CN110732298A - 微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器，其特征是：包括两个并排式的左恒温浴槽和右恒温浴槽、多组串联式毛细列管、一个多通道蠕动泵、一个单通道蠕动泵、多个微波发生器、两个十字微型混合器、一个乳化泵、第一离心泵和第二离心泵；左恒温浴槽和右恒温浴槽内腔安装若干组串联式毛细列管和若干个微波发生器及温度探测器。毛细列管组成连续式的管道反应器，以微波辐射极性介质的热效应为热源，利用微波辐射提升毛细管道内反应物质的反应速度。具有树脂合成效果好、效率高、生产过程安全性好，设备成本和维护费用低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性树脂合成管道反应装置。本发明适用于水性聚氨酯分散体树脂的制造工艺装置。
背景技术
现有水性聚氨酯分散体树脂反应装置，一般都是间歇式的釜式反应器，或者是半连续的腔式反应器，不能形成连续的反应装置。
但是，这种间歇式的反应装置需要较大的制造空间，大量的物料需要大容量的泵、管道和反应釜来进行日常生产工作，其危险性较大；而且间歇式的反应装置不能保证产品持续进行。传统的制造模式已经达到了工业制备技术的瓶颈，设备造价较高，维护费用也很高。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺点，提供一种水性树脂合成效果好、效率高、生产过程安全性好，设备成本和维护费用低的微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器。
本发明的微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器，其特征是：包括两个并排式的左恒温浴槽和右恒温浴槽、多组串联式毛细列管、一个多通道蠕动泵、一个单通道蠕动泵、多个微波发生器、两个十字微型混合器、一个乳化泵、第一离心泵和第二离心泵；左恒温浴槽和右恒温浴槽采用不锈钢材料，内腔相互连通，左恒温浴槽和右恒温浴槽内腔安装若干组串联式毛细列管和若干个微波发生器及温度探测器；在左恒温浴槽和右恒温浴槽左上部内腔的毛细列管进口分别安装一个十字微型混合器，在左恒温浴槽和右恒温浴槽右上部内腔的毛细列管出口设置介质循环出口，左下部设置介质循环进口，左恒温浴槽的介质循环进口与介质循环出口之间通过第一离心泵连通，右恒温浴槽的介质循环进口与介质循环出口之间通过第二离心泵连通；左恒温浴槽左上部的十字微型混合器通过多通道蠕动泵分别与多元醇溶液高位槽，异氰酸酯溶液高位槽，扩链剂和溶剂及催化剂溶液高位槽的出口阀连通；右恒温浴槽左上部的十字微型混合器通过单通道蠕动泵与扩链剂溶液高位槽出口阀连通，右恒温浴槽右上部内腔的毛细列管出口与乳化泵进口连通，乳化泵进口同时与去离子水高位槽出口阀连通，乳化泵出口连通乳液储槽。
在以上技术方案中，毛细列管采用聚四氟乙烯管，内径0.2-2.0mm，每5-10根呈列管式排列并通过聚四氟乙烯扎带扎紧，每个列管呈并排排列于左恒温浴槽和右恒温浴槽内。
在以上技术方案中，十字微型混合器采用不锈钢材料，具有若干个插口，其内腔容积为0.2-2.0ml。
在以上技术方案中，多通道蠕动泵至少是三个通道，其流速为10-50ml/min；单通道蠕动泵的流速为0.2-10ml/min。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：采用毛细列管组成连续式的管道反应器，以微波辐射极性介质的热效应为热源，利用微波辐射提升毛细管道内反应物质的反应速度。具有树脂合成效果好、效率高、生产过程安全性好，设备成本和维护费用低等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、多元醇溶液高位槽，2、异氰酸酯溶液高位槽，3、扩链剂和溶剂及催化剂溶液高位槽，4、扩链剂溶液高位槽，5、去离子水高位槽，6、多通道蠕动泵，7、十字微型混合器，8、微波发生器，9、温度探测器，10、、介质出口，11、单通道蠕动泵，12、毛细列管，13、乳化泵，14、乳液储槽，15、第一离心泵，16左恒温浴槽，17、介质入口，18、右恒温浴槽，19、第二离心泵。
具体实施方式
如图1所示的微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器，其特征是：包括两个并排式的左恒温浴槽16和右恒温浴槽18、多组串联式毛细列管12、一个多通道蠕动泵6、一个单通道蠕动泵11、若干个微波发生器8、两个十字微型混合器7、一个乳化泵13、第一离心泵15和第二离心泵19；左恒温浴槽16和右恒温浴槽18采用不锈钢材料，内腔相互连通，左恒温浴槽16和右恒温浴槽18内腔各安装若干组串联式毛细列管12和若干个微波发生器8及温度探测器9；在左恒温浴槽16和右恒温浴槽18左上部内腔的毛细列管12进口分别安装一个十字微型混合器，在左恒温浴槽16和右恒温浴槽18右上部内腔的毛细列管12出口设置介质循环出口，左下部设置介质循环进口，左恒温浴槽16的介质循环进口与介质循环出口10之间通过第一离心泵15连通，右恒温浴槽18的介质循环进口17与介质循环出口之间通过第二离心泵19连通，由第一离心泵15和第二离心泵19将左恒温浴槽16和右恒温浴槽18内腔的介质在毛细列管12内循环流通，并由微波发生器8加热保持介质所需的温度；左恒温浴槽16左上部的十字微型混合器7通过多通道蠕动泵6分别与多元醇溶液高位槽1，异氰酸酯溶液高位槽2，扩链剂和溶剂及催化剂溶液高位槽3的出口阀连通，将各种介质按设计比例输入左恒温浴槽16内腔的毛细列管12进口；右恒温浴槽18左上部的十字微型混合器通过单通道蠕动泵11与扩链剂溶液高位槽4出口阀连通，右恒温浴槽18右上部内腔的毛细列管12出口与乳化泵13进口连通，乳化泵13进口同时与去离子水高位槽5出口阀连通，乳化泵13出口连通乳液储槽14，将右恒温浴槽18内的毛细列管12出口溶液与去离子水在乳化泵13内进行乳化，乳液溢流进入乳液储槽14内。
