一种封闭异氰酸酯的生产系统的制作方法

本实用新型属于封闭异氰酸酯制备技术领域，更具体的说，提供了一种封闭异氰酸酯的生产系统。

背景技术：

异氰酸酯基的封端化报道始于1949年，Petersen首次报道了游离异氰酸酯基的封端化的研究^[1]。而后，Wicks等人对封闭异氰酸酯进行了大量的研究^[2-6]，并详细论述多种异氰酸酯的封闭剂^[2]。1980年，日本学者长仓稔对封闭异氰酸酯化学也作了详细的评述^[3]。

封闭型聚氨酯是异氰酸酯基团被封闭剂封端所制得的产物。通过封闭，可制得单组分产品。在一定的温度和其它条件下，封闭聚氨酯中的异氰酸酯基团再生，发生交联反应，生成热固性聚氨酯^[1]。

封闭型异氰酸酯已被广泛应用于制备涂料、水性聚氨酯、改性热塑性树脂的交联剂等，用作为漆包线、织物、皮革、纸张、木材金属、塑料等的涂料、胶粘剂、包覆材料、涂料等；也可用作印染和造纸助剂、织物的防皱剂和防缩剂、合成纤维织物与橡胶的粘合剂和防脱层剂等。特别是在橡胶制品如轮胎、胶带的生产中，封闭异氰酸酯是一种水性浸胶材料，封闭异氰酸酯和水溶性环氧的组合物进行浸胶处理，可以提高纤维材料的强度。

现有的封闭异氰酸酯制备过程中，通常是在反应釜中加入异氰酸酯单体、封闭剂经反应合成后，制备得到封闭异氰酸酯，制备得到的反应产物再由反应釜中输送至储存罐中，这个过程中由于没有专门的反应、输送装置相配合，使得封闭异氰酸酯生产过程连续性差、效率较低，特别是在将反应产物输送至储存罐时，由于封闭异氰酸酯粘度较大，使得在产物输送的过程中容易发生阻塞，使得输送效率较低；严重限制了封闭异氰酸酯的全流程生产效率。

经检索，现有技术中对反应釜做了一系列的改进，但是往往是仅限于反应釜，但是难以从整体上进行突破的改进。发明创造的名称为：一种新型智能反应釜(专利号：201420619971.X，申请日：2014.10.24)^[7]，包括反应釜体、釜盖、搅拌器、蒸汽循环管，釜盖顶部设置减速机；所述减速器下方通过搅拌轴连接搅拌器；反应釜体外壁面上环绕设置蒸汽循环管并且这个循环管上、下两端各自分别延伸至釜体外部一段管段，处于上部的管段设置一个蒸汽循环管入口，处于下部的管段设置一个蒸汽循环管出口，在反应釜体底部的循环管段上设置一个冷凝水出口，其中的蒸汽循环管出口处设置一个压力阀，所述反应釜体上表面依次开设两个电磁阀；在蒸汽循环管入口管段上固定电磁阀Ⅲ。其虽然对反应釜实现了智能控制，提高了生产效率；但是仍然没有在生产系统全流程上进行改进，使得反应产物输出效率较低，并限制了整个生产过程的效率。

参考文献：

[1]顾继友，高振华.异氰酸酯的封闭浅谈[J].聚氨酯工业，2002，17(4):10-13.

[2]Wicks Z W.Blocked isocyanates[J].Progress in Organic Coatings,1975,3(1):73-99.

[3]Wicks Z W.New developments in the field of blocked isocyanates[J].Progress in Organic Coatings,1981,9(1):3-28.

[4]Wicks D A,Wicks Z W.Blocked isocyanates III:Part A.Mechanisms and chemistry[J].Progress in Organic Coatings,1999,36(3):148-172.

[5]Wicks D A,Wicks Z W.Blocked isocyanates III:Part B:Uses and applications of blocked isocyanates[J].Progress in Organic Coatings,2001,41(1):1-83.

[6]长仓稔.イソシアネ一ト系接着剂[J].色材学会志(日文)，1980，53(4):676.

[7]上海石化葆春机械有限公司.一种新型智能反应釜，中国：ZL 201420619971.X[P].2015-03-18.

