一种适合聚酯多元醇分步反应的反应釜[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 206652500 U(45)授权公告日 2017.11.21

(21)申请号 201720444245.2(22)申请日 2017.04.26

(73)专利权人 嘉兴九健新材料科技有限公司

地址 314599 浙江省嘉兴市桐乡市梧桐街

道发展大道1448号1幢2楼西北(72)发明人 赵亮　李光鹏　关锐　王小辉　(74)专利代理机构 杭州天欣专利事务所(普通

合伙) 33209

代理人 杨显俭(51)Int.Cl.

B01J 19/18(2006.01)B01D 3/14(2006.01)C08G 63/78(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

(54)实用新型名称

一种适合聚酯多元醇分步反应的反应釜(57)摘要

本实用新型涉及一种适合聚酯多元醇分步反应的反应釜，包括多级分馏装置、釜体和一级分馏装置，一级分馏装置包括一级填料塔、一级分缩器、一级全缩器和一级收集器，釜体的顶端设置有一级开口，一级开口处设置有一级阀门，一级开口与一级填料塔的入口相连，一级填料塔与一级分缩器相连，一级分缩器与一级全缩器相连，一级全缩器与一级收集器连通，多级分馏装置包括多级填料塔、多级分缩器、多级全缩器和多级收集器，釜体的顶端设置有多级开口，多级开口处设置有多级阀门，多级开口与多级填料塔相连，多级填料塔与多级分缩器相连，多级分缩器与多级全缩器相连，多级全缩器与多级收集器连通。

CN 206652500 UCN 206652500 U

权　利　要　求　书

1/1页

1.一种适合聚酯多元醇分步反应的反应釜，包括釜体和一级分馏装置，一级分馏装置包括一级填料塔、一级分缩器、一级全缩器和一级收集器，釜体的顶端设置有一级开口，一级开口处设置有一级阀门，一级开口与一级填料塔的入口相连，一级填料塔的出口与一级分缩器的入口相连，一级分缩器的出口与一级全缩器的入口相连，一级全缩器的出口与一级收集器的入口连通，其特征在于：所述适合聚酯多元醇分步反应的反应釜还包括多级分馏装置，多级分馏装置包括多级填料塔、多级分缩器、多级全缩器和多级收集器，釜体的顶端设置有多级开口，多级开口处设置有多级阀门，多级开口与多级填料塔的入口相连，多级填料塔的出口与多级分缩器的入口相连，多级分缩器的出口与多级全缩器的入口相连，多级全缩器的出口与多级收集器的入口连通。

2.根据权利要求1所述的适合聚酯多元醇分步反应的反应釜，其特征在于：所述多级开口包括二级开口，二级开口设置在釜体的顶端，多级分馏装置包括二级分馏装置，二级分馏装置包括二级填料塔、二级分缩器、二级全缩器和二级收集器，二级开口与二级填料塔的入口相连，二级填料塔的出口与二级分缩器的入口相连，二级分缩器的出口与二级全缩器的入口相连，二级全缩器的出口与二级收集器的入口连通。

3.根据权利要求2所述的适合聚酯多元醇分步反应的反应釜，其特征在于：所述一级阀门连接有一级法兰，二级阀门连接有二级法兰。

4.根据权利要求1或2所述的适合聚酯多元醇分步反应的反应釜，其特征在于：所述釜体的内部安装有搅拌装置，釜体安装有加热装置，釜体内部安装有温度传感器，温度传感器连接有控制装置，控制装置与一级阀门相连，控制装置与多级阀门相连。

5.根据权利要求1或2所述的适合聚酯多元醇分步反应的反应釜，其特征在于：所述多级收集器和一级收集器中均设置有流量计。

6.根据权利要求1或2所述的适合聚酯多元醇分步反应的反应釜，其特征在于：所述一级填料塔的入口和多级填料塔的入口均在釜体内。

2

CN 206652500 U

说　明　书

一种适合聚酯多元醇分步反应的反应釜

1/4页

技术领域

[0001]本实用新型涉及一种反应釜，特别是一种适合聚酯多元醇分步反应的反应釜。背景技术

[0002]现有的反应釜只能够用于单一成分提纯，由于不同物质之间的分馏温度差距较大，而且现有的反应釜仅有一个出口，导致多次提纯由于共用管道的关系，造成分馏出的溶液产生污染，影响纯度，从而影响二次使用。

