CN104258790A - 一种热敏性有机化合物加热熔化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热敏性有机化合物加热熔化装置，其包括电控箱、加热熔化炉和保温炉，其中，所述加热熔化炉与保温炉连通且设置于所述保温炉的上方，所述保温炉的底部设置有出料口，所述加热熔化炉的顶部设置顶盖，且所述加热熔化炉内设置有加热熔化炉加热装置，所述保温炉上设置有保温装置，所述加热熔化炉内的底部安装用于盛放物料的存料花板，所述存料花板上具有用于使熔化后的物料流入保温炉的缝隙，配合存料花板于加热熔化炉内安装存料花板加热装置。上述加热熔化装置既可存储固体料吸收热量达到熔化，又具有受热熔化后固液立即分离的功能，具有控制灵敏、使用方便、可对物料实施精确加热、不会造成局部过热、节约能源等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热装置，尤其涉及一种热敏性有机化合物加热熔化装置。
背景技术
加热熔化固体物料，在工业部门是经常遇到的加工工序，通常技术为一批次的料堆放在加热器中进行加热，让料自然熔化，成为液态。这种加热熔化方式存在两个问题，一是固体物料的传热方式仅以热传导的方式进行，传热很慢，需要以高于物料熔点许多的Δt作为推动力，来提高熔化速度；二是过高的Δt很容易导致靠近加热器壁的物料熔化后温度大大高于其熔点温度，这种现象称为局部过热。为了克服这些不足，有些在加热器中装上搅拌，当固体物料逐渐开始熔化，慢慢开启搅拌，强化热量的传递，使熔料速度得以提升。但这种添加搅拌的方式并不能有效避免局部过热现象的发生，因为固体料在未出现局部熔化的情况下是很难启动搅拌的，有些料既就是有了局部熔化，这时反而结块很严重，使搅拌无法启动，靠近加热器壁的物料过热依然在所难免。为了克服这种加热熔化方式容易造成有机物料局部过热的问题，有技术采取使用溶剂的办法，即先将物料完全溶于适当的溶剂中成为均一液体，然后边搅拌边加热，当温度达到物料的熔点时，采用减压的方式将溶剂蒸出，釜底得到液态的有机物料。可想而知，仅仅为了熔化物料，要选择适当的溶剂，进行溶解，然后真空下又将溶剂蒸出，这是多么的费时、费工、无谓的消耗资源。
有机化合物受热氧的侵蚀，容易发生分解、变色、老化等物理和化学变化，尤其是对一些热敏性的化合物，例如有机胺、酚类、芳香族醇类、醌类、异氰酸酯类等等更是如此。但这些化合物在材料加工行业又是经常要用到的辅助材料，例如在聚氨酯和环氧树脂加工领域，常常用到固体芳香族二胺和二醇作为硫化剂(在环氧树脂领域称为固化剂，在聚氨酯弹性材料领域被称为硫化剂)，用以对基础树脂进行扩链交联固化反应，从而达到增韧增强的目的。在与基础树脂混合之前，必须将这种固体的硫化剂或固化剂加热熔化，具有流动性后方可与基础树脂充分混合，然后进入下一步加工工序。加热熔化这些固体固化剂经常遇到上述的局部过热，导致固化剂变色严重，达不到使用要求而报废的现象发生。而且在加热熔化过程中为了加快熔化速度，加热温度一般都设置的比较高，局部过热后，不仅物料变质，而且产生大量烟雾，污染环境，有违清洁文明生产的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热敏性有机化合物加热熔化装置，其具有精确加热、结构紧凑、使用方便、绿色环保和节约能源的特点，以解决现有技术中热敏性有机化合物加热过程中存在的上述问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种热敏性有机化合物加热熔化装置，其包括电控箱、加热熔化炉和保温炉，其中，所述加热熔化炉与保温炉连通且设置于所述保温炉的上方，所述保温炉的底部设置有出料口，所述加热熔化炉的顶部设置顶盖，且所述加热熔化炉内设置有加热熔化炉加热装置，所述保温炉上设置有保温装置，所述加热熔化炉内的底部安装用于盛放物料的存料花板，所述存料花板上具有用于使熔化后的物料流入保温炉的缝隙，配合存料花板于加热熔化炉内安装存料花板加热装置，所述加热熔化炉加热装置、保温装置和存料花板加热装置与电控箱电连接。
