CN223832299U

CN223832299U - 一种1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置

Info

Publication number: CN223832299U
Application number: CN202520158985.4U
Authority: CN
Inventors: 钟文清; 刘小辉
Original assignee: Shandong Chongshun New Material Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Chongshun New Material Technology Co ltd
Priority date: 2025-01-23
Filing date: 2025-01-23
Publication date: 2026-01-27
Anticipated expiration: 2035-01-23

Abstract

本实用新型涉及化工设备技术领域，涉及一种1,5‑萘二异氰酸酯连续生产装置，包括依次连通的混合罐、第一冷反应釜、第二冷反应釜、中间釜、第一热反应釜、第二热反应釜、第三热反应釜、暂存釜、过滤器、薄膜蒸发器和物料接收槽；混合罐分别连通有第一溶解釜和第二溶解釜；第一冷反应釜和中间釜还连通到废气缓冲罐；暂存釜连到第一冷凝器，第一冷凝器还连到废气缓冲罐；薄膜蒸发器的气体出口通过管道和冷却器连通到溶剂接收槽，溶剂接收槽连到第二冷凝器，第二冷凝器还连到真空缓冲罐，真空缓冲罐连到真空发生器。该实用新型生产工艺简单，配合自动控制系统进行操作，能实现连续化生产，有效的降低劳动强度，提升工作效率。

Description

一种1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置。

背景技术

1,5-萘二异氰酸酯(NDI)是一种高性能的异氰酸酯,由1,5-萘二异氰酸酯合成的聚氨酯具有较高的强度、耐变形稳定性高、耐磨强度高、抗撕裂强度和高弹性等优异性能，因此其需求量越来越大。目前，1,5-萘二异氰酸酯的制备方法包括光气法和非光气法合成路线，非光气法理念安全环保，但现阶段由于生产成本问题无法落实到实际生产中；光气法包括气态光气和固态光气法，气态光气使用需要就地生产光气，原料中有氯气，危险性较大，而固态光气法采用的是常温常压下稳定的固态光气；传统光气法均采用间歇式生产工艺主要包括粗品合成(溶解、冷反应、热反应、过滤浓缩、结晶离心等工序)和蒸馏提纯，合成过程存在反应时间长(热反应时间长)，操作复杂，单台反应器的生产能力小等缺点，导致设备利用率低，收率低，产品质量不稳定，因此实际生产中需要克服以上问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置，生产工艺简单，配合自动控制系统进行操作，能实现连续化生产，有效的降低劳动强度，提升工作效率。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置，包括通过管道、阀门和泵依次连通的混合罐、第一冷反应釜、第二冷反应釜、中间釜、第一热反应釜、第二热反应釜、第三热反应釜、暂存釜、过滤器、薄膜蒸发器和物料接收槽；混合罐通过管道和流量计分别连通有第一溶解釜和第二溶解釜；第一冷反应釜和中间釜均设有排气口和排污口(应急处置用)，排气口通过管道连通到废气缓冲罐；暂存釜的下部设有氮气输入管(氮气用于吹扫料管和过滤机)和排料管，暂存釜上部设有氮气加压管(氮气用于过滤加压辅助及吹扫釜)和气体输出管(视为蒸馏柱，作用是将釜中的气态溶剂挥发上升进入第一冷凝器)，气体输出管连通到第一冷凝器，第一冷凝器下部还设有U形回流管连通到暂存釜(冷凝后进入下部的U形回流管回流到暂存釜中，未被冷凝的少量溶剂经管道进入废气缓冲罐沉集回收)，第一冷凝器通过管道连通到废气缓冲罐；薄膜蒸发器的气体出口通过管道和冷却器连通到溶剂接收槽，溶剂接收槽的气体出口通过气体输出管和U形回流管连通到第二冷凝器，第二冷凝器还通过管道连通到真空缓冲罐，真空缓冲罐通过管道连通到真空发生器；阀门、流量计、过滤器、薄膜蒸发器、第一冷凝器、第二冷凝器和泵均电连接到自动控制系统。

优选的，所述的混合罐、第一溶解釜、第二溶解釜、第一冷反应釜、中间釜和暂存釜均设有搅拌装置。搅拌装置均电连接到自动控制系统。

优选的，所述的第二冷反应釜、第一热反应釜、第二热反应釜和第三热反应釜的釜体外均设有保温夹套，釜体内均设置有管道式输料管和温度传感器，输料管为若干竖直排列的竖管通过弯头连接而成的输料管，管道外为换热介质。第二冷反应釜的换热介质为冷盐水，第一热反应釜、第二热反应釜的换热介质为热水，第三热反应釜的换热介质为蒸汽。温度传感器电连接到自动控制系统。