[0003]中国专利201410277916.1公开了一种一种连续溢流式分步反应釜，所述的反应釜为圆柱形的壳体，所述的壳体内设搅拌轴安装在壳体中部，所述的反应釜壳体内设有两层对称安装在不同高度的阻液挡板，所述的阻液挡板包括圆弧型的连接端和直线溢流端，所述的溢流端上设有溢流板，所述的搅拌轴穿过两层阻液挡板连接在壳体底部，每层阻液挡板上均设有一个搅拌桨连通在搅拌轴上。该方案仅用于混合反应，而无法应用于分馏提纯。实用新型内容

[0004]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种结构设计简单合理，分馏纯度高，适用于多种混合物分馏提纯的适合聚酯多元醇分步反应的反应釜。[0005]本实用新型提供的具体技术方案为：一种适合聚酯多元醇分步反应的反应釜，包括釜体和一级分馏装置，一级分馏装置包括一级填料塔、一级分缩器、一级全缩器和一级收集器，釜体的顶端设置有一级开口，一级开口处设置有一级阀门，一级开口与一级填料塔的入口相连，一级填料塔的出口与一级分缩器的入口相连，一级分缩器的出口与一级全缩器的入口相连，一级全缩器的出口与一级收集器的入口连通，其特征在于：所述适合聚酯多元醇分步反应的反应釜还包括多级分馏装置，多级分馏装置包括多级填料塔、多级分缩器、多级全缩器和多级收集器，釜体的顶端设置有多级开口，多级开口处设置有多级阀门，多级开口与多级填料塔的入口相连，多级填料塔的出口与多级分缩器的入口相连，多级分缩器的出口与多级全缩器的入口相连，多级全缩器的出口与多级收集器的入口连通。为了获得性能优异、分子量分布窄的聚酯多元醇，一般在配方设计和工艺设计上会使用分步反应。这是由于不同的小分子的在不同工艺温度下，反应活性不一样，为了获得分子结构不规整、分子量分布窄的聚酯多元醇，在反应过程中分阶段使用不同的工艺温度。并且设计多级分馏装置，达到减少副反应和废液高效回收利用的效果。由于不同的有机物沸点不同，在共用管道的情况下会产生污染，不利于后期收集再利用。[0006]本实用新型所述多级开口包括二级开口，二级开口设置在釜体的顶端，多级分馏装置包括二级分馏装置，二级分馏装置包括二级填料塔、二级分缩器、二级全缩器和二级收集器，二级开口与二级填料塔的入口相连，二级填料塔的出口与二级分缩器的入口相连，二级分缩器的出口与二级全缩器的入口相连，二级全缩器的出口与二级收集器的入口连通。由于不同的小分子沸点不同，在共用管道的情况下会产生副反应，并且收集器的废液由于纯度不高，不利于回收利用。因此我们采用了二个管道设计。其中先关闭所有的阀门，进行

3

CN 206652500 U

说　明　书

2/4页

第一步反应，然后打开一级阀门，沸点最低的小分子成分通过一级开口进入一级填料塔，依次经过一级分缩器进行分离，然后进入一级全缩器中进行冷凝，最后进入一级收集器。然后关闭所有阀门，提高反应釜中温度，进行第二步反应，然后打开二级阀门，沸点较高的成分经过二级分馏装置进行收集。该结构避免了副反应，实现了聚酯多元醇的分步反应，并且高效回收了高纯度废液。本实用新型典型设计适用于乙二醇和二甘醇的混合溶液分离。其中乙二醇沸点在197℃左右，二甘醇沸点在245℃左右。先将温度设置在197℃，过量的乙二醇依次通过一级填料塔、一级分缩器和一级全缩器进入一级收集器，然后设置温度在245℃，过量的二甘醇依次通过二级填料塔、二级分缩器和二级全缩器进入二级收集器。通过一级分馏装置和二级分馏装置的独立作用，充分实现了不同小分子醇的聚酯多元醇分步反应。一级分缩器的作用是分离水和乙二醇。二级分缩器的作用是分离水和二甘醇。该结构避免交叉污染和提高废液纯度，避免需要再次分离乙二醇和二甘醇，有利于后期循环利用并节省能源。

[0007]本实用新型所述一级阀门连接有一级法兰，二级阀门连接有二级法兰。一级法兰打开一级阀门，同时二级法兰关闭二级阀门，此时乙二醇开始分馏提纯。一级法兰关闭一级阀门，同时二级法兰打开二级阀门，此时二甘醇开始分馏提纯。该结构有效避免管道的交叉污染，同时控制方便，方便自动化控制。

[0008]本实用新型所述釜体的内部安装有搅拌装置，釜体安装有加热装置，釜体内部安装有温度传感器，温度传感器连接有控制装置，控制装置与一级阀门相连，控制装置与多级阀门相连。搅拌装置有效提升分馏效率，温度传感器方便控制装置精准及时控制一级阀门和多级阀门的开闭，适用于多成分的分步分馏。