特别地，所述加热熔化炉加热装置、保温装置和存料花板加热装置均采用电加热管和导热油进行加热，所述加热熔化炉的炉体外设置有上夹套，所述上夹套内设置电加热管和导热油，所述保温炉的炉体外设置有下夹套，所述下夹套内设置有导热油，所述存料花板内设置有电加热管和导热油，且所述上、下夹套和存料花板上均设置有进、出油口，所述进、出油口通过管路连接导热油泵。
特别地，所述存料花板为有一定间隙的列管式形状，其由若干根间隔设置的存料管组成，所述存料管内通有导热油，所述电加热管设置于存料管内，固体料未熔化前在花板上吸收管壁和存料花板的热辐射，温度逐渐升高，接触存料花板的物料一旦熔化很快会顺着存料管的缝隙流入下部的保温室，存料管之间的缝隙尺寸可随着不同物料进行设计。
特别地，所述存料管中相邻两根之间的间距为0.4～5㎜。
特别地，所述存料管由不锈钢管或同心的环状管制成。
特别地，所述若干根存料管之间的间距采用可调式结构，可根据待加热熔化物料的不同物性，对列管之间的距离进行人为调节，使加热熔化的效率得到进一步优化。
特别地，所述导热油泵连接有导热油炉，通过导热油炉和电加热管对导热油进行加热，以适用于对热特别敏感的有机化合物的加热熔化。
特别地，所述保温炉内设置有用于向炉内送入氮气的氮气管，以加热熔化不但热敏而且对氧也特别敏感的物质时使用。
特别地，所述电控箱、加热熔化炉、保温炉和导热油炉集成设置于一移动推车上。
上述热敏性有机化合物加热熔化装置物料先以固体的形式处于存料花板上，这时它受底部和周围的热源加热，温度逐渐接近其熔点，固体料的温度分布呈下高上低之势，底部物料达到熔点并继续吸收热量变成液滴，此液滴很快汇集成液流，顺着存料花板的缝隙流入下部的保温室。将熔化的固体料和未熔化的固体料及时分开，使未熔化的固体料继续接受热量发生形态变化，已熔化的进入保温室，在其熔点附近进行保温，不再受到更高温度的侵蚀。
本发明的有益效果为，与现有技术相比所述热敏性有机化合物加热熔化装置可广泛应用于化工、轻纺、材料加工等行业对热敏性有机化合物的加热熔化和保温。具有以下优点：
1)对物料实现精确加热，将熔化的固体料和未熔化的固体料及时分开，使未熔化的固体料继续接受热量发生形态变化，已熔化的进入保温炉中，在其熔点附近进行保温，不再受到更高温度的侵蚀；从而避免局部过热现象的发生；
2)可使热敏性有机化合物在被加热熔化过程中，免遭过热的侵蚀，避免降解、变色和老化现象的发生；
3)可使有机化合物在加热熔化过程中，免遭局部过热，可有效避免产生大量烟雾，有利于保护环境；
4)能有效的将已熔化物料和未熔化的固体物料及时分开，在避免局部过热的同时可节约能源；
5)将整个加热熔化装置集尘于一移动推车上，结构紧凑，便于操作。
附图说明
图1是本发明具体实施方式1提供的热敏性有机化合物加热熔化装置的侧视图；
图2是本发明具体实施方式1提供的热敏性有机化合物加热熔化装置的俯视图；
图3是本发明具体实施方式1提供的热敏性有机化合物加热熔化装置的加热熔化炉和保温室的示意图。
图中：
1、电控箱；2、加热熔化炉；3、保温炉；4、导热油泵；5、导热油炉；6、移动推车；7、出料口；8、顶盖；9、上夹套；10、导热油；11、下夹套；12、不锈钢管；13、氮气管；14、航空插头；15、法兰；16、罩壳。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1至图3所示，本实施例中，一种热敏性有机化合物加热熔化装置包括电控箱1、加热熔化炉2、保温炉3、导热油泵4和导热油炉5，所述电控箱1、加热熔化炉2、保温炉3、导热油泵4和导热油炉5集中装配于移动推车6上，所述加热熔化炉2与保温炉3连通且设置于所述保温炉3的上方，所述保温炉3的底部设置有出料口7，所述加热熔化炉2的顶部设置顶盖8，所述加热熔化炉2的炉体采用圆形的不锈钢桶其外设置有上夹套9，所述上夹套9内设置电加热管和导热油10，所述保温炉3的炉体采用圆形的不锈钢桶其外设置有下夹套11，所述下夹套11内设置有循环的导热油10，其保温热量由导热油提供，所述加热熔化炉2内的底部设置有用于盛放物料的存料花板，所述存料花板由并排的多根φ10的不锈钢管12组成，内装电加热器和导热油，管与管之间的间距为3mm。且所述上夹套9、下夹套11和不锈钢管12上均设置有进、出油口，所述进、出油口通过管路连接导热油泵4，所述导热油泵4连接有导热油炉5，通过导热油炉5和电加热管对导热油进行加热。
