专利名称：一种用于有机合成反应的管道式反应器的制作方法
一、项目研制背景河南省沁阳市天益化工有限公司经理、焦作市科技拔尖人才冯星起带领科技人员经过数年研制，投入了大量的人力、物力研制成功了一种用于有机合成反应的管道式反应器，该技术填补了我国化工行业一项空白。
对于许多有机均相反应来讲，一般都在间歇式反应釜中进行，而且整个反应过程往往都要持续几个小时，甚至需要更长的反应时间才能完成，这样在整个反应过程中，反应参数的控制很难做到稳定(如保反应温度、反应压力以及反应过程中的质量交换等)，从而也就无法保证不同批次产品质量的稳定性。尽管质量在控制范围内，但存在正负较大的偏差，给用户使用带来诸多不便。特别对于生产过程自动化控制要求较高的用户而言，要求提供的产品质量指标稳定性更高。
在合成热固性树脂预聚体的反应过程中，热聚合过程是其主要反应过程。在工艺配方一定，并且原料的质量指标满足要求的前提下，保证预聚体质量指标稳定(在一定条件下测得的凝胶化时间)，是我们控制的主要指标，但是在间歇式反应釜中进行预聚合成，由于温度控制等工艺问题，无法保证使每批产品凝胶化时间指标基本一致。这给后序应用于生产高性能复合材料及其它材料带来诸多问题，造成废品率高，最终产品不能满足用户要求。以上问题产生的主要原因在于预聚体合成过程中无法保证各种工艺条件的稳定性，最终导致预聚体的分子量分布发生了变化，从而造成凝胶化时间波动范围较大，这是目前热固性树脂预聚体间歇合成工艺中存在的主要问题。
二、技术创新点及权利要求1、提出了用管道式反应器连续化合成热固性树脂预聚体的方法，克服了反应釜间歇生产带来的产品质量不稳定性，并提高了生产效率。
2、所用的管道式反应器是一成套的反应器组合，不是仅指其中单一设备。
3、反应器组合包括配料釜、计量泵、静态混合器、管道式反应器、加热器、冷却器以及温度、流量、压力等参数的控制系统。
4、管道式反应器是整个反应器组合的核心部分。它的工艺流程图，图中1计量罐；2计量罐；3计量泵；4计量泵；5静态混合器；6管道式反应器及加热器；7冷却器；8温度表；9压力表；10加热介质；11冷却介质。
5、管道式反应器所用的管子包括普通无缝管、内置翅片式无缝管；材质是碳钢或不锈钢；管道直径为φ5-φ100mm；其长度视工艺而定。
6、管道式反应器结构包括盘管式(多层)、列管式、蛇形管式、直管式等。
7、管道式反应器加热方式包括蒸汽加热、热水加热、导热油加热等。
8、管道式反应器的工作温度范围为常温至350℃。
9、管道式反应器的工作压范围为常压至10.0Mpa。
权利要求
1.一种用于有机合成反应的管道式反应器是目前热固性树脂预聚体间歇合成工艺，它是由提出了用管道式反应器连续化合成热固性树脂预聚体的方法，克服了反应釜间歇生产带来的产品质量不稳定性，并提高了生产效率。所用的管道式反应器是一成套的反应器组合，不是仅指其中单一设备。反应器组合包括配料釜、计量泵、静态混合器、管道式反应器、加热器、冷却器以及温度、流量、压力等参数的控制系统。管道式反应器是整个反应器组合的核心部分。管道式反应器所用的管子包括普通无缝管、内置翅片式无缝管；材质是碳钢或不锈钢；管道直径为φ5-φ100mm；其长度视工艺而定。管道式反应器结构包括盘管式(多层)、列管式、蛇形管式、直管式等。管道式反应器加热方式包括蒸汽加热、热水加热、导热油加热等。管道式反应器的工作温度范围为常温至350℃。管道式反应器的工作压范围为常压至10.0Mpa。
全文摘要
在合成热固性树脂预聚体的反应过程中，热聚合过程是其主要反应过程。在工艺配方一定，并且原料的质量指标满足要求的前提下，保证预聚体质量指标稳定(在一定条件下测得的凝胶化时间)，是我们控制的主要指标，但是在间歇式反应釜中进行预聚合成，由于温度控制等工艺问题，无法保证使每批产品凝胶化时间指标基本一致。这给后序应用于生产高性能复合材料及其它材料带来诸多问题，造成废品率高，最终产品不能满足用户要求。以上问题产生的主要原因在于预聚体合成过程中无法保证各种工艺条件的稳定性，最终导致预聚体的分子量分布发生了变化，从而造成凝胶化时间波动范围较大，这是目前热固性树脂预聚体间歇合成工艺中存在的主要问题。采用管道式反应器，将传统的间歇式反应变为连续化工艺，便于工艺过程的自动化控制，工艺条件稳定，反应均匀，产品质量稳定，生产效率大幅度提高。
文档编号B01J19/00GK1861248SQ20051006998
公开日2006年11月15日 申请日期2005年5月12日 优先权日2005年5月12日
发明者冯星起 申请人:冯星起