CN112223408B - 一种阻燃剂生产工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种阻燃剂生产工艺及设备，属于阻燃剂生产技术领域，它包括烷基化反应釜、酯化反应釜、蒸馏锅、冷凝器和水洗池，其特征在于，所述烷基化反应釜后接酯化反应釜，酯化反应釜后接蒸馏锅，蒸馏锅后接冷凝器，冷凝器后接水洗池，水洗池后接烘干切片机，烘干切片机后接二次切片机，所述烘干切片机包括柜体，柜体顶盖一端设置有进料板，柜体另一端的侧壁上设置有下料板，所述柜体内设置有输送机构，输送链板后接下料板，下料板后接二次切片机；二次切片机包括盛料盒，第二主轴上方设置的二次切片装置配合盛料盒将物料进行二次切片，第二主轴下方设置有输送带。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃剂生产技术领域，尤其是涉及一种阻燃剂生产工艺及设备。
背景技术
阻燃剂，又称难燃剂，耐火剂或防火剂，是一种加入到高分子材料中，能够增加材料耐燃性，延缓燃烧速度或阻止燃烧的助剂。现代社会中，聚合物材料被广泛应用到生产生活中，材料的防护助燃措施显得越来越重要，因此，阻燃剂的重要性被人们深刻认识到，合理的材料阻燃剂处理成为减少火灾的重要手段之一。
阻燃剂依据加工和使用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂是将阻燃剂与聚合物混合后加工成型，使塑料具有阻燃性。主要包括卤系阻燃剂（有机氯化物和有机溴化物）、磷系阻燃剂（赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等）、氮系阻燃剂、有机硅系阻燃剂和无机阻燃剂等。
其中，磷系阻燃剂由于具有阻燃效果好，容易与各种有机物混合，性能稳定，价格较低等优点，得到较为广泛的应用。现有的磷系阻燃剂生产工艺中为了除去产品中的水溶性杂质，需要进行水洗操作，但随后仅采用自然风干的方式进行干燥后再进行切片包装，不仅干燥效率低，还容易导致产品干燥不均匀，影响成品的质量。本发明为提高产品的生产质量，针对磷系阻燃剂的提供一种优化的生产工艺，并配合针对性设计的设备，能够减少操作步骤，大大提高生产效率。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种阻燃剂生产工艺及设备，本发明采用的技术方案是：一种阻燃剂生产设备，包括烷基化反应釜、酯化反应釜、蒸馏锅、冷凝器和水洗池，其特征在于，所述烷基化反应釜后接酯化反应釜，酯化反应釜后接蒸馏锅，蒸馏锅后接冷凝器，冷凝器后接水洗池，水洗池后接烘干切片机，烘干切片机后接二次切片机，所述烘干切片机包括柜体，柜体顶盖一端设置有进料板，柜体另一端的侧壁上设置有下料板，进料板和下料板处均设置有密封门，所述柜体内设置有输送机构，所述输送机构包括输送链板，输送链板上方设置有多个热气喷头，热气喷头通过分流管道连通于热风机，热风机设置在柜体顶盖上，所述输送链板的中部位置设置有一次切片装置，一次切片装置包括竖直切片装置和横向切片装置，所述输送链板下方布置有热气循环管道组件，所述输送机构由第一电机进行驱动，输送链板后接下料板，下料板后接二次切片机；所述二次切片机包括盛料盒，盛料盒承接下料板的下料，盛料盒通过连接板环形阵列连接在第二主轴上，第二主轴连接在第四电机的输出轴上，第二主轴上方设置的二次切片装置配合盛料盒将物料进行二次切片，第二主轴下方设置有输送带，输送带由第二电机进行驱动。
进一步的，所述输送链板上间距开设有避空槽，避空槽位于输送链板表面一侧，输送链板表面另一侧位于避空槽旁设置有挡壁；所述一次切片装置的竖直切片装置设置在避空槽处。
