製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器的製作方法
2023-06-23 15:34:51
專利名稱：製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及甲苯二異氰酸酯製造設備領域，具體地說是製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器。
背景技術：
目前世界上生產甲苯二異氰酸酯主要有重溶劑和輕溶劑兩種工藝，光化反應器的形式也是多種多樣，有代表性、相對比較成熟且在實際應用的反應器主要有管式反應器、高剪切式反應器和釜式反應器等。反應器在這兩種生產工藝中均起著至關重要的作用。由於在光化反應中二胺基甲苯與光氣之間的反應非常迅速，所以反應器混合效果至關重要， 同時反應會生成副產物氯化氫，而氯化氫又有可能與二胺基甲苯發生副反應而生成氨基鹽酸鹽，同時二胺基甲苯與甲苯二異氰酸酯也可能會發生副反應，不但產生大量焦油殘渣容易堵塞設備而導致停車清理，也會給後續除渣系統帶來負擔，增加了原料、設備及動力的消耗，提高了產品的生產成本。
發明內容本實用新型的技術任務是針對以上不足之處，提供一種防堵塞、易維修、可靈活調節的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是該混合式反應器包括反應器主體和內管，反應器主體內腔分為上部的倒圓錐形內腔和下部的圓柱形內腔，倒圓錐形內腔和下部圓柱形內腔的連接處為喉管，喉管側面的反應器主體上開有防堵衝洗口，下部圓柱形內腔內設置有內管，內管的頂端設置有內部中空的噴嘴，噴嘴內設置有旋流器，噴嘴的外表面設置有螺旋環繞流道。所述的內管底部兩側通過調節螺栓與反應器主體底部的螺栓孔連接，調節螺栓上設置有鎖緊螺母。所述的噴嘴外壁與喉管下方的反應器主體內壁之間形成原料室，原料室與反應器主體上的二胺基甲苯溶液進料口連通。所述的內管外壁與反應器主體內壁之間設置有密封圈。所述的內管底部為光氣進口。所述的倒圓錐形內腔的頂部為反應器出口。所述的內管的下部側面設置有位移標尺與反應器主體下部側面的位移刻度線對應配合。本實用新型的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器和現有技術相比，具有設計合理、結構簡單、體積小、效率高、安裝方便、使用安全、防堵塞、易維修、可靈活調節等特點。另外，該設備也適用於其它類別的異氰酸酯的合成製備。
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以下結合附圖對本實用新型進一步說明。附圖為製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器的結構示意圖。圖中1、反應器主體，2、內管，3、旋流器，4、噴嘴，5、密封圈，6、調節螺栓，7、位移標尺，8、鎖緊螺母，9、喉管，10、二胺基甲苯溶液進料口，11、防堵衝洗口，12、倒圓錐形內腔， 13、光氣進口，14、反應器出口，15、位移刻度線，16、原料室，17、螺旋環繞流道，18、螺栓孔。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。本實用新型的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器，其結構包括反應器主體1和內管2，反應器主體1內腔分為上部的倒圓錐形內腔12和下部的圓柱形內腔，倒圓錐形內腔12的頂部為反應器出口 14，倒圓錐形內腔12和下部圓柱形內腔的連接處為喉管9，喉管 9側面的反應器主體1上開有防堵衝洗口 11，下部圓柱形內腔內設置有內管2，內管2底部為光氣進口 13，內管2外壁與反應器主體1內壁之間設置有密封圈5，內管2底部兩側通過調節螺栓6與反應器主體1底部的螺栓孔18連接，調節螺栓6上設置有鎖緊螺母8 ；內管2 的下部側面設置有位移標尺7與反應器主體1下部側面的位移刻度線15對應配合；內管2 的頂端設置有內部中空的噴嘴4，噴嘴4內設置有旋流器3，噴嘴4的外表面設置有螺旋環繞流道17，噴嘴4外壁與喉管9下方的反應器主體1內壁之間形成原料室16，原料室16與反應器主體1上的二胺基甲苯溶液進料口 10連通。工作原理二胺基甲苯有機溶液通過二胺基甲苯溶液進料口 10切向進入原料室 16並沿著螺旋環繞流道17進入喉管9。