松香改性酚醛樹脂生產設備的製作方法
2023-10-11 22:55:34 1
松香改性酚醛樹脂生產設備的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種生產設備，是用於生產松香改性酚醛樹脂的設備，其特徵在於，包括兩個反應釜及反應釜配套設備和松香熔化釜組成；反應釜傳熱結構採用盤管結構和夾套結構組合；夾套結構分成獨立的上夾套和下夾套；盤管結構和夾套結構的傳熱介質出口與入口含有三通閥，允許冷、熱介質通過盤管和夾套，這樣的設計能夠提高物料升溫和降溫的速度，對物料的溫度控制也比較簡便，可根據原料質量情況採取合適的合成工藝，生產非常靈活，能提高企業的競爭力。
【專利說明】松香改性酚醛樹脂生產設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生產設備，特別是用於松香改性酚醛樹脂縮合、加成反應和酯化反應生產油墨原料的生產設備。
【背景技術】
[0002]松香是一種廉價的可再生化工原料，廣泛應用於各個領域。松香改性酚醛樹脂更是由於具有良好的脂溶性、高粘度、快幹、良好的耐水性而大量作為印刷油墨的原料。目前合成松香改性酚醛樹脂的方法有一步法和二步法。一步法的工藝是:將松香、酚和醛混合後在低溫下發生縮合和加成反應，然後加入多元醇，升溫至200°C以上發生酯化反應。該工藝非常簡單，但各步反應對溫度的控制要求比較高。傳統的反應釜的傳熱結構採用單一的夾套或盤管結構，傳熱比較慢，加熱物料和冷卻物料所需的時間非常長，溫度控制很不靈活，特別是酯化反應，反應溫度一般比較高，物料由室溫升溫至反應溫度，由反應溫度降溫至能夠出料的溫度，耗費了大量時間，這些時間往往是反應溫度耗時的2~3倍，嚴重影響了生產效率。二步法的工藝是:首先是讓酚和醛發生縮合反應，生成縮合中間體，然後再與松香進行加成反應，最後再加入多元醇，發生酯化反應，生成松香改性酚醛樹脂。該工藝具有原料質量要求不高，產品質量好的特點，但由於現有的生產設備溫度控制不靈活，常常導致縮合步驟過度，使產物的分子量過大，粘度太高，應用成本高；由於酯化階段升溫比較慢，物料停留在縮合和加成階段的時間放置太長，導致中間產物在多元醇中的溶解度降低，最終影響到酯化反應的速率，導致酯化不完全，嚴重影響了產品質量。合成松香改性酚醛樹脂的兩種方法各有千秋，而反應釜的性能對兩種方法得到的產品質量影響比較大。傳統結構的反應釜要得到好的傳熱性能，往往造價比較高，製造也比較困難。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種合成松香改性酚醛樹脂的生產設備，本發明的反應釜具有傳熱快、溫控靈活，特別適用於合`成松香改性酚醛樹脂的優點。
[0004]為提高傳熱效率，加快升溫和降溫，本發明的松香改性酚醛樹脂生產設備採用的反應釜採用夾套傳熱結構與盤管傳熱結構相結合，夾套傳熱結構分成兩個獨立部分:上夾套和下夾套；所有傳熱結構都允許熱介質和冷介質通過；例如:升溫時，盤管和下夾套通入熱的導熱油，加熱物料，降溫時，盤管和下夾套通入冷的導熱油，上夾套通入冷卻水，冷卻物料；從這樣的設計看出，由於採用夾套和盤管的協同傳熱，不論是升溫還是降溫，速度都非常的快。而這樣的設計，溫度控制也是非常靈活的，道理是:縮合反應的溫度比較低，為100~110°C，傳統的反應釜採用單一的夾套加熱或盤管加熱(採用300~400°C的導熱油作為傳熱介質)，溫度的控制經常不夠準確，容易超溫(為防止超溫，升溫需要很慢的速度才容易控制)；而採用本發明的反應釜，溫度控制就顯得非常容易:首先是採用熱導熱油加熱物料至一定溫度(低於縮合溫度)，然後採用上夾套通入蒸汽(約150°C，蒸汽控溫非常方便，只是不能用於太高溫度的場合)的方式繼續升高物料的溫度至縮合溫度。