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型针对现有技术中封闭异氰酸酯生产过程连续性差、效率较低的问题，提供一种封闭异氰酸酯的生产系统，通过将反应釜单元、储存单元和出料单元构成一个完整的系统，可以提高封闭异氰酸酯生产过程中的反应步骤、输出步骤的连续性，提高了生产效率；进一步地，通过输送回流管，避免了反应产物在管道内沉积，提高了产物输出效率；进一步地，通过包裹保温部件，保证了反应产物在输出过程中的输出温度。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种封闭异氰酸酯的生产系统，包括反应釜单元，该反应釜单元包括反应釜主体和搅拌机构，所述的反应釜主体底部设置有出料口，搅拌机构用于搅拌反应釜主体内腔中的反应物料；储存单元，该储存单元包括储存罐，储存罐用于储存反应产物；出料单元，该出料单元包括出料泵、回流泵和产物输送管；所述的出料口与出料泵进口相连，出料泵经产物输送管与储存单元相连，产物输送管上设置有输送回流管，输送回流管经回流泵与回流出口相连；所述的回流出口设置于反应釜主体上。

所述的输送回流管设置于产物输送管靠近储存单元的一侧。

所述的出料泵的泵体内腔上设置有内腔回流管，内腔回流管与回流泵相连。

所述的产物输送管靠近出料泵的一侧设置有泵口回流管，该泵口回流管与回流泵相连。

所述的产物输送管外部包裹有保温部件，该保温部件用于对产物输送管进行保温。

所述的储存罐的罐体外部设置有罐体保温层，罐体保温层用于维持储存罐内的温度。

所述的搅拌机构包括搅拌电机、电机转轴和搅拌叶片，所述的搅拌电机安装于反应釜主体的顶部，搅拌电机下部设置有电机转轴，该电机转轴伸入反应釜主体内部，搅拌叶片设置于电机转轴的底部。

所述的搅拌叶片上设置有搅拌孔。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型一种封闭异氰酸酯的生产系统，将反应釜单元、储存单元和出料单元构成一个完整的系统，使得反应过程、储存过程和输出过程构成一个完整的生产过程，可以提高封闭异氰酸酯生产过程中的反应步骤、输出步骤的连续性，提高了生产效率；

(2)本实用新型一种封闭异氰酸酯的生产系统，产物输送管靠近储存单元的一侧设置有输送回流管，产物输送管中沉积的反应产物由输送回流管经回流泵输送至回流出口，并由回流出口输送至反应釜主体内腔中，实现了输出过程中的产物的回流，防止产物聚集在产物输送管与储存罐的连接处，从而提高了产物的输送效率；

(3)本实用新型一种封闭异氰酸酯的生产系统，产物输送管外部包裹有保温部件，该保温部件用于对产物输送管进行保温，维持产物输出过程中的温度；

(4)本实用新型一种封闭异氰酸酯的生产系统，料泵的泵体内腔上设置有内腔回流管，内腔回流管与回流泵相连，泵体内腔中沉积的反应产物由内腔回流管输送至回流出口，并进入反应釜主体内腔中，从而实现了泵体内腔的回流，避免了反应产物的沉积，提高了输出效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为实施例3和4的整体结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、反应釜单元；110、反应釜主体；111、出料口；120、搅拌机构；121、搅拌电机；122、电机转轴；123、搅拌叶片；124、密封圈；125、叶片端部；126、搅拌孔；

200、储存单元；210、储存罐；220、罐体保温层；

300、出料单元；310、出料泵；311、泵体内腔；312、内腔回流管；313、内腔回流阀；320、回流泵；321、回流出口；330、保温部件；331、保温液进口；332、保温液出口；333、保温液阀；340、产物输送管；341、泵口回流管；342、输送回流管；343、泵口回流阀；344、输送回流阀。

具体实施方式

下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本实用新型的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

本实施例的一种封闭异氰酸酯的生产系统，包括反应釜单元100、储存单元200和出料单元300；使得反应过程、储存过程和输出过程构成一个完整的生产过程，可以提高封闭异氰酸酯生产过程中的反应步骤、输出步骤的连续性，提高了生产效率。上述的储存单元200包括储存罐210，储存罐210用于储存反应产物，储存罐210的罐体外部设置有罐体保温层220，罐体保温层220用于维持储存罐210内的温度。

本实用新型的出料单元300包括出料泵310、回流泵320和产物输送管340；出料口111与出料泵310进口相连，出料泵310出口与产物输送管340相连，出料泵310经产物输送管340与储存单元200的储存罐210相连，且产物输送管340靠近储存单元200的一侧设置有输送回流管342，输送回流管342经回流泵320与回流出口321相连，回流出口321设置于反应釜主体110上。产物输送管340中沉积的反应产物由输送回流管342经回流泵320输送至回流出口321，并由回流出口321输送至反应釜主体110内腔中，实现了输出过程中的产物的回流，防止产物聚集在产物输送管340与储存罐210的连接处，从而提高了产物的输送效率。