优选的，所述的混合罐、第一溶解釜、第二溶解釜、第一冷反应釜、中间釜和暂存釜均设有控温夹套和温度传感器。控温夹套均设有换热介质输入系统和换热介质收集系统，换热介质输入系统、换热介质收集系统和温度传感器均电连接到自动控制系统。

优选的，所述的第一溶解釜和第二溶解釜均设置有两个。其中一个备用，可以保证生产时连续供料。

优选的，所述的第一冷反应釜和第二冷反应釜之间、中间釜和第一反应釜之间的输料泵均为柱塞泵。

优选的，所述的暂存釜并联设置有四个。

优选的，所述的暂存釜的氮气输入管连通到氮气供应系统。氮气供应系统电连接到自动控制系统。

优选的，所述的过滤器的型号为WKZ-7型，生产厂家为威孔过滤科技(苏州)有限公司；薄膜蒸发器的型号为GZX-2型，生产厂家为无锡力马化工机械有限公司。

优选的，所述的废气缓冲罐设有废气排出管，废气排出管连通到尾气处理系统。

优选的，所述的暂存釜的排料管上设有三通，其中一通连通到过滤器，另一通通过管道回接到暂存釜上部的回流口。

优选的，所述的暂存釜设有压料氮气输入管、吹扫氮气输入管和溶剂清洗管。压料氮气输入管、吹扫氮气输入管分别连通到氮气供应系统，溶剂清洗管连通到清洗剂供应系统。氮气供应系统和清洗剂供应系统均电连接到自动控制系统。

优选的，所述的物料接收槽并联设置有三个。

优选的，所述的溶剂接收槽并联设置有两个。

优选的，所述的自动控制系统为DCS自动控制系统。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

通过自动控制系统和流量计实现自动送料，减少操作工的工作强度，并保证了投料量的准确性；并通过连续的少量混合形式，有效的降低了混合罐冷冻机组的负荷(特别是夏季)；采用两次不同形式的、连续的冷反应，可以有效的增加冷反应的可控性和延长冷反应过程，提高反应效率程度；中间釜设有控温夹套对物料进行预热，可以提高热源利用效率，连续两个控温90～95℃的热反应可以增加保温时长(主控条件)从而相对提高生产效率；暂存釜的使用使生产合成与过滤两道工序分开互不影响，同时加入氮气吹扫能赶除残余光气，保护设备设施；过滤机和蒸发装置串连方式可以实现一体化作业，节省设备和提高生产效率。

总之，本实用新型可以实现连续化生产，生产工艺简单，能有效的降低劳动强度，提升工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

其中，1、混合罐；2、第一冷反应釜；3、第二冷反应釜；4、中间釜；5、第一热反应釜；6、第二热反应釜；7、第三热反应釜；8、暂存釜；9、过滤器；10、薄膜蒸发器；11、物料接收槽；12、第一溶解釜；13、第二溶解釜；14、废气缓冲罐；15、第一冷凝器；16、溶剂接收槽；17、第二冷凝器；18、真空缓冲罐；19、冷却器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置，包括通过管道(未标出)、阀门(未标出)和泵(未标出)依次连通的混合罐1、第一冷反应釜2、第二冷反应釜3、中间釜4、第一热反应釜5、第二热反应釜6、第三热反应釜7、暂存釜8、过滤器9、薄膜蒸发器10和物料接收槽11；混合罐1通过管道和流量计(未标出)分别连通有第一溶解釜12和第二溶解釜13；第一冷反应釜2和中间釜4均设有排气口(设于顶部)和排污口(设于底部)，排气口通过管道连通到废气缓冲罐14(废气缓冲罐用于合成过程中气体的自然排出，避免造成气堵现象，影响物料输送，缓冲罐底部排污口用于沉集的溶剂回收；第一冷反应釜和中间釜底部的排污口为应急处置时物料转移用)；暂存釜8的下部设有氮气输入管(氮气用于吹扫料管和过滤机)(未标出)和排料管(未标出)，暂存釜8上部设有氮气加压管(氮气用于过滤加压及吹扫釜)(未标出)和气体输出管(视作蒸馏柱，作用是将釜中的气态溶剂挥发上升进入第一冷凝器)(未标出)，气体输出管连通到第一冷凝器15，第一冷凝器15下部还设有U形回流管连通到暂存釜8(冷凝后进入下部的U形回流管回流到暂存釜中，未被冷凝的少量溶剂经管道进入废气缓冲罐沉集回收)，第一冷凝器15通过管道连通到废气缓冲罐14；薄膜蒸发器10的气体出口通过管道和冷却器19连通到溶剂接收槽16，溶剂接收槽16的气体出口通过气体输出管和U形回流管连通到第二冷凝器17，第二冷凝器17还通过管道连通到真空缓冲罐18，真空缓冲罐18通过管道连通到真空发生器(未标出)；阀门、流量计、过滤器9、薄膜蒸发器10、第一冷凝器15、第二冷凝器17和泵均电连接到自动控制系统(未标出)。

