一种连续生产装置及聚合物多元醇的连续生产线的制作方法

1.本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种连续生产装置及聚合物多元醇的连续生产线。


背景技术：

2.化工生产中，离不开原料的混合及合成，原料的混合及合成过程中投料的方式以及反应装置内原料的混合均匀程度对生产效率、生产成本、产品品质的影响至关重要。反应釜是一种常用的化工设备，通常在反应釜内添加入多种化工原料，并允许该多种化工原料在反应釜内发生化学反应，进而获得所需的反应产物。
3.传统的反应釜装置在连续线中由于反应釜的持续进料，在搅拌及循环的作用下，一部分的物料会提前进入下一个反应装置，使得反应不完全，从而残单较高，气味较大，增大后期处理难度；一部分物料会推迟进入下一个反应器的时间，从而反应过度，产生副产物，这两种状况都会使目标产物的转化率降低，使产品的正太分布较分散。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的反应釜装置反应不完全或反应过度、目标产物的转化率低的缺陷，从而提供一种连续生产装置及聚合物多元醇的连续生产线。
5.为了解决上述问题，本发明一方面提供了一种连续生产装置，包括管式反应器、管式熟化器、物料管和送料装置。其中，管式反应器的下部设有第一进料口，上部设有第一出料口；第一进料口连接有进料管；管式熟化器的下部设有第二进料口，上部设有第二出料口；第二进料口与第一出料口连接；物料管设有多个，且并列间隔地设于管式反应器和管式熟化器的内腔，物料管的下端和第一进料口连通，物料管的上端和第一出料口连通；送料装置设于进料管上。
6.可选的，第一进料口设于管式反应器的底部，第一出料口设于管式反应器的顶部；管式反应器的内腔设有位于下部的第一隔板和位于上部的第二隔板，物料管的第一端与第一隔板连接，物料管的第二端与第二隔板连接，第一隔板和第二隔板上均开设有与物料管一一对应的安装孔，物料管通过安装孔与管式反应器的内腔连通。
7.可选的，管式反应器连接有控温装置。
8.可选的，控温装置包括设于管式反应器侧壁上的换热进口和换热出口，换热进口、换热出口均和管式反应器的内腔连通。
9.可选的，管式反应器的内腔沿轴向设有若干间隔设置的导流板，相邻的导流板之间沿管式反应器的径向错位分布，使管式反应器的内腔形成迂回的换热通道。
10.可选的，导流板上设有若干供物料管穿过的通孔，导流板套装在若干物料管上。
11.可选的，管式熟化器的结构与管式反应器的结构相同。
12.可选的，进料管上连接有混合器。
13.可选的，进料管连接有配料釜，配料釜位于混合器的上游，第二出料口连接后处理装置。
14.本发明另一方面提供了一种聚合物多元醇的连续生产线，包括以上技术方案中任一项所述的连续生产装置。
15.本发明具有以下优点：
16.1.利用本发明的技术方案，通过设置管式反应器和管式熟化器，管式反应器的下部设置第一进料口，上部设置第一出料口，管式反应器的内腔设有若干并列、间隔设置的物料管，物料在送料装置的提供的动力下，由第一进料口进入管式反应器中，并进入多个物料管中反应，上行经第一进料管进入管式熟化器中的物料管中进行进一步充分的反应，可通过控制送料装置来控制物料的流速，进而控制物料在管式反应器中的滞留时长和物料在管式熟化器中的滞留时长，从而使得物料在管式反应器和管式熟化器之中进行充分的、完全的反应，既能避免滞留时间短导致的物料之间反应不完全，残单高，又能避免因滞留时间长导致的物料之间反应过度，产生副产物；另外，管式反应器和管式熟化器内的物料均由下而上运行，与传统的反应釜为自上而下的进料方式，物料因重力作用快速下落，造成物料堆积，反应不彻底。相比于此，本发明中，借助送料装置的驱动以及溢流的作用，将物料的进料方式改为自下而上，使物料能够在物料管内缓慢的上行，保证反应更充分，减少副产物的产生，提高目标产物的转化率，使产品的粘性、粒径等参数的正太分布更加集中；
