃之间，在输送泵的作用下，导热硅油流向外加热管对合成釜中的物料进行热补偿，实现了进一步稳定反应温度的目的，保证甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成效率和产品质量；此外，对完成换热的导热硅油进行回收，提升了导热硅油的热能利用率，可降低电能消耗和生产成本。

优选的，所述外加热管的两端分别固定连通有第三温度检测仪。

通过采用上述技术方案，便于掌握导热硅油换热前后的温度，进而便于对合成釜中的物料温度进行调控，提升温控精度，保证甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成效率和产品质量。

优选的，所述外降温机构包括低温氮气储罐、气体输送泵、空气加热器、第一气体抽取泵、回收气罐和第四温度检测仪，气体输送泵一端连通于低温氮气储罐且另一端连通于空气加热器的进气端；空气加热器的出气端连通于内换热管的一端；内换热管的另一端连通于第一气体抽取泵的进气端；第一气体抽取泵的出气端连通于回收气罐；第四温度检测仪的检测探头伸至于低温氮气储罐的内底部。

通过采用上述技术方案，低温氮气储罐中的冷却氮气在气体输送泵的作用下，通过空气加热器调控至适合温度后，输送至内换热管中，对物料进行降温，换热除去反应产生的热量，维持反应温度稳定，保证甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成效率和产品质量。

优选的，所述内换热管的两端分别固定连通有第五温度检测仪。

通过采用上述技术方案，便于掌握冷却气换热前后的温度，进而便于对合成釜中的物料温度进行调控，提升温控精度，保证甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成效率和产品质量。

优选的，所述外降温机构还包括液氮储罐、气体混合管、连通管和第二气体抽取泵，气体混合管一端连通于液氮储罐且另一端连通于低温氮气储罐；连通管一端连通于气体混合管且另一端连通于第二气体抽取泵的出气端；第二气体抽取泵的进气端连通于回收气罐。

通过采用上述技术方案，实现对回收氮气的充分利用的目的，可提升资源利用率，降低生产成本。

优选的，所述气体混合管沿气体流动方向依次连通有第一控制阀、第一气体流速测定仪和第六温度检测仪；连通管与气体混合管连通处位于第一气体流速测定仪和第六温度检测仪之间。

通过采用上述技术方案，便于掌握液氮减压测试的氮气流速和混合气的温度，进而便于调控混合气的温度，使得混合气的温度和温氮气储罐中的冷却氮气温度一致，实现对回收氮气的充分利用的目的，可提升资源利用率，降低生产成本。

优选的，所述连通管沿气体流动方向依次连通有第二控制阀和第二气体流速测定仪。

通过采用上述技术方案，便于掌握连通管中气体的流速，可更好地调控混合气的温度，使得混合气的温度和温氮气储罐中的冷却氮气温度一致，实现对回收氮气的充分利用的目的，可提升资源利用率，降低生产成本。

综上所述，本申请具有以下优点：

1、本申请可较为快速调控合成釜的反应温度，保证甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成效率和产品质。

2、本申请对换热介质进行充分的回收利用，可提升资源利用率，降低生产成本。

附图说明

图1是本申请中实施例的整体结构示意图。

图2是本申请中实施例的局部结构示意图。

图3是本申请中实施例中的外加热机构的结构示意图。

图4是本申请中实施例中的外降温机构的结构示意图。

图中，1、合成釜主体；10、搅拌装置；11、进料管；12、出料管；13、支撑座；14、驱动电机；15、转杆；16、搅拌桨叶；17、排空管；2、夹套；20、加热夹套层；200、第一温度检测仪；21、低压蒸汽进管；22、低压蒸汽出管；3、外加热机构；30、外加热管；300、第三温度检测仪；31、导热硅油储罐；32、输送泵；33、第二温度检测仪；34、回收管；35、加热器；4、外降温机构；40、内换热管；400、第四温度检测仪；41、低温氮气储罐；411、加热器；42、气体输送泵；43、空气加热器；44、第一气体抽取泵；45、回收气罐；46、液氮储罐；47、气体混合管；471、第一控制阀；472、第一气体流速测定仪；473、第六温度检测仪；48、连通管；481、第二控制阀；482、第二气体流速测定仪；49、第二气体抽取泵；5、第五温度检测仪；6、第三控制阀；60、第四控制阀。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1，为本申请公开的一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，包括合成釜主体1，合成釜主体1的顶部固定连通有进料管11。合成釜主体1的底部中心固定连通有出料管12。为了保证合成釜主体1的支撑稳定性，合成釜主体1的底部焊接有支撑座13。合成釜主体1的顶部固定连通有两根排空管17。