[0005]酯化反應的溫度為220~280°C，如此高的反應溫度，採用傳統的反應釜，5噸的物料從120°C加熱到反應溫度，需要約5小時，從280°C降溫至出料溫度(約80°C )，約需要3小時，可見升溫和降溫非常的慢。而採用本發明的反應釜；盤管聯合下夾套採用同樣溫度的導熱油加熱物料至酯化溫度，只需約2個小時；降溫就更加快了，只需要約半小時:降溫採用盤管聯合下夾套通入冷的導熱油，上夾套通入冷卻水，強制降溫。
[0006]本發明的生產設備是由兩個上述的反應釜及反應釜的配套設備和松香熔化釜組成，具體的方案如下:
松香改性酚醛樹脂生產設備，具有兩個反應釜，一號反應釜和二號反應釜，反應釜釜頂有固體物料入口和液體物料入口 ；釜頂的蒸汽出口用管道與冷凝器相連，冷凝器的冷凝液出口與集液器相連，集液器頂部設有真空接口、排空口 ；松香熔化釜底部用管道與反應釜頂部的接口相連；一號反應釜釜底的物料出口用管道與泵連通，泵的一端用管道與二號反應釜頂部的接入口連接；
本發明的松香改性酚醛樹脂生產設備可根據原料的質量決定採取一步合成法或二步合成法；當原料的質量較好時，採用一步合成法，酚和醛由反應釜頂部的液體物料進口通入反應釜，松香由松香熔化釜通過管道進入反應釜，升溫發生縮合和加成反應，反應結束後，反應釜通入多元醇，升溫發生酯化反應，反應結束後降溫，產品從反應釜底部出料。
[0007]當原料的質量較差，採用二步合成法生產松香改性酚醛樹脂，酚和醛從一號反應釜頂部的液體物料入口加到一號反應釜中，升溫，發生縮合反應，縮合反應完成後，松香從松香熔化釜通過管道加入到一號反應釜中，(此時二號反應釜加入多元醇，並升溫)，升溫發生加成反應，加成反應結束，打開一號反應釜釜底的閥門，打開泵，把一號反應釜的物料轉移到二號反應釜，(此時二號反應釜內的多元醇的溫度已經達到酯化反應溫度或超過酯化反應溫度一些)，物料轉移完畢，適當升溫，發生酯化反應。
[0008]從以上看出，本 發明的松香改性酚醛樹脂生產設備具有以下的優點:
1.反應釜的加熱結構採用盤管和夾套相結合，夾套分為獨立的上夾套和下夾套，傳熱速度快，溫度控制簡單、方便、準確性高。
[0009]2.生產設備由兩套反應釜及配套設備組成，可根據原料質量情況採取合適的合成工藝，生產非常靈活，提高企業的競爭力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明松香改性酚醛樹脂生產設備的示意圖，
圖中:1 一號反應釜；2 二號反應釜；3 —號集液器；4 二號集液器；5松香熔化釜；6泵。
【具體實施方式】
[0011]以下結合圖1說明本發明的實施過程:
如圖1所示的松香改性酚醛樹脂生產設備，由兩個反應釜及其配套設備和一個松香熔化爸組成；反應爸內有盤管結構，反應爸外有夾套結構，夾套分為獨立的上夾套和下夾套；盤管和夾套允許冷、熱介質通過；一般的盤管和下夾套採用導熱油作為傳熱介質，上夾套採用水蒸氣或冷卻水作為傳熱介質；或是盤管和上夾套採用導熱油作為傳熱介質，下夾套採用水蒸氣或冷卻水作為傳熱介質。一號反應釜I和二號反應釜2頂部都設有固體物料入口和液體物料入口，一號反應釜I頂部用管道與冷凝器相連通，冷凝器與一號集液器3相連通，一號集液器3頂部設有真空接入口和排空口，底部設有物料出口 ；同樣的，二號反應釜2頂部用管道與冷凝器相連通，冷凝器與二號集液器4相連通，二號集液器4頂部設有真空接入口和排空口，底部設有物料出口 ；松香熔化釜5的底部用管道與一號反應釜I和二號反應釜2的頂部相連通；一號反應釜I的底部用管道與泵6相連通，泵6的一端用管道與二號反應釜2的頂部相連通。