17.2.现有的包含反应釜的连续生产装置中，通常设置搅拌系统和循环系统，耗电量高，生产成本高，且故障率高，机械设备发生故障将严重影响连续生产的进度。而本发明中，管式反应器与管式熟化器串联构成连续生产装置，该装置中无搅拌系统和循环系统，可以减少电力的损失，降低生产成本，并且由于机械设备的减少，能够降低生产过程中的故障发生率，保证了连续生产进度；
18.3.管式反应器和管式熟化器均连接有控温装置，通过在管式反应器的内腔设置导流板，使管式反应器的内腔形成迂回的换热通道，能够扩大物料管和换热介质的接触面积，使得换热介质能够在管式反应器的内腔中与物料管充分接触，同样，换热介质能够在管式熟化器的内腔中与物料管充分接触，提高换热效率，更加快速和准确地控制反应温度，进一步使物料反应更加充分、彻底和平稳，提高目标产物的转化率，使产品的粘性、粒径等参数的正太分布更加集中；
19.4.通过在进料管上设置混合器，能够使物料提前混合后再进入管式反应器中反应，能够使物料的反应的过程更加充分、均匀。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1示出了本发明实施例提供的连续生产装置的一种结构示意图；
22.图2示出了管式反应器的局部结构示意图；
23.图3示出了导流板的一种结构的俯视图。
24.附图标记说明：
25.1、管式反应器；11、第一进料口；12、第一出料口；13、换热进口；14、换热出口；15、封头；2、管式熟化器；21、第二进料口；22、第二出料口；3、物料管；4、送料装置；5、进料管；6、第二隔板；7、导流板；71、通孔；8、混合器；9、配料釜；10、后处理装置；20、溢流管；30、出料管；40、安装支架。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
30.为了便于介绍本发明的技术方案，以下结合附图以及具体的实施例来详细说明，但实施例不应看作是对本发明的限制。
31.实施例1
32.一种连续生产装置，参照图1-图3，包括管式反应器1、管式熟化器2、物料管3和送料装置4。其中，管式反应器1的下部设有第一进料口11，上部设有第一出料口12；第一进料口11连接有进料管5；管式熟化器2的下部设有第二进料口21，上部设有第二出料口22；第二进料口21与第一出料口12连接；物料管3设有多个，且并列间隔地设于管式反应器1和管式熟化器2的内腔，物料管3的下端和第一进料口11连通，物料管3的上端和第一出料口12连通；送料装置4设于进料管5上。
33.利用本发明的技术方案，通过设置管式式反应器和管式熟化器2，管式反应器1的下部设置第一进料口11，上部设置第一出料口12，管式反应器1的内腔设有若干并列、间隔设置的物料管3，物料在送料装置4的提供的动力下，由第一进料口11进入管式反应器1中，并进入多个物料管3中反应，上行经第一进料管5进入管式熟化器2中，物料上行至物料管3中进行进一步充分的反应，可通过控制送料装置4来控制物料的流速，进而控制物料在管式反应器1中的滞留时长和物料在管式熟化器2中的滞留时长，从而使得物料在管式反应器1和管式熟化器2之中进行充分的、完全的反应，既能避免滞留时间短导致的物料之间反应不完全，残单高，又能避免因滞留时间长导致的物料之间反应过度，产生副产物；另外，管式反