进一步的，所述竖直切片装置包括竖切刀，竖切刀活动设置在避空槽处，竖切刀安装在第四连接杆上，第四连接杆另一端连接在第二限位环上，第二限位环另一端通过第一连接杆连接在第一限位环上，第一限位环套设在限位轴上，所述第二限位环内滚动设置有滚轮，滚轮通过连接件连接在第一主轴上，第一主轴一端连接在第四电机的输出轴上，另一端连接在轴承座的轴承内。
进一步的，所述第一限位环与第二限位环均为长条形板状且中部开槽结构，且中部开槽形状为中间矩形两端半圆形；所述连接件为L形杆状结构，其一端连接在滚轮上的小型轴承内，另一端连接在第一主轴上；所述竖直切片装置的数量具有多个均排列设置在避空槽处，且各个竖直切片装置的第一限位环均套设在限位轴上，各个滚轮均通过连接件连接在第一主轴上。
进一步的，所述横向切片装置包括横切刀，横切刀位于输送链板上方且高度低于所述挡壁的顶面，横切刀一端通过第三连接杆与第一弹簧相连，第一弹簧通过连接块连接在柜体侧壁上，所述第三连接杆滚动设置在转轴上且由第一主轴拨动进行前移，所述转轴为多个成列设置，且转轴安装在支撑杆中间。
进一步的，所述第三连接杆侧壁上设置有挡杆，所述第一主轴上设置有拨片，所述拨片转动时拨动挡杆将第三连接杆向前推移。
进一步的，所述热气循环管道组件包括循环进气管，循环进气管穿过柜体顶盖且其进气口位于柜体内的顶部，循环进气管的另一端连通于柜体外的除湿器，除湿器的出口与循环出气管相连通，循环出气管伸入柜体内且布置与输送链板下方，所述循环出气管上开设有多个出气口，且出气口的间距从循环出气管的进口到尾端方向依次缩小。
进一步的，所述二次切片装置包括切刀组件，切刀组件安装在安装板底部，安装板上端连接在气缸竖直向下的活塞杆上，气缸连接在L形板状结构的支撑件的顶板上。
进一步的，所述切刀组件包括横向刀片和竖向刀片，横向刀片和竖向刀片交错设置；所述切刀组件上活动套设有推板，推板上端通过第二弹簧连接在安装板的底面上
另外，本发明还公布了一种阻燃剂生产设备的生产工艺，包括以下步骤：
A、烷基化反应：在烷基反应釜内加入苯酚、丙烯气体、催化剂进行烷基化反应；
B、酯化反应：将烷基化反应完全的物料投入酯化反应釜中，并加入催化剂和三氯氧磷进行酯化反应；
C、蒸馏：将酯化反应完成的物料送入蒸馏锅内进行蒸馏；
D、冷凝：将蒸馏得到的粗成品物料送入冷凝器进行冷凝；
E、水洗：将通过冷凝的成品送入水洗池进行水洗；
F、一次烘干：将水洗完成的物料送入烘干切片机，物料在输送链板前段进行一次烘干；
G、一次切片：经过输送链板前段进行一次烘干完成的物料先后通过一次切片装置的竖直切片装置和横向切片装置进行竖直切片分段和横向切片；
H、二次烘干：将一次切片完成的物料继续通过输送链板后段进行二次烘干，并由下料板进行出料；
I、二次切片：从下料板出料的物料进入二次切片机的盛料盒并配合二次切片装置将物料进行二次切片；
J、：包装：将完成二次切片的物料由输送带输出到包装工段进行包装。
本发明的有益效果：
1、为了提高产品的质量，除去物料中含有的杂质，将现有生产技术中蒸馏并冷凝得到的物料通过水洗池进行水洗，以便除去成品中的水溶性杂质或洗去其它杂质，有效提高成品的质量；同时为了解决水洗后的物料干燥效率低，干燥不均匀等问题，将水洗后的物料先进行一次烘干，再进行一次切片，再进行二次烘干，最终经过二次切片后即可送入包装工段进行包装，这一过程将产品逐步切成小片，同时也在进行烘干，使得产品内部更易干燥，不仅加快了烘干效率，还方便产品的切片操作，使得二次切片能够一次完成切片得到较小的物料。
2、为了配合本发明多次烘干同时进行多次切片的工艺，本发明针对性的提供配套的烘干切片机及二次切片机，采用集成化设计理念，尽可能的缩短或省略中间转运步骤，将一次烘干、一次切片及二次烘干集中进行，采用烘干切片机一次性连续进行。其中烘干切片机柜体内的输送链板的前段进行一次烘干，输送链板的中部设置有一次切片装置将物料依次进行竖直切断和横向切片，并继续在输送链板的后部进行二次烘干，从而更有利于产品内部的干燥，并减少了中间的转运环节，加快了生产的速度。