[0012]使用本發明的設備生產松香改性酚醛樹脂，當原料質量比較好時，採用一步合成法的工藝:一號反應釜I和二號反應釜2分別加入計量配比的酚和醛原料；計量的松香從松香熔化釜5底部，通過管道，流入一號反應釜I和二號反應釜2 ;升溫至縮合、加成反應的溫度，縮合、加成反應結束後，從一號反應釜I和二號反應釜2釜頂的液體原料入口分別加入計量的多元醇，用盤管和夾套加熱，使物料升溫至酯化反應溫度，酯化反應結束，開啟集液器I和集液器2的真空接入口的閥門，開啟真空泵，對反應釜內的物料進行減壓蒸餾，蒸餾出低沸點物質，結束後，停止真空泵，打開集液器頂部的排空口，盤管和夾套通入冷介質，對反應釜內的物料強制降溫至出料溫度，釜內的物料(產品)從釜底的出口排出。
[0013]當原料的質量較差，採用兩步合成法，從一號反應釜I釜頂的液體物料入口加入酚和醛，升溫至縮合反應溫度，縮合反應結束後，計量的松香從松香熔化釜5通過管道從一號反應釜I釜頂加入到反應釜內，升溫物料至加成反應的溫度，(同時，計量的多元醇從二號反應釜2釜頂上的液體物料入口加入到反應釜內，並升溫至酯化反應的溫度)，加成反應結束後，一號反應釜I內的物料通過管道由泵6，從二號反應釜2的釜頂加入到二號反應釜2內，適當給二號反應釜2內的物料升溫至酯化反應溫度，酯化反應完畢，打開集液器2上的真空接入口上的閥門，開啟真空泵，對二號反應釜2內的物料進行減壓蒸餾，蒸出低沸點物質，停止真空泵，打開集液器2上的排空口，盤管和下夾套通入冷導熱油，上夾套通入冷卻水(或盤管和上夾套通入冷導熱油，下夾套通入冷卻水)，對二號反應釜2內的物料強制降溫至出料溫度後，物料(產品)從二號反應釜2底部的物料出口排出。
[0014]本發明的松香改性酚醛樹脂生產設備具有升溫、降溫快，溫度控制簡單、方便，可根據原料質量情況採取合適的合成工藝，生產非常靈活，提高企業的競爭力。
【權利要求】
1.松香改性酚醛樹脂生產設備，其特徵在於，包括兩個反應釜及反應釜配套設備和松香熔化釜組成；反應釜傳熱結構採用盤管結構和夾套結構組合；夾套結構分成獨立的上夾套和下夾套。
2.如權利要求1所述的松香改性酚醛樹脂生產設備，其特徵在於，所述的反應釜配套設備是每個反應釜對應一個集液器和冷凝器，及連接管道與閥門，反應釜釜頂的蒸汽出口用管道與冷凝器相連接，冷凝器的冷凝液出口用管道與集液器相連通，集液器上設有真空接入口和排空口，集液器底部有物料出口。
3.如權利要求1所述的松香改性酚醛樹脂生產設備，其特徵在於，松香熔化釜釜底用管道通過兩個反應釜釜頂的接口與兩個反應釜相連通，松香熔化釜釜頂設有固體松香加入口，松香熔化釜還設有松香計量器。
4.如權利要求1所述的松香改性酚醛樹脂生產設備，其特徵在於，盤管結構和夾套結構的傳熱介質出口與入口含有三通閥，允許冷、熱介質通過盤管和夾套。
5.如權利要求1所述的松香改性酚醛 樹脂生產設備，其特徵在於，兩個反應釜之間用泵相連；一號反應釜釜底用管道與泵相連，泵的一端用管道從二號反應釜釜頂與二號反應釜相連通。
【文檔編號】B01J19/00GK103467684SQ201310427508
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月19日 優先權日:2013年9月19日
【發明者】韋瀟, 彭堅 申請人:韋瀟, 彭堅