[实用新型]一种封闭异氰酸酯循环反应釜

说明书

技术领域

本实用新型属于异氰酸酯反应容器技术领域，更具体的说，涉及一种封闭异氰酸酯循环反应釜。

背景技术

异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称，若以－NCO基团的数量分类，包括单异氰酸酯R－N＝C＝O和二异氰酸酯O＝C＝N－R－N＝C＝O及多异氰酸酯等。单异氰酸酯是有机合成的重要中间体，可制成一系列氨基甲酸酯类杀虫剂、杀菌剂、除草剂，也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性，封闭异氰酸酯是一种水性浸胶材料，通过浸胶处理可以提高纤维材料的强度。其中异氰酸酯是封闭异氰酸酯的重要合成原料。

反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等领域，并用于硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，反应釜的材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基合金及其它复合材料。反应釜通常包括外壳体和内壳体，外壳体和内壳体之间形成夹层腔，内壳体内为反应腔。封闭异氰酸酯在制备的过程同样是在反应釜中进行，在反应腔中，反应原料通过一系列的高温反应合成异氰酸酯，在反应的过程中由于反应物粘度较大，使得多种反应物料局部过剩，易造成反应物料混合不均匀，不仅反应速率较慢，且反应进行的不彻底；此外，在反应结束后，反应产物冷却的过程，由于反应釜保温效果较好，使得反应产物冷却速率较慢，限制了封闭异氰酸酯制备过程中物料的全流程生产效率。

经检索，发明创造的名称为：一种甲苯二异氰酸酯封闭反应装置(专利号：ZL201520748245.2，申请日：2015.09.24)，包括反应釜、原料罐一、原料罐二、产品储罐、搅拌器和冷凝器，冷凝器位于反应釜的侧上方，所述搅拌器包括电机、搅拌轴和搅拌桨，电机位于反应釜上方，搅拌轴伸入反应釜内，反应釜的侧部设有氮气进气口，氮气进气口处连接有氮气进气管，所述氮气进气管的尾部为盘管状，在盘管状尾部的盘面上设置有若干个出气孔，反应釜的顶部设有进料口，原料罐和进料口之间通过管道连接，反应釜底部设置有出料口，出料口通过出料管道与所述产品储罐连接，搅拌桨为U形。该装置虽然通过循环提高了搅拌效果，但是需要消耗大量的气体，且对反应过程的搅拌效果还有待提高。

此外，发明创造为：一种合成乙醛酸的氧化反应装置(专利号：ZL201320240331.3，申请日：2013.10.09)，该装置包括反应釜、外置冷却器、物料循环泵、尾气吸收塔和引风机，所述反应釜设有空气入口、原料入口和加热夹套，所述反应釜与所述外置冷却器通过所述物料循环泵组成循环回路，所述反应釜、尾气吸收塔和引风机通过管路依次连接。该专利申请提高了产品收率和质量，但是其对反应过程中的搅拌效果仍较差，生产效率相对较低，此问题有待解决。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型针对现有技术中封闭异氰酸酯制备过程中生产效率较低的问题，提供一种封闭异氰酸酯循环反应釜，通过循环单元加速搅拌，可以提高反应物料的搅拌效果，促进物料混合均匀；进一步地，可以提高异氰酸酯的反应效率；进一步地，反应结束后循环单元可以提高反应产物的冷却效率。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种封闭异氰酸酯循环反应釜，包括反应釜单元，该反应釜单元包括反应釜主体和搅拌机构，反应釜主体的底部设置有出料口，所述的搅拌机构的搅拌叶片位于反应釜主体内部，搅拌叶片用于搅拌物料；循环单元，该循环单元包括循环进气管、冷凝容器、冷凝水管、循环泵、循环喷嘴和气体输送管，所述的循环进气管通过气体输送管与冷凝容器顶部相连，且气体输送管上设置有防震波纹管，所述的冷凝水管设置于冷凝容器内部，冷凝容器的底部经循环泵与循环喷嘴相连；所述的循环进气管设置于反应釜主体的上部，所述的循环喷嘴设置于反应釜主体内的下部，且循环喷嘴的水平高度低于搅拌叶片底部的水平高度。

所述的循环喷嘴倾斜向下设置，且循环喷嘴与水平方向的夹角为a，30°≤a≤75°。

所述的循环单元还包括环形管道，该环形管道设置于反应釜主体的下部，所述的环形管道与循环泵的泵出口相连，循环喷嘴均匀的设置于环形管道的圆周上。

所述的循环进气管上设置有收缩管，循环进气管通过收缩管与气体输送管相连。

所述的气体输送管的横向部分设置有防震波纹管，气体输送管的竖直部分设置有调高波纹管。

所述的搅拌机构包括搅拌电机、电机转轴和搅拌叶片，所述的搅拌电机安装于反应釜主体的顶部，搅拌电机下部设置有电机转轴，该电机转轴伸入反应釜主体内部，搅拌叶片设置于电机转轴的底部。

所述的搅拌叶片为弧形，且叶片端部向上弯曲。