应器1和管式熟化器2内的物料均由下而上运行，与传统的反应釜为自上而下的进料方式，物料因重力作用快速下落，造成物料堆积，反应不彻底。相比于此，本发明中，借助送料装置4的驱动以及溢流的作用，将物料的进料方式改为自下而上，使物料能够在物料管3内缓慢的上行，保证反应更充分，减少副产物的产生，提高目标产物的转化率，使产品的粘性、粒径等参数的正太分布更加集中。
34.现有的包含反应釜的连续生产装置中，通常设置搅拌系统和循环系统，耗电量高，生产成本高，且故障率高，机械设备发生故障将严重影响连续生产的进度。而本发明中，管式反应器1与管式熟化器2串联构成连续生产装置，该装置中无搅拌系统和循环系统，可以减少电力的损失，降低生产成本，并且由于机械设备的减少，能够降低生产过程中的故障发生率，保证了连续生产进度。
35.具体的，管式反应器1和管式熟化器2通过安装支架40并列设置。管式反应器1的第一出料口12和管式熟化器2的第二进料口21通过溢流管20连通，管式反应器1内的物料可以通过溢流管20溢流进入管式熟化器2中。管式反应器1和管式熟化器2中的物料均自下而上运行。
36.具体的，送料装置4包括输送泵。
37.可选的，第一进料口11设于管式反应器1的底部，第一出料口12设于管式反应器1的顶部；管式反应器1的内腔设有位于下部的第一隔板和位于上部的第二隔板6，物料管3的第一端与第一隔板连接，物料管3的第二端与第二隔板6连接，第一隔板和第二隔板6上均开设有与物料管3一一对应的安装孔，物料管3通过安装孔与管式反应器1的内腔连通。具体的，参照图2，管式反应器1的两端连接有封头15，第一隔板和第二隔板6均设于靠近封头15的管式反应器1内。第一隔板以及第二隔板6的外周均与管式反应器1的内侧壁固定连接。第一隔板和第二隔板6将管式反应器1的内腔分为三个腔，自下而上依次为第一腔室、中间腔室以及第二腔室。物料管3沿管式反应器1的轴向设于中间腔室内。第一进料口11、第一腔室、物料管3、第二腔室和第一出料口12之间相互连通。管式熟化器2的结构与管式反应器1的结构相同，因此，第二进料口21、第一腔室、物料管3、第二腔室和第二出料口22之间相互连通。
38.可选的，管式反应器1连接有控温装置。
39.可选的，控温装置包括设于管式反应器1侧壁上的换热进口13和换热出口14，换热进口13、换热出口14均和管式反应器1的内腔连通。换热进口13用于连接换热介质输入管路，换热出口14用于连接换热介质输出管路，换热介质输入管路以及换热介质输出管路分别和用于提供制冷介质或制热介质的换热设备连接。制冷介质包括冷却水，换热介质包括热蒸汽。换热介质采用制冷介质还是制热介质，取决于物料的反应过程为放热反应还是吸热反应。当物料的反应过程为吸热反应时，换热介质为制热介质，为物料升温；当物料的反应过程为放热反应时，换热介质为制冷介质，为物料降温。管式熟化器2的结构与管式反应器1的结构相同，也就是，管式熟化器2也同样连接有控温装置，从而能够控制管式反应器1和管式熟化器2中的温度，使物料管3中的物料反应更充分，提高目标产物的转化率，使产品的粘性、粒径等参数的正太分布更加集中。
40.具体的，本实施例中，参照图1，换热进口13设于管式反应器1的下部，换热出口14设于管式反应器1的上部。进一步的，换热进口13和换热出口14均与中间腔室连通。换热介
质从换热进口13进入管式反应器1的中间腔室中，物料经第一进料口11进入第一腔室中，再经第一隔板上的安装孔进入物料管3中，换热介质和物料隔离，既能对物料进行换热，控制物料的反应温度，又不与物料接触，不影响物料的化学反应。换热介质从换热进口13进入中间腔室中，与物料管3接触，与物料管3内的物料进行换热，实现反应温度的控制。本实施例中，物料自下而上运动，换热介质也是自下而上运动。当然，作为一种可替换的实施方式，换热进口13设于中间腔室的上部，换热出口14设于中间腔室的下部，换热介质的流动方向为自上而下，同样也能起到控温效果。