3、本发明一次切片装置的竖直切片装置和横向切片装置仅由第四电机一台电机进行驱动，结构紧凑，能够有效节约能耗。其中竖直切片装置的竖切刀安装在第四连接杆上，第四连接杆后端依次连接有第二限位环、第一连接杆和第一限位环，第一限位环套设在限位轴上进行限位，第二限位环内滚动设置有滚轮，滚轮通过L形的连接件与第一主轴相连，实现如下运动过程：第一主轴带动滚轮转动，滚轮带动第二限位环进行圆弧形运动，第二限位环带动第四连接杆进行同步的圆弧形运动，从而带动竖切刀进行上下往复的圆弧形运动。且第一电机为步进电机（本发明中的其它三台电机均为步进电机），带动输送链板间隔式运转，使得竖切刀依次切断运送过来的物料。
4、本发明的横向切片装置由第一主轴进行波动，其中第一主轴上的拨片转动时，将第三连接杆侧壁上的圆柱形挡杆向前进行拨动，由于第三连接杆后端连接在第一弹簧上，且其向前移动时将第一弹簧拉伸，当第三连接杆运动到最前位置时拨片与挡杆分离，此时第一弹簧将第三连接杆往回拉，直到拨片再次转动到与挡杆接触，从而进行第二轮的运动，如此反复带动横切刀将物料进行横向切片操作。
5、本发明的二次切片装置能够将完成一次切片及烘干完成的物料快速完成最终的二次切片得到细片物料并及时快速的进行出料。其中盛料盒配合切刀组件将物料进行切片，完成切片后盛料盒在第二主轴的带动下往下转动，并将物料下到输送带上输送到下一工序，如此实现连续的切片与下料操作，切片效率高；且切刀组件上活动设置有推板，推板上部连接有第二弹簧，当切刀组件被气缸推入盛料盒内完成切片时，推板被物料往上顶使得第二弹簧得到压缩，当切刀组件上升时，第二弹簧将推板往下推，使得物料完整的留在盛料盒内，同时能够清理切刀组件的刀片上残留的物料。
附图说明
图1为本发明的烘干切片机的整体结构示意图。
图2为本发明的烘干切片机的内部结构示意图。
图3为本发明的烘干切片机的热气喷头的布置示意图。
图4为本发明的烘干切片机内部结构的俯视示意图。
图5为本发明的烘干切片机的横向切片装置的结构示意图。
图6为本发明的烘干切片机的竖直切片装置的结构示意图。
图7为本发明的二次切片机的结构示意图。
图8为本发明的二次切片机的切刀组件的安装示意图。
图9为本发明的二次切片机的推板的安装示意图。
图10为本发明的二次切片机的切刀组件的结构示意图。
图中所述文字标注表示为： 1、除湿器；2、循环出气管；3、循环进气管；4、进料板；5、密封门；6、柜体；7、分流管道；8、热风机；9、下料板；10、第一电机；11、第一连接杆；12、第一限位环；13、第一主轴；14、限位轴；15、第二限位环；16、竖切刀；17、横切刀；18、第三连接杆；19、第一弹簧；20、热气喷头；21、避空槽；22、输送链板；23、挡壁；24、第四连接杆；25、转轴；26、出气口；27、拨片；28、挡杆；29、轴承座；30、连接块；31、滚轮；32、连接件；33、进气口；34、第二电机；35、输送带；36、第三电机；37、第二主轴；38、连接板；39、盛料盒；40、推板；41、安装板；42、气缸；43、支撑件；44、切刀组件；4401、横向刀片；4402、竖向刀片；45、第二弹簧；46、第四电机；47、支撑杆。
具体实施方式
以下通过实施例进一步对本发明做出阐释。