光氣物料通過光氣進口 13依次進入內管2、旋流器3和噴嘴4中，光氣最終通過噴嘴4頂端高速旋轉噴出進入反應器主體喉管9，在此處與二胺基甲苯有機溶液接觸並發生反應，生成物沿著反應器主體1上端的倒圓錐形內腔12流出反應器出口 14。由於在倒圓錐形內腔12中存在著低壓區，且容易在此處發生沉澱結晶而使反應器堵塞，生產中可通過防堵衝洗口 11切線通入溶劑，來防止物料在低壓區產生沉澱，從而避免反應器被堵塞。使用中如需要調節系統生產負荷，可通過旋轉調節螺栓6使內管2、旋流器3和噴嘴4上下移動來改變噴嘴4與喉管9之間的間隙大小，根據位移標尺7和位移刻度線15來判斷噴嘴4與喉管9之間的相對位置，實現系統生產負荷的調整。由於流體在噴嘴4處的流速很高，噴嘴4在長時間的使用後因磨蝕會逐漸變大而使混合效果下降，此時需要更換噴嘴4，可將內管2、旋流器3及噴嘴4從反應器主體1中抽出，然後將噴嘴4與內管2旋開， 再換上備用噴嘴4即可實現更換。本實用新型的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器其加工製作非常簡單方便，按說明書附圖所示加工製作即可。除說明書所述的技術特徵外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求1.製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器，包括反應器主體和內管，反應器主體內腔分為上部的倒圓錐形內腔和下部的圓柱形內腔，倒圓錐形內腔和下部圓柱形內腔的連接處為喉管，喉管側面的反應器主體上開有防堵衝洗口，下部圓柱形內腔內設置有內管，其特徵在於內管的頂端設置有內部中空的噴嘴，噴嘴內設置有旋流器，噴嘴的外表面設置有螺旋環繞流道。
2.根據權利要求1所述的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器，其特徵在於所述的內管底部兩側通過調節螺栓與反應器主體底部的螺栓孔連接，調節螺栓上設置有鎖緊螺母。
3.根據權利要求1所述的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器，其特徵在於所述的噴嘴外壁與喉管下方的反應器主體內壁之間形成原料室，原料室與反應器主體上的二胺基甲苯溶液進料口連通。
4.根據權利要求1所述的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器，其特徵在於所述的內管外壁與反應器主體內壁之間設置有密封圈。
5.根據權利要求1所述的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器，其特徵在於所述的內管底部為光氣進口。
6.根據權利要求1所述的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器，其特徵在於所述的倒圓錐形內腔的頂部為反應器出口。
7.根據權利要求1所述的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器，其特徵在於所述的內管的下部側面設置有位移標尺與反應器主體下部側面的位移刻度線對應配合。
專利摘要本實用新型公開了一種製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器，屬於甲苯二異氰酸酯製造設備領域，其結構包括反應器主體和內管，反應器主體內腔分為上部的倒圓錐形內腔和下部的圓柱形內腔，倒圓錐形內腔和下部圓柱形內腔的連接處為喉管，喉管側面的反應器主體上開有防堵衝洗口，下部圓柱形內腔內設置有內管，內管的頂端設置有內部中空的噴嘴，噴嘴內設置有旋流器，噴嘴的外表面設置有螺旋環繞流道。本實用新型的製備甲苯二異氰酸酯的混合式反應器和現有技術相比，具有設計合理、結構簡單、體積小、效率高、安裝方便、使用安全、防堵塞、易維修、可靈活調節等特點。另外，該設備也適用於其它類別的異氰酸酯的合成製備。
文檔編號C07C263/10GK202131251SQ201120209838
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月21日 優先權日2011年6月21日
發明者張錦寶, 朱紅梅, 李振香, 楊同蓮, 楊向東, 楊秀會, 郝玉兵, 郭方飛 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油山東化學工程有限責任公司, 海洋石油工程股份有限公司