所述保温炉3内设置有用于向炉内送入氮气的氮气管13，以加热熔化不但热敏而且对氧也特别敏感的物质时使用。
所述电控箱包括各种设置、控制和报警装置。保温室和加热熔化室设计为一体型，加热熔化炉2和保温炉3两者之间通过法兰15进行连接。熔化后的液体物料可及时进入到保温室。与控制***的连接通过航空插头14实现。
上述加热熔化炉2的上夹套9外设置有罩壳16。
采用上述规格的存料花板的设备加热熔化颗粒状MOCA(3,3’-二氯-4,4’-二氨基-二苯基甲烷)(粒径5mm左右)，取得理想效果。具体操作：将50公斤颗粒MOCA放入加热熔化室中,设置存料花板和加热熔化室夹套油温均为130℃，电加热导热油炉油温110℃，并开启油泵，进行保温循环。大约10分便有液体流入保温室，随后熔化速度越来越快，这时可适当调低加热熔化室和存料花板导热油的预设温度。全部熔化完用时45分钟，现场无烟雾逸散，熔解的液体料清澈透亮，色泽未有明显变化。MOCA的熔点为103℃。
采用规格为并排的多根φ8的不锈钢管，管与管之间的间距为1mm的存料花板的设备加热熔化粉状HQEE(氢醌-双(β-羟乙基)醚)，取得理想效果。具体操作：将50公斤粉状结晶HQEE放入加热熔化室中,设置存料花板和加热熔化室夹套油温均为135℃，电加热导热油炉油温115℃，并开启油泵，进行保温循环。大约10分便有液体流入保温室，随后熔化速度越来越快，这时可适当调低加热熔化室和存料花板导热油的预设温度。全部熔化完用时40分钟，现场无烟雾逸散，熔解的液体料清澈透亮，色泽仍保持水色未有明显变化。HQEE的熔点为106℃。
当然上述热敏性有机化合物加热熔化装置也可省去导热油炉5，用加热熔化室夹套和存料花板中的已被加热了的导热油，对保温室中的已熔化的物料进行保温，使热量得到充分利用，更具节能特征。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种热敏性有机化合物加热熔化装置，其包括电控箱、加热熔化炉和保温炉，其特征在于，所述加热熔化炉与保温炉连通且设置于所述保温炉的上方，所述保温炉的底部设置有出料口，所述加热熔化炉的顶部设置顶盖，且所述加热熔化炉内设置有加热熔化炉加热装置，所述保温炉上设置有保温装置，所述加热熔化炉内的底部安装用于盛放物料的存料花板，所述存料花板上具有用于使熔化后的物料流入保温炉的缝隙，配合存料花板于加热熔化炉内安装存料花板加热装置，所述加热熔化炉加热装置、保温装置和存料花板加热装置与电控箱电连接。
2.根据权利要求1所述的热敏性有机化合物加热熔化装置，其特征在于，所述加热熔化炉加热装置、保温装置和存料花板加热装置均采用电加热管和导热油进行加热，所述加热熔化炉的炉体外设置有上夹套，所述上夹套内设置电加热管和导热油，所述保温炉的炉体外设置有下夹套，所述下夹套内设置有导热油，所述存料花板内设置有电加热管和导热油，且所述上、下夹套和存料花板上均设置有进、出油口，所述进、出油口通过管路连接导热油泵。
3.根据权利要求2所述的热敏性有机化合物加热熔化装置，其特征在于，所述存料花板为有一定间隙的列管式形状，其由若干根间隔设置的存料管组成，所述存料管内通有导热油，所述电加热管设置于存料管内。
4.根据权利要求3所述的热敏性有机化合物加热熔化装置，其特征在于，所述存料管中相邻两根之间的间距为0.4～5㎜。
5.根据权利要求3或4所述的热敏性有机化合物加热熔化装置，其特征在于，所述存料管由不锈钢管或同心的环状管制成。
6.根据权利要求3或4所述的热敏性有机化合物加热熔化装置，其特征在于，所述若干根存料管之间的间距采用可调式结构。
7.根据权利要求2所述的热敏性有机化合物加热熔化装置，其特征在于，所述导热油泵连接有导热油炉，通过导热油炉和电加热管对导热油进行加热。
8.根据权利要求1所述的热敏性有机化合物加热熔化装置，其特征在于，所述保温炉内设置有用于向炉内送入氮气的氮气管。
9.根据权利要求7所述的热敏性有机化合物加热熔化装置，其特征在于，所述电控箱、加热熔化炉、保温炉、导热油泵和导热油炉集成设置于一移动推车上。
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