一种阻燃剂生产设备，包括烷基化反应釜、酯化反应釜、蒸馏锅、冷凝器和水洗池，其特征在于，所述烷基化反应釜后接酯化反应釜，酯化反应釜后接蒸馏锅，蒸馏锅后接冷凝器，冷凝器后接水洗池，水洗池后接烘干切片机，烘干切片机后接二次切片机，所述烘干切片机包括柜体6，柜体6顶盖一端设置有进料板4，柜体6另一端的侧壁上设置有下料板9，进料板4和下料板9处均设置有密封门5，所述柜体6内设置有输送机构，所述输送机构包括输送链板22，输送链板22上方设置有多个热气喷头20，热气喷头20通过分流管道7连通于热风机8，热风机8设置在柜体6顶盖上，所述输送链板22的中部位置设置有一次切片装置，一次切片装置包括竖直切片装置和横向切片装置，所述输送链板22下方布置有热气循环管道组件，所述输送机构由第一电机10进行驱动，输送链板22后接下料板9，下料板9后接二次切片机；所述二次切片机包括盛料盒39，盛料盒39承接下料板9的下料，盛料盒39通过连接板38环形阵列连接在第二主轴37上，第二主轴37连接在第三电机36的输出轴上，第二主轴37上方设置的二次切片装置配合盛料盒39将物料进行二次切片，第二主轴37下方设置有输送带35，输送带35由第二电机34进行驱动。
优选的，请参照图2和图4所示，所述输送链板22上间距开设有避空槽21，避空槽21位于输送链板22表面一侧，输送链板22表面另一侧位于避空槽21旁设置有挡壁23；所述一次切片装置的竖直切片装置设置在避空槽21处。
优选的，请参照图2、3、4、6所示，所述竖直切片装置包括竖切刀16，竖切刀16活动设置在避空槽21处，竖切刀16安装在第四连接杆24上，第四连接杆24另一端连接在第二限位环15上，第二限位环15另一端通过第一连接杆11连接在第一限位环12上，第一限位环12套设在限位轴14上，所述第二限位环15内滚动设置有滚轮31，滚轮31通过连接件32连接在第一主轴13上，第一主轴13一端连接在第四电机46的输出轴上，另一端连接在轴承座29的轴承内。
优选的，请参照图2、3、4、6所示，所述第一限位环12与第二限位环15均为长条形板状且中部开槽结构，且中部开槽形状为中间矩形两端半圆形；所述连接件32为L形杆状结构，其一端连接在滚轮31上的小型轴承内，另一端连接在第一主轴13上；所述竖直切片装置的数量具有多个均排列设置在避空槽21处，且各个竖直切片装置的第一限位环12均套设在限位轴14上，各个滚轮31均通过连接件32连接在第一主轴13上。
优选的，请参照图2、3、4、5所示，所述横向切片装置包括横切刀17，横切刀17位于输送链板22上方且高度低于所述挡壁23的顶面，横切刀17一端通过第三连接杆18与第一弹簧19相连，第一弹簧19通过连接块30连接在柜体6侧壁上，所述第三连接杆18滚动设置在转轴25上且由第一主轴13拨动进行前移，所述转轴25为多个成列设置，且转轴25安装在支撑杆47中间。
优选的，请参照图5所示，所述第三连接杆18侧壁上设置有挡杆28，所述第一主轴13上设置有拨片27，所述拨片27转动时拨动挡杆28将第三连接杆18向前推移。
优选的，请参照图1、2、3所示，所述热气循环管道组件包括循环进气管3，循环进气管3穿过柜体6顶盖且其进气口33位于柜体6内的顶部，循环进气管3的另一端连通于柜体6外的除湿器1，除湿器1的出口与循环出气管2相连通，循环出气管2伸入柜体6内且布置与输送链板22下方，所述循环出气管2上开设有多个出气口26，且出气口26的间距从循环出气管2的进口到尾端方向依次缩小。
优选的，请参照图7、8、9所示，所述二次切片装置包括切刀组件44，切刀组件44安装在安装板41底部，安装板41上端连接在气缸42竖直向下的活塞杆上，气缸42连接在L形板状结构的支撑件43的顶板上。
优选的，请参照图10所示，所述切片刀组44包括横向刀片4401和竖向刀片4402，横向刀片4401和竖向刀片4402交错设置；所述切刀组件44上活动套设有推板40，推板40上端通过第二弹簧45连接在安装板41的底面上