毛细列管12由每5-10根毛细管呈列管式排列并通过聚四氟乙烯扎带扎紧组成，每个列管呈并排排列于恒左温浴槽16和右温浴槽18内，毛细管采用聚四氟乙烯管，内径0.2-2.0mm，相邻毛细列管12之间串联连接，同一列毛细列管12内各毛细管之间串联连接。
十字微型混合器7采用不锈钢材料，具有若干个插口，其内腔容积为0.2-2.0ml。十字微型混合器7固定安装在恒左温浴槽16和右温浴槽18上。
多通道蠕动泵6至少是三个通道，其流速为10-50ml/min；单通道蠕动泵11的流速为0.2-10ml/min。
本发明的工作过程如下：
配制好的原料液放置于多元醇溶液高位槽1，异氰酸酯溶液高位槽2，扩链剂和溶剂及催化剂溶液高位槽3，扩链剂溶液高位槽4，去离子水高位槽5内，并根据配比设置多通道蠕动泵6和单通道蠕动泵11的流量参数，首先打开第一离心泵15和第二离心泵19，启动微波发生器8和温度探测器9，升温至预定温度并维持其温度在±20C；启动多通道蠕动泵6，输送预聚体反应物料至左恒温浴槽16内，在既定温度下反应1-3小时；至预定时间，启动单通道蠕动泵11，将扩链剂溶液高位槽4内物料输送至右恒温浴槽18内进行扩链反应，既定温度下反应1-3小时；物料通过毛细管输出至乳化泵13，通过去离子水乳化呈分散体或乳液，溢流至乳液储槽14。
在反应过程中，左恒温浴槽16内毛细列管12内的物料流速为0.5-2.0m/s；右恒温浴槽18内毛细列管12内物料流速为0.5-2.0m/s；物料首先通过十字微型混合器7进行初步混合，然后通过在毛细列管12内的快速流动和毛细列管12形成的弯头及管壁充分混合。左恒温浴槽16和右恒温浴槽18内，物料停留时间大约为1-3小时，内部物料大约2.0-5.0L。本发明的连续式管道反应器，单日可制备12-18L产品，年可制备4000-6000L产品，生产效率高。整个工艺流程中，溶液都在封闭在左恒温浴槽16和右恒温浴槽18内进行反应，没有接触外界空气，生产安全性好。
左恒温浴槽16和右恒温浴槽18内的反应温度由介质沸点决定，一般预聚体反应温度为70-90摄氏度，扩链反应温度为50-80摄氏度。
毛细列管12内物料受微波辐射的影响，因微波辐射的特性，距离微波发生器有效距离25cm以内，极性分子的化学反应将加快。而左恒温浴槽16和右恒温浴槽18由不锈钢制成且密封，可以屏蔽微波对操作者的影响。
改变部分反应参数，可以将本发明的连续式管道反应器应用于特殊单体合成和其它化学反应。
本发明的连续式管道反应器是一种可以持续运行的反应器，在保证物料充分供应和设备运转正常的情况下，可以持续运行数月或一年。这种连续式管道反应器对于未来进行传统化工产业的改造具有重要意义。
Claims (5)
1.一种微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器，其特征是：包括两个并排式的左恒温浴槽（16）和右恒温浴槽（18）、多组串联式毛细列管（12）、一个多通道蠕动泵（6）、一个单通道蠕动泵（11）、若干个微波发生器（8）、两个十字微型混合器（7）、一个乳化泵（13）、第一离心泵（15）和第二离心泵（19）；左恒温浴槽（16）和右恒温浴槽（18）采用不锈钢材料，内腔相互连通，左恒温浴槽（16）和右恒温浴槽（18）内腔各安装若干组串联式毛细列管（12）和若干个微波发生器（8）及温度探测器（9）；在左恒温浴槽（16）和右恒温浴槽（18）左上部内腔的毛细列管（12）进口分别安装一个十字微型混合器，在左恒温浴槽（16）和右恒温浴槽（18）右上部内腔的毛细列管（12）出口设置介质循环出口，左下部设置介质循环进口，左恒温浴槽（16）的介质循环进口与介质循环出口（10）之间通过第一离心泵（15）连通，右恒温浴槽（18）的介质循环进口（17）与介质循环出口之间通过第二离心泵（19）连通；左恒温浴槽（16）左上部的十字微型混合器（7）通过多通道蠕动泵（6）分别与多元醇溶液高位槽（1），异氰酸酯溶液高位槽（2），扩链剂和溶剂及催化剂溶液高位槽（3）的出口阀连通；右恒温浴槽（18）左上部的十字微型混合器通过单通道蠕动泵（11）与扩链剂溶液高位槽（4）出口阀连通，右恒温浴槽（18）右上部内腔的毛细列管（12）出口与乳化泵（13）进口连通，乳化泵（13）进口同时与去离子水高位槽（5）出口阀连通，乳化泵（13）出口连通乳液储槽（14）。
2.根据权利要求1所述的微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器，其特征是：毛细列管（12）由每5-10根毛细管呈列管式排列并通过聚四氟乙烯扎带扎紧组成，每个列管呈并排排列于恒左温浴槽（16）和右温浴槽（18）内，毛细管采用聚四氟乙烯管，内径0.2-2.0mm，相邻毛细列管（12）之间串联连接，同一列毛细列管（12）内各毛细管之间串联连接。
3.根据权利要求1或2所述的微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器，其特征是：十字微型混合器（7）采用不锈钢材料，具有若干个插口，其内腔容积为0.2-2.0ml。
4.根据权利要求1或2所述的微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器，其特征是：多通道蠕动泵（6）至少是三个通道，其流速为10-50ml/min；单通道蠕动泵（11）的流速为0.2-10ml/min。
5.根据权利要求3所述的微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器，其特征是：多通道蠕动泵（6）至少是三个通道，其流速为10-50ml/min；单通道蠕动泵（11）的流速为0.2-10ml/min。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112354198A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-02-12 | 温州国仕邦高分子材料有限公司 | 一种连续式丙酮蒸发器 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101058734A (zh) * | 2007-05-31 | 2007-10-24 | 张付舜 | 工业化微波合成生物柴油的装置及其方法 |