41.可选的，管式反应器1的内腔沿轴向设有若干间隔设置的导流板7，相邻的导流板7之间沿管式反应器1的径向错位分布，使管式反应器1的内腔形成迂回的换热通道。
42.管式反应器1连接有控温装置，通过在管式反应器1的内腔设置导流板7，使管式反应器1的内腔形成迂回的换热通道，能够扩大物料管3和换热介质的接触面积，使得换热介质能够在管式反应器1的内腔中与物料管3充分接触，同样，换热介质能够在管式熟化器2的内腔中与物料管充分接触，提高换热效率，更加快速和准确地控制反应温度，进一步使物料反应更加充分、彻底和平稳，提高目标产物的转化率，使产品的粘性、粒径等参数的正太分布更加集中。
43.可选的，导流板7上设有若干供物料管3穿过的通孔71，导流板7套装在若干物料管3上。具体的，参照图3，本实施例中，导流板7的一侧为弧形，与管式反应器1的内壁适配并固定连接，导流板7的另一侧朝向管式反应器1的中部延伸，与管式反应器1的内壁相对侧的内壁之间留有间距，构成换热介质的流动通道。间错设置的导流板7之间的流动通道相互连通，构成迂回的换热通道，导流板7用于引导换热介质的流向，换热介质在迂回的换热通道内流动，能够扩大换热介质和物料管3之间的接触面积，从而提高换热效率，实现快速又准确的控温。
44.当然，导流板7的形状、尺寸及错位间距可以根据实际的管式反应器1的尺寸和结构而定，此处不做限制，比如，导流板7由下而上沿某一螺旋线呈螺旋状错位设置。
45.可选的，进料管5上连接有混合器8。通过在进料管5上设置混合器8，能够使物料提前混合后再进入管式反应器1中反应，能够使物料的反应的过程更加充分、均匀。具体的，混合器8内设有螺旋叶片，在物料进入混合器8后，物料随螺旋叶片流动，物料将得到充分的混合，使物料在进入管式反应器1之前就已经混合均匀，能够使物料得到充分的反应。
46.可选的，进料管5连接有配料釜9，配料釜9位于混合器8的上游，第二出料口22通过出料管30连接后处理装置10。
47.具体的，初始的物料投入配料釜9中，经过送料装置4的输送，先经过混合器8进行混合，再进入管式反应器1中进行反应，通过送料装置4，控制物料的流速，从而控制物料在管式反应器1中的滞留时间，以及通过控温装置，控制物料的反应温度，使反应过程更加平稳、充分。物料在管式反应器1中反应至70％左右时，可以进入管式熟化器2中，进行进一步的反应，使物料达到充分的、彻底的反应，提高目标产物的转化率，使产品的粘性、粒径等参数的正太分布更加集中。
48.实施例2
49.一种聚合物多元醇的连续生产线，包括实施例1中所述的连续生产装置。聚合物多元醇的连续生产线具有实施例1中所述的连续生产装置的所有优点，此处不再赘述。
50.根据上述描述，本专利申请具有以下优点：
51.1、物料由下而上流动，通过送料装置4控制物料的流动速度，准确地控制物料在管式反应器1及管式熟化器2中的滞留时长，保证物料反应充分且不过度，管式反应器1中的物料再进入管式熟化器2中进一步反应，使物料反应完全，提高目标产物的转化率，使产品的粘性、粒径等参数的正太分布更加集中；
52.2、管式反应器1连接有控温装置，在管式反应器1的内腔设置导流板7，更加快速和准确地控制反应温度，进一步使物料反应更加充分、彻底和平稳；
53.3、通过在进料管5上设置混合器8，能够使物料提前混合后再进入管式反应器1中反应，能够使物料的反应的过程更加充分、均匀。
54.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。