另外，本发明还公布了一种阻燃剂生产工艺及设备，包括以下步骤：
A、烷基化反应：在烷基反应釜内加入苯酚、丙烯气体、催化剂进行烷基化反应；
B、酯化反应：将烷基化反应完全的物料投入酯化反应釜中，并加入催化剂和三氯氧磷进行酯化反应；
C、蒸馏：将酯化反应完成的物料送入蒸馏锅内进行蒸馏；
D、冷凝：将蒸馏得到的粗成品物料送入冷凝器进行冷凝；
E、水洗：将通过冷凝的成品送入水洗池进行水洗；
F、一次烘干：将水洗完成的物料送入烘干切片机，物料在输送链板22前段进行一次烘干；
G、一次切片：经过输送链板22前段进行一次烘干完成的物料先后通过一次切片装置的竖直切片装置和横向切片装置进行竖直切片分段和横向切片；
H、二次烘干：将一次切片完成的物料继续通过输送链板22后段进行二次烘干，并由下料板9进行出料；
I、二次切片：从下料板9出料的物料进入二次切片机的盛料盒39并配合二次切片装置将物料进行二次切片；
J、：包装：将完成二次切片的物料由输送带35输出到包装工段进行包装。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种阻燃剂生产设备，包括烷基化反应釜、酯化反应釜、蒸馏锅、冷凝器和水洗池，其特征在于，所述烷基化反应釜后接酯化反应釜，酯化反应釜后接蒸馏锅，蒸馏锅后接冷凝器，冷凝器后接水洗池，水洗池后接烘干切片机，烘干切片机后接二次切片机，所述烘干切片机包括柜体（6），柜体（6）顶盖一端设置有进料板（4），柜体（6）另一端的侧壁上设置有下料板（9），进料板（4）和下料板（9）处均设置有密封门（5），所述柜体（6）内设置有输送机构，所述输送机构包括输送链板（22），输送链板（22）上方设置有多个热气喷头（20），热气喷头（20）通过分流管道（7）连通于热风机（8），热风机（8）设置在柜体（6）顶盖上，所述输送链板（22）的中部位置设置有一次切片装置，一次切片装置包括竖直切片装置和横向切片装置，所述输送链板（22）下方布置有热气循环管道组件，所述输送机构由第一电机（10）进行驱动，输送链板（22）后接下料板（9），下料板（9）后接二次切片机；所述输送链板（22）上间距开设有避空槽（21），避空槽（21）位于输送链板（22）表面一侧，输送链板（22）表面另一侧位于避空槽（21）旁设置有挡壁（23）；所述一次切片装置的竖直切片装置设置在避空槽（21）处；所述二次切片机包括盛料盒（39），盛料盒（39）承接下料板（9）的下料，盛料盒（39）通过连接板（38）环形阵列连接在第二主轴（37）上，第二主轴（37）连接在第三电机（36）的输出轴上，第二主轴（37）上方设置的二次切片装置配合盛料盒（39）将物料进行二次切片，第二主轴（37）下方设置有输送带（35），输送带（35）由第二电机（34）进行驱动。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃剂生产设备，其特征在于，所述竖直切片装置包括竖切刀（16），竖切刀（16）活动设置在避空槽（21）处，竖切刀（16）安装在第四连接杆（24）上，第四连接杆（24）另一端连接在第二限位环（15）上，第二限位环（15）另一端通过第一连接杆（11）连接在第一限位环（12）上，第一限位环（12）套设在限位轴（14）上，所述第二限位环（15）内滚动设置有滚轮（31），滚轮（31）通过连接件（32）连接在第一主轴（13）上，第一主轴（13）一端连接在第四电机（46）的输出轴上，另一端连接在轴承座（29）的轴承内。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃剂生产设备，其特征在于，所述第一限位环（12）与第二限位环（15）均为长条形板状且中部开槽结构，且中部开槽形状为中间矩形两端半圆形；所述连接件（32）为L形杆状结构，其一端连接在滚轮（31）上的小型轴承内，另一端连接在第一主轴（13）上；所述竖直切片装置的数量具有多个均排列设置在避空槽（21）处，且各个竖直切片装置的第一限位环（12）均套设在限位轴（14）上，各个滚轮（31）均通过连接件（32）连接在第一主轴（13）上。