此外，通过在出料泵310的泵体内腔311上设置有内腔回流管312，内腔回流管312与回流泵320相连。这是由于生产实践过程中发现，封闭异氰酸酯的粘度较大，易发生粘结、沉积，在出料泵310的泵体内腔311中同样容易出现阻塞，降低产物输出效率；采用本实施例的方案，泵体内腔311中沉积的反应产物由内腔回流管312输送至回流出口321，并进入反应釜主体110内腔中，从而实现了泵体内腔311的回流，避免了反应产物的沉积，提高了输出效率。

值得进一步说明的是：产物输送管340靠近出料泵310的一侧设置有泵口回流管341，该泵口回流管341与回流泵320相连，出料泵310出口处中沉积的反应产物由泵口回流管341输送至回流出口321，并进入反应釜主体110内腔中，避免了反应产物在出料泵310出口处沉积。

本实施例的反应釜单元100包括反应釜主体110和搅拌机构120，所述的反应釜主体110底部设置有出料口111，搅拌机构120用于搅拌反应釜主体110内腔中的反应物料；值得说明的是：反应釜单元100包括反应釜主体110和搅拌机构120，反应釜主体110内部设置有内腔，反应釜主体110的底部设置有出料口111，出料口111位于内腔的最底部，封闭异氰酸酯制备完成之后，物料由出料口111排出。且出料口111的中心与搅拌机构120的旋转轴心在同一条直线上，出料的过程中，慢速旋转搅拌机构120可以防止物料粘结，提高出料速度。

本实用新型的搅拌机构120包括搅拌电机121、电机转轴122和搅拌叶片123，所述的搅拌电机121安装于反应釜主体110的顶部，搅拌电机121下部设置有电机转轴122，该电机转轴122伸入反应釜主体110内部，搅拌叶片123设置于电机转轴122的底部。详细的说明为：反应釜主体110上开设有电机转轴122的轴孔，该电机转轴122通过上述的轴孔伸入反应釜主体110内部，电机转轴122与轴孔之间设置有密封圈124，密封圈124用于对电机转轴122与轴孔的密封，从而防止空气进入反应釜中；上述的搅拌叶片123设置于电机转轴122的底部，搅拌机构120的搅拌叶片123位于反应釜主体110内部，搅拌叶片123用于搅拌物料。搅拌电机121通过电机转轴122驱动搅拌叶片123旋转，并搅拌反应物料，促进物料混合均匀，加快反应过程的传质过程，提高了合成反应的反应效率。搅拌叶片123为弧形，且叶片端部125向上弯曲，搅拌叶片123向下弯曲，弧形的搅拌叶片123增大了搅拌接触面积；且搅拌叶片123上设置有搅拌孔126，搅拌过程中反应物可在搅拌孔126中流通，改善了搅拌效果，提高了反应效率。

实施例2

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：产物输送管340外部包裹有保温部件330，该保温部件330用于对产物输送管340进行保温，该保温部件330靠近出料泵310出口的一侧设置有保温液进口331，保温部件330另一侧设置有保温液出口332，保温液由保温液进口331进入保温部件330，并由保温液出口332流出，保温液可以维持产物输出过程中的温度。所述的保温液可以是水、或者导热油。

实施例3

如图2所示，本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：内腔回流管312上设置有内腔回流阀313，该内腔回流阀313用于控制内腔回流管312，当泵体内腔311出现沉积时，可以再打开内腔回流阀313，使得泵体内腔311中的产物进行回流，避免沉积。

泵口回流管341上设置有泵口回流阀343，泵口回流阀343用于控制泵口回流管341，当泵口出现产物沉积时，打开泵口回流阀343使反应物进行回流，避免产物沉积于出料泵310泵口。

输送回流管342上设置有输送回流阀344，输送回流阀344用于控制输送回流管342，当输送回流管342出现产物沉积时，打开输送回流阀344使反应物进行回流、避免沉积，提高产物的输出效率。

实施例4

如图2所示，本实施例的基本内容同实施例2，不同之处在于：保温液进口331上设置有保温液阀333，保温液阀333用于控制保温部件330内的保温液的打开或者关闭，并可以控制保温液的流量，从而控制产物输出过程中的温度。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。