参照图1，合成釜主体1转动连接有搅拌装置10。搅拌装置10是由驱动电机14、转杆15和搅拌桨叶16组成，其中驱动电机14固定连接于合成釜主体1的顶部。转杆15一端通过联轴器固定连接于驱动电机14的输出轴，转杆15的另一端穿设合成釜主体1，伸至于合成釜主体1的内底部。搅拌桨叶16焊接于伸至于合成釜主体1的内底部的转杆15杆端周向。

参照图2，合成釜主体1外壁焊接有夹套2。为了减少夹套2的散热，夹套2外壁涂覆了保温涂料。为了及时掌握物料的反应温度，夹套2外壁固定连接有第一温度检测仪200。第一温度检测仪200的检测探头伸至于合成釜主体1的内底部，第一温度检测仪200的显示端固定连接于夹套2外壁。夹套2和合成釜主体1外壁之间形成有加热夹套层20，加热夹套层20中通入低压蒸汽以维持合成釜主体1内物料的反应温度。夹套2下部固定连通有低压蒸汽进管21，夹套2上部固定连通有低压蒸汽出管22，实现了低压蒸汽下进上出，充分利用低压蒸汽的热能，可降低生产成本。

参照图1，为了提升对合成釜主体1中物料的温度控制精度，合成釜主体1外壁螺旋缠绕且焊接有外加热管30，外加热管30位于加热夹套层20内。外加热管30连通有用于对合成釜主体1中物料进行热补偿的外加热机构3。

参照图3，结合图1，外加热机构3包括加热器35、导热硅油储罐31、输送泵32、第二温度检测仪33和回收管34，其中，导热硅油储罐31固定连接于地面，加热器35固定连接于导热硅油储罐31内，用于将导热硅油加热至142-148℃。导热硅油储罐31底部通过管道固定连通于输送泵32的进液端。输送泵32固定连接于地面，输送泵32的出液端通过管道固定连通于外加热管30。第二温度检测仪33固定连通于导热硅油储罐31外壁，第二温度检测仪33的检测探头伸至于导热硅油储罐31的内底部，便于及时掌握导热硅油储罐31内导热硅油的温度。

参照图3，结合图1，为了便于回收利用换热后的导热硅油，回收管34一端固定连通于外加热管30背向输送泵32的一端，回收管34的另一端固定连通于导热硅油储罐31的侧壁上部。为了便于掌握导热硅油换热前后的温度，提升温控精度，外加热管30的两端侧壁分别固定连通有第三温度检测仪300，外加热管30的两端分别固定连通有第三控制阀6，第三控制阀6为电磁阀。

参照图1，为了进一步提升对合成釜主体1中物料的温度控制精度，合成釜主体1内壁螺旋缠绕且焊接有内换热管40。内换热管40连通有换热除去反应产生的热量的外降温机构4。

参照图4，结合图2，外降温机构4包括低温氮气储罐41、气体输送泵42、空气加热器43、第一气体抽取泵44、回收气罐45、第四温度检测仪400、液氮储罐46、气体混合管47、连通管48和第二气体抽取泵49。其中，低温氮气储罐41固定连接于地面，第四温度检测仪400固定连接于低温氮气储罐41。第四温度检测仪400的检测探头伸至于低温氮气储罐41的内底部，第四温度检测仪400的显示端固定连接于低温氮气储罐41的外壁。

参照图4，结合图2，低温氮气储罐41顶部通过管道固定连通于气体输送泵42的进气端。气体输送泵42固定连接于低温氮气储罐41顶部，气体输送泵42的出气端通过管道固定连通于空气加热器43的进气端。空气加热器43固定连接于地面，空气加热器43的出气端通过管道固定连通于内换热管40。为了便于掌握低温氮气换热前后的温度，提升温控精度，内换热管40的两端侧壁分别固定连通有第五温度检测仪5，内换热管40的两端分别固定连通有第四控制阀60，第四控制阀60为电磁阀。

参照图4，结合图2，内换热管40背向空气加热器43的一端通过管道固定连通于第一气体抽取泵44的进气端。第一气体抽取泵44的出气端通过管道固定连通于回收气罐45，回收气罐45固定连接于地面。液氮储罐46固定连接于地面，且液氮储罐46与气体混合管47固定连通。气体混合管47一端固定连通于液氮储罐46且另一端固定连通于低温氮气储罐41的上部。

参照图4，结合图2，为了便于调整进入低温氮气储罐41气体的温度，气体混合管47沿气体流动方向依次固定连通有第一控制阀471、第一气体流速测定仪472和第六温度检测仪473。其中，第一控制阀471为电磁阀。

