一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置的制作方法

本发明涉及聚酯多元醇制备装置领域，具体为一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置。

背景技术：

1、聚酯多元醇是一种重要的化工原料，广泛应用于涂料、胶粘剂、合成革、纺织品等领域。目前，传统的聚酯多元醇制备方法通常是将二元或多元羧酸与二元或多元醇在催化剂的作用下进行酯化反应，生成聚酯多元醇和水。该反应是一种可逆反应，需要在高温下进行，以提高反应速率和转化率。

2、但是，由于该反应是一种可逆反应，故需要将反应生成的水排出，以防止反应发生逆转，但是在排出大量的水蒸气的同时，也会导致一部分未反应的多元醇随之排出，这就导致生产原料的损失及环境的污染；同时，因酯化反应需要保持较高的温度，而将原料升温的过程需要耗费较多时间，这就导致制备效率不高，能耗高的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，解决了一部分未反应的多元醇随水蒸气排出导致生产原料的损失及环境的污染的问题，同时通过预处理装置的设置，并利用冷凝器产生的热量对原料进行预热，以到达提高制备效率、降低能耗的目的。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，包括酯化反应釜，所述酯化反应釜内部设置有搅拌装置，且酯化反应釜的釜壁为双层结构，两层釜壁之间设置有导热腔，所述导热腔内腔通过管道与冷热一体机连通，并通过冷热一体机循环供应的导热油实现对酯化反应釜内部温度的控制，所述酯化反应釜顶部依次设置有主进料口、辅进料口、蒸汽排放口，所述主进料口与预处理装置连通，所述预处理装置用于预先混合原料并对原料进行预热处理，所述辅进料口与催化剂进给装置连通，所述催化剂进给装置用于将催化剂定量注入酯化反应釜中，所述蒸汽排放口与冷凝器连通，所述冷凝器出液口设置有回收机构，用于回收被蒸发出的多元醇，所述冷凝器排出的热能用于供给预处理装置进行预热处理的需求。

3、优选的，所述搅拌装置包括第一搅拌器，所述第一搅拌器轴部顶端贯穿并转动连接在酯化反应釜中部顶壁，并与搅拌电机输出端固定连接，所述搅拌电机座端固定连接在酯化反应釜顶端。

4、优选的，所述预处理装置包括混料箱，所述混料箱内设置有第二搅拌器，所述第二搅拌器轴端贯穿并转动连接在混料箱侧壁，且其轴端还固定连接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮齿端与固定连接在搅拌电机输出端外壁的主动锥齿轮齿端啮合连接。

5、优选的，所述混料箱箱壁采用双层结构，其两层箱壁之间设置有夹层，所述夹层的一个进出液口通过管道与循环泵输出端连通，所述循环泵输入端通过管道与导热箱的一个开口连通，所述导热箱的另一个开口与夹层的另一个进出液口通过管道连通，所述导热箱将冷凝器散热端包覆，并使冷凝器散热端没入导热箱内部导热油中。

6、优选的，所述回收机构包括分离器，所述分离器用于分离被冷凝为液态的水和多元醇，其中分离出的多元醇由管道进入回收罐，分离出的水由分离器的排水口排出。

7、优选的，所述分离器采用重力式分离器或蒸馏式分离器。

8、优选的，所述回收机构还包括抽液泵，所述抽液泵用于将回收罐中的多元醇通过管道输送到混料箱中，进行再次利用。

9、优选的，所述酯化反应釜内部还设置有温度传感器，温度传感器用于检测酯化反应釜内混合液的温度。

10、优选的，所述酯化反应釜外壁还固定连接有保温层。

11、工作原理：将二元或多元羧酸与二元或多元醇注入混料箱，由冷凝器工作时产生的热量由其散热端导热至导热箱内部导热油中，在循环泵的作用下，导热油通过管道在导热箱内部与混料箱的夹层之间进行循环，则使导热油将热量传导至混料箱内部，对其内部的原料进行预热，同时搅拌电机驱动主动锥齿轮转动，带动从动锥齿轮转动，进而使第二搅拌器对混料箱内原料进行搅拌，使原料受热均匀；预热完成后，原料由主进料口进入酯化反应釜内，同时催化剂进给装置根据原料数量将定量的催化剂由辅进料口注入酯化反应釜内，冷热一体机运行，使导热油通过管道在冷热一体机与酯化反应釜两层釜壁之间的导热腔之间进行循环，使导热油将热量传导至酯化反应釜内的原料中，使其到达酯化反应的温度，搅拌电机转动的同时带动第一搅拌器对酯化反应釜内的原料进行搅拌，使其受热均匀；酯化过程中，反应产生的水蒸气上升并携带一部分未反应的多元醇由蒸汽排放口进入冷凝器，受冷液化后再进入分离器，利用分离器将液态的多元醇与水分离，此时，液态的多元醇由管道进入回收罐，而水被排出，当回收罐中多元醇积聚至预设量后，抽液泵启动，将回收罐中的多元醇通过管道输送到混料箱中，进行再次利用。