| US20080096118A1 (en) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Polyester resin and manufacturing method thereof, electrostatic-image-developing toner, developing apparatus, cartridge, image-forming apparatus, and micro-reactor apparatus |
| CN101450300A (zh) * | 2007-12-05 | 2009-06-10 | 海南大学 | 连续流微反应器及其制备和应用 |
| US20100216964A1 (en) * | 2005-11-23 | 2010-08-26 | Hte Aktiengesellschaft The High Throughput Experimentation Company | Method for producing aryl-aryl coupled compounds |
| WO2011019184A2 (ko) * | 2009-08-10 | 2011-02-17 | 엔바로테크 주식회사 | 나노 크기의 그래핀 구조 물질의 제조방법 및 그 제조장치 |
| CN106925195A (zh) * | 2015-12-31 | 2017-07-07 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种水热法制备粉体材料的装置 |
| CN107033030A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-08-11 | 大连微凯化学有限公司 | 一种连续的苯胺基乙腈的生产工艺 |
| CN211246513U (zh) * | 2019-11-21 | 2020-08-14 | 温州国仕邦高分子材料有限公司 | 微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器 |
-
2019
- 2019-11-21 CN CN201911146161.0A patent/CN110732298B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100216964A1 (en) * | 2005-11-23 | 2010-08-26 | Hte Aktiengesellschaft The High Throughput Experimentation Company | Method for producing aryl-aryl coupled compounds |
| US20080096118A1 (en) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Polyester resin and manufacturing method thereof, electrostatic-image-developing toner, developing apparatus, cartridge, image-forming apparatus, and micro-reactor apparatus |
| CN101058734A (zh) * | 2007-05-31 | 2007-10-24 | 张付舜 | 工业化微波合成生物柴油的装置及其方法 |
| CN101450300A (zh) * | 2007-12-05 | 2009-06-10 | 海南大学 | 连续流微反应器及其制备和应用 |
| WO2011019184A2 (ko) * | 2009-08-10 | 2011-02-17 | 엔바로테크 주식회사 | 나노 크기의 그래핀 구조 물질의 제조방법 및 그 제조장치 |
| CN106925195A (zh) * | 2015-12-31 | 2017-07-07 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种水热法制备粉体材料的装置 |
| CN107033030A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-08-11 | 大连微凯化学有限公司 | 一种连续的苯胺基乙腈的生产工艺 |
| CN211246513U (zh) * | 2019-11-21 | 2020-08-14 | 温州国仕邦高分子材料有限公司 | 微波辐射连续式水性树脂合成管道反应器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112354198A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-02-12 | 温州国仕邦高分子材料有限公司 | 一种连续式丙酮蒸发器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110732298B (zh) | 2024-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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