参照图4，结合图2，连通管48一端连通于气体混合管47的周侧，且连通管48与气体混合管47连通处位于第一气体流速测定仪472和第六温度检测仪473之间。连通管48的另一端固定连通于第二气体抽取泵49的出气端。第二气体抽取泵49的进气端通过管道固定连通于回收气罐45。为了便于调整进入低温氮气储罐41气体的温度，连通管48沿气体流动方向依次固定连通有第二控制阀481和第二气体流速测定仪482。第二控制阀481为电磁阀。

本申请的运行方式：甲基四氢邻苯二甲酸酐合成是先吸热后放热的反应过程，反应过程中需要维持温度在140±5℃，据此，本申请的运行方式如下：

向低压蒸汽进管21中输入低压蒸汽，低压蒸汽的热能传导至合成釜主体1中的物料中，通过观察第一温度检测仪200及时掌握合成釜主体1中物料的温度，控制物料温度维持在140±5℃；

随着合成反应的进行，物料的温度会出现波动，在低压蒸汽输入20min后，开启输送泵32，将导热硅油储罐31中142-148℃的导热硅油输送至外加热管30中对物料进行热补偿，实现了进一步稳定反应温度的目的，换热后的导热硅油通过回收管34回收至导热硅油储罐31；

观察第一温度检测仪200，当温度出现上升趋势，则反应进行至放热阶段，开启气体输送泵42和空气加热器43，将低温氮气储罐41的低温氮气经过空气加热器43调温输送至内换热管40中，对物料进行降温，换热除去反应产生的热量，维持反应温度稳定在140±5℃，因此，本申请可较为快速调控合成釜的反应温度，保证甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成效率和产品质量。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，包括合成釜主体（1）和转动连接于合成釜主体（1）的搅拌装置（10），其特征在于：所述合成釜主体（1）外壁固定连接有夹套（2）；所述夹套（2）和合成釜主体（1）外壁之间形成有加热夹套层（20）；所述夹套（2）下部固定连通有低压蒸汽进管（21）；所述夹套（2）上部固定连通有低压蒸汽出管（22）；合成釜主体（1）外壁螺旋缠绕且固定有外加热管（30）；外加热管（30）连通有外加热机构（3）；合成釜主体（1）内壁螺旋缠绕且固定有内换热管（40）；内换热管（40）连通有外降温机构（4）；夹套（2）外壁固定连接有第一温度检测仪（200）；第一温度检测仪（200）的检测探头伸至于合成釜主体（1）的内底部。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述外加热机构（3）包括导热硅油储罐（31）、输送泵（32）、第二温度检测仪（33）和回收管（34），输送泵（32）一端连通于导热硅油储罐（31）且另一端连通于外加热管（30）；回收管（34）一端连通于外加热管（30）背向输送泵（32）的一端，且回收管（34）的另一端连通于导热硅油储罐（31）；第二温度检测仪（33）的检测探头伸至于导热硅油储罐（31）的内底部。

3.根据权利要求2所述的一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述外加热管（30）的两端分别固定连通有第三温度检测仪（300）。

4.根据权利要求1所述的一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述外降温机构（4）包括低温氮气储罐（41）、气体输送泵（42）、空气加热器（43）、第一气体抽取泵（44）、回收气罐（45）和第四温度检测仪（400），低温氮气储罐（41）内设置有加热器（411）；气体输送泵（42）一端连通于低温氮气储罐（41）且另一端连通于空气加热器（43）的进气端；空气加热器（43）的出气端连通于内换热管（40）的一端；内换热管（40）的另一端连通于第一气体抽取泵（44）的进气端；第一气体抽取泵（44）的出气端连通于回收气罐（45）；第四温度检测仪（400）的检测探头伸至于低温氮气储罐（41）的内底部。

5.根据权利要求4所述的一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述内换热管（40）的两端分别固定连通有第五温度检测仪（5）。

6.根据权利要求4所述的一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述外降温机构（4）还包括液氮储罐（46）、气体混合管（47）、连通管（48）和第二气体抽取泵（49），气体混合管（47）一端连通于液氮储罐（46）且另一端连通于低温氮气储罐（41）；连通管（48）一端连通于气体混合管（47）且另一端连通于第二气体抽取泵（49）的出气端；第二气体抽取泵（49）的进气端连通于回收气罐（45）。

7.根据权利要求6所述的一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述气体混合管（47）沿气体流动方向依次连通有第一控制阀（471）、第一气体流速测定仪（472）和第六温度检测仪（473）；连通管（48）与气体混合管（47）连通处位于第一气体流速测定仪（472）和第六温度检测仪（473）之间。

8.根据权利要求7所述的一种用于制备甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述连通管（48）沿气体流动方向依次连通有第二控制阀（481）和第二气体流速测定仪（482）。

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