12、本发明提供了一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置。具备以下有益效果：

13、1、本发明通过预处理装置的设置，使原料在进行酯化反应前经过预热处理，使原料在酯化反应釜内可快速进入酯化反应过程，不仅提高了制备的效率，同时提高了产品的质量，同时利用冷凝器产生的废弃热量作为预热处理的热量来源，进而节省能源消耗并减少温室气体排放。

14、2、本发明通过将酯化反应过程中排出的气体经过冷凝器冷凝液化，并由分离器将液化混合液中的多元醇原料分离提取，进而避免了一部分未反应的多元醇随水蒸气排出导致环境的污染的问题，同时降低了制备过程中原料的损耗。

技术特征：

1.一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，包括酯化反应釜(1)，其特征在于，所述酯化反应釜(1)内部设置有搅拌装置，且酯化反应釜(1)的釜壁为双层结构，两层釜壁之间设置有导热腔(101)，所述导热腔(101)内腔通过管道与冷热一体机连通，并通过冷热一体机循环供应的导热油实现对酯化反应釜(1)内部温度的控制，所述酯化反应釜(1)顶部依次设置有主进料口(102)、辅进料口、蒸汽排放口(103)，所述主进料口(102)与预处理装置连通，所述预处理装置用于预先混合原料并对原料进行预热处理，所述辅进料口与催化剂进给装置(104)连通，所述催化剂进给装置(104)用于将催化剂定量注入酯化反应釜(1)中，所述蒸汽排放口(103)与冷凝器(2)连通，所述冷凝器(2)出液口设置有回收机构，用于回收被蒸发出的多元醇，所述冷凝器(2)排出的热能用于供给预处理装置进行预热处理的需求。

2.根据权利要求1所述的一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，其特征在于，所述搅拌装置包括第一搅拌器(3)，所述第一搅拌器(3)轴部顶端贯穿并转动连接在酯化反应釜(1)中部顶壁，并与搅拌电机(4)输出端固定连接，所述搅拌电机(4)座端固定连接在酯化反应釜(1)顶端。

3.根据权利要求2所述的一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，其特征在于，所述预处理装置包括混料箱(5)，所述混料箱(5)内设置有第二搅拌器(6)，所述第二搅拌器(6)轴端贯穿并转动连接在混料箱(5)侧壁，且其轴端还固定连接有从动锥齿轮(7)，所述从动锥齿轮(7)齿端与固定连接在搅拌电机(4)输出端外壁的主动锥齿轮(8)齿端啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，其特征在于，所述混料箱(5)箱壁采用双层结构，其两层箱壁之间设置有夹层(501)，所述夹层(501)的一个进出液口通过管道与循环泵(9)输出端连通，所述循环泵(9)输入端通过管道与导热箱(10)的一个开口连通，所述导热箱(10)的另一个开口与夹层(501)的另一个进出液口通过管道连通，所述导热箱(10)将冷凝器(2)散热端包覆，并使冷凝器(2)散热端没入导热箱(10)内部导热油中。

5.根据权利要求3所述的一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，其特征在于，所述回收机构包括分离器(11)，所述分离器(11)用于分离被冷凝为液态的水和多元醇，其中分离出的多元醇由管道进入回收罐(12)，分离出的水由分离器(11)的排水口排出。

6.根据权利要求5所述的一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，其特征在于，所述分离器(11)采用重力式分离器或蒸馏式分离器。

7.根据权利要求5所述的一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，其特征在于，所述回收机构还包括抽液泵(13)，所述抽液泵(13)用于将回收罐(12)中的多元醇通过管道输送到混料箱(5)中，进行再次利用。

8.根据权利要求1所述的一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，其特征在于，所述酯化反应釜(1)内部还设置有温度传感器，温度传感器用于检测酯化反应釜(1)内混合液的温度。

9.根据权利要求1所述的一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，其特征在于，所述酯化反应釜(1)外壁还固定连接有保温层(14)。

技术总结
本申请涉及聚酯多元醇制备装置领域，公开了一种聚酯多元醇化工制备用酯化反应装置，包括酯化反应釜，所述酯化反应釜内部设置有搅拌装置，且酯化反应釜的釜壁为双层结构，两层釜壁之间设置有导热腔，所述导热腔内腔通过管道与冷热一体机连通，并通过冷热一体机循环供应的导热油实现对酯化反应釜内部温度的控制，所述酯化反应釜顶部依次设置有主进料口、辅进料口、蒸汽排放口，所述主进料口与预处理装置连通。通过预处理装置的设置，使原料在进行酯化反应前经过预热处理，使原料在酯化反应釜内可快速进入酯化反应过程，提高了制备的效率，同时利用冷凝器产生的废弃热量作为预热处理的热量来源，进而节省能源消耗并减少温室气体排放。

技术研发人员：刘德平,张卫东,罗源
受保护的技术使用者：江西高信前沿科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15