4.根据权利要求3所述的一种阻燃剂生产设备，其特征在于，所述横向切片装置包括横切刀（17），横切刀（17）位于输送链板（22）上方且高度低于所述挡壁（23）的顶面，横切刀（17）一端通过第三连接杆（18）与第一弹簧（19）相连，第一弹簧（19）通过连接块（30）连接在柜体（6）侧壁上，所述第三连接杆（18）滚动设置在转轴（25）上且由第一主轴（13）拨动进行前移，所述转轴（25）为多个成列设置，且转轴（25）安装在支撑杆（47）中间。
5.根据权利要求4所述的一种阻燃剂生产设备，其特征在于，所述第三连接杆（18）侧壁上设置有挡杆（28），所述第一主轴（13）上设置有拨片（27），所述拨片（27）转动时拨动挡杆（28）将第三连接杆（18）向前推移。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃剂生产设备，其特征在于，所述热气循环管道组件包括循环进气管（3），循环进气管（3）穿过柜体（6）顶盖且其进气口（33）位于柜体（6）内的顶部，循环进气管（3）的另一端连通于柜体（6）外的除湿器（1），除湿器（1）的出口与循环出气管（2）相连通，循环出气管（2）伸入柜体（6）内且布置与输送链板（22）下方，所述循环出气管（2）上开设有多个出气口（26），且出气口（26）的间距从循环出气管（2）的进口到尾端方向依次缩小。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃剂生产设备，其特征在于，所述二次切片装置包括切刀组件（44），切刀组件（44）安装在安装板（41）底部，安装板（41）上端连接在气缸（42）竖直向下的活塞杆上，气缸（42）连接在L形板状结构的支撑件（43）的顶板上。
8.根据权利要求7所述的一种阻燃剂生产设备，其特征在于，所述切刀组件（44）包括横向刀片（4401）和竖向刀片（4402），横向刀片（4401）和竖向刀片（4402）交错设置；所述切刀组件（44）上活动套设有推板（40），推板（40）上端通过第二弹簧（45）连接在安装板（41）的底面上。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种阻燃剂生产设备的生产工艺，其包括以下步骤：
A、烷基化反应：在烷基反应釜内加入苯酚、丙烯气体、催化剂进行烷基化反应；
B、酯化反应：将烷基化反应完全的物料投入酯化反应釜中，并加入催化剂和三氯氧磷进行酯化反应；
C、蒸馏：将酯化反应完成的物料送入蒸馏锅内进行蒸馏；
D、冷凝：将蒸馏得到的粗成品物料送入冷凝器进行冷凝；
E、水洗：将通过冷凝的成品送入水洗池进行水洗；
F、一次烘干：将水洗完成的物料送入烘干切片机，物料在输送链板（22）前段进行一次烘干；
G、一次切片：经过输送链板（22）前段进行一次烘干完成的物料先后通过一次切片装置的竖直切片装置和横向切片装置进行竖直切片分段和横向切片；
H、二次烘干：将一次切片完成的物料继续通过输送链板（22）后段进行二次烘干，并由下料板（9）进行出料；
I、二次切片：从下料板（9）出料的物料进入二次切片机的盛料盒（39）并配合二次切片装置将物料进行二次切片；
J、包装：将完成二次切片的物料由输送带（35）输出到包装工段进行包装。
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