在实际应用中，先将原料固态光气和溶剂装入第一溶解釜12中进行冷却、搅拌溶解，将1.5-二氨基萘和溶剂装入到第二溶解釜13中进行加热、搅拌溶解，然后将溶解后的固态光气溶液和1.5-二氨基萘溶液分别通过流量计定量输送到混合罐1中，充分混合后依次输送到第一冷反应釜2和第二冷反应釜3中进行冷反应，其中第一冷反应釜2采用螺旋搅拌，可以使物料搅拌更均匀；第二冷反应釜3采用内置管道式结构，延长物料行程，为物料合成提供必要的温度和时间；冷反应后物料进入到中间釜4，进行预热(40～45℃)和搅拌均匀，并排出冷反应产生的少量氯化氢气体，然后通过柱塞泵转移至第一热反应釜5(90～95℃)、第二热反应釜6(90～95℃)和第三热反应釜7(130～135℃)进行热反应；热反应完后的物料通过暂存釜8暂存后进入到过滤器9，过滤器9选用可反洗的过滤器9，过滤完毕清理时，转换三通阀，关闭出料口阀门，打开压料氮气，排空过滤器9；再打开出料口阀门吹干滤棒，再关闭出料口阀门关闭压料氮气，打开吹扫氮气和振动按钮。关闭氮气和振动，待常压时打开底盖排出活性炭后改好锁紧，打开溶剂阀门冲洗后恢复过滤模式；过滤后物料先经薄膜蒸发器10蒸发分离溶剂和前馏分得到粗品料，暂存到物料接收槽11内；等待后续加工；薄膜蒸发器10蒸发的溶剂经冷却器19冷凝后进入到溶剂接收槽16，经第二冷凝器17冷凝回流后暂存，第二冷凝器17未冷凝下来的气体则进入到真空缓冲罐18，通过真空发生器抽走，输送到废气处理装置(未标出)处理后排放。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置，其特征在于：包括通过管道、阀门和泵依次连通的混合罐、第一冷反应釜、第二冷反应釜、中间釜、第一热反应釜、第二热反应釜、第三热反应釜、暂存釜、过滤器、薄膜蒸发器和物料接收槽；所述混合罐通过管道和流量计分别连通有第一溶解釜和第二溶解釜；所述第一冷反应釜和中间釜均设有排气口和排污口，排气口通过管道连通到废气缓冲罐；所述暂存釜的下部设有氮气输入管和排料管，暂存釜上部设有氮气加压管和气体输出管，气体输出管连通到第一冷凝器，第一冷凝器下部还设有U形回流管连通到暂存釜，第一冷凝器通过管道连通到废气缓冲罐；所述薄膜蒸发器的气体出口通过管道和冷却器连通到溶剂接收槽，溶剂接收槽的气体出口通过气体输出管和U形回流管连通到第二冷凝器，第二冷凝器还通过管道连通到真空缓冲罐，真空缓冲罐通过管道连通到真空发生器；所述阀门、流量计、过滤器、薄膜蒸发器、第一冷凝器、第二冷凝器和泵均电连接到自动控制系统。

2.根据权利要求1所述的1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置，其特征在于：所述混合罐、第一溶解釜、第二溶解釜、第一冷反应釜、中间釜和暂存釜均设有搅拌装置。

3.根据权利要求1所述的1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置，其特征在于：所述第二冷反应釜、第一热反应釜、第二热反应釜和第三热反应釜的釜体外均设有保温夹套，釜体内均设置有管道式输料管和温度传感器。

4.根据权利要求1所述的1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置，其特征在于：所述混合罐、第一溶解釜、第二溶解釜、第一冷反应釜、中间釜和暂存釜均设有控温夹套和温度传感器。

5.根据权利要求1所述的1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置，其特征在于：所述废气缓冲罐设有废气排出管，废气排出管连通到尾气处理系统。

6.根据权利要求1所述的1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置，其特征在于：所述暂存釜的排料管上设有三通，其中一通连通到过滤器，另一通通过管道回接到暂存釜上部的回流口。

7.根据权利要求1所述的1,5-萘二异氰酸酯连续生产装置，其特征在于：所述暂存釜设有压料氮气输入管、吹扫氮气输入管和溶剂清洗管。