[0009]本实用新型所述多级收集器和一级收集器中均设置有流量计。

[0010]本实用新型所述一级填料塔的入口和多级填料塔的入口均在釜体内。该结构有效提升连接处的气密性，同时由于一级填料塔和多级填料塔位于釜体中的部分不多，带来的影响完全可以在工业误差允许的范围内。[0011]相比现有技术，本实用新型采用多级填料塔、多级分缩器、多级全缩器和多级收集器，克服了现有技术中只能提纯分馏单一组分技术瓶颈，同时获得高纯度的多种组分的分馏溶液，避免交叉污染。同时分馏成品能够进行循环二次利用，更加利于环境保护。通过一级分馏装置和多级分馏装置的独立作用，充分实现了不同小分子醇的聚酯多元醇分步反应。

附图说明

[0012]图1为本实用新型实施例主视半剖结构示意图。[0013]图2为本实用新型实施例俯视结构示意图。

具体实施方式

[0014]下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。[0015]实施例。[0016]参见图1-2。

4

CN 206652500 U[0017]

说　明　书

3/4页

本实施例为一种适合聚酯多元醇分步反应的反应釜，包括釜体1、一级分馏装置和

多级分馏装置。

[0018]一级分馏装置包括一级管道71、一级填料塔41、一级分缩器61、一级全缩器81和一级收集器101，釜体1的顶端设置有一级开口111，一级开口111处设置有一级阀门51。[0019]一级开口111与一级填料塔41的入口相连，一级填料塔41的出口与一级分缩器61的入口相连，一级分缩器61的出口与一级全缩器81的入口之间通过一级管道71相连，一级全缩器81的出口与一级收集器101的入口之间通过一级管道71连通。[0020]作为优选，一级阀门51连接有一级法兰。[0021]作为优选，一级收集器101中设置有一级流量计91。[0022]一级分缩器61用于分离水和乙二醇。[0023]多级分馏装置包括多级管道、多级填料塔、多级分缩器、多级全缩器和多级收集器，釜体1的顶端设置有多级开口，多级开口处设置有多级阀门，多级开口与多级填料塔的入口相连，多级填料塔的出口与多级分缩器的入口相连，多级分缩器的出口与多级全缩器的入口相连，多级全缩器的出口与多级收集器的入口连通。[0024]多级开口、多级填料塔、多级分缩器、多级全缩器和多级收集器的数量相互之间均完全相同。其数量由所需分馏提成的成分种类数量决定。[0025]本实施例中以分馏提纯乙二醇和二甘油进行说明。[0026]因此，本实施例中多级开口为二级开口112，二级开口112设置在釜体1的顶端，多级分馏装置为二级分馏装置，二级分馏装置包括二级管道72、二级填料塔42、二级分缩器62、二级全缩器82和二级收集器102。二级填料塔42即为多级填料塔，二级分缩器62即为多级分缩器，二级全缩器82即为多级全缩器，二级收集器102即为多级收集器，二级阀门52即为多级阀门。

[0027]二级开口112与二级填料塔42的入口相连，二级填料塔42的出口与二级分缩器62的入口相连，二级分缩器62的出口与二级全缩器82的入口之间通过二级管道72相连，二级全缩器82的出口与二级收集器102的入口之间通过二级管道72连通。二级分缩器62用于用于分离水和二甘醇。[0028]作为优选，二级阀门52连接有二级法兰。[0029]乙二醇沸点在197℃左右，二甘醇沸点在245℃左右。先通过一级法兰关闭一级阀门51，同时二级法兰关闭二级阀门52，将温度设置在197℃进行反应。反应完成后通过一级法兰打开一级阀门51，此时乙二醇开始分馏提纯，过量的乙二醇依次通过一级填料塔41、一级分缩器61和一级全缩器81进入一级收集器101。乙二醇分馏完成后，通过一级法兰关闭一级阀门51，然后将温度设置在245℃进行反应，反应完成后，通过二级法兰打开二级阀门52，此时二甘醇开始分馏提纯，过量的二甘醇依次通过二级填料塔42、二级分缩器62和二级全缩器82进入二级收集器102。通过一级分馏装置和二级分馏装置的独立作用，充分实现了不同小分子醇的聚酯多元醇分步反应。[0030]作为优选，釜体1的内部安装有搅拌装置3，釜体1的底部安装有加热装置2，釜体1内部安装有温度传感器，温度传感器连接有控制装置，控制装置与一级阀门51相连，控制装置与二级阀门52相连。

[0031]考虑到乙二醇和二甘油混合溶液粘度，搅拌装置3优选涡轮式搅拌器或者桨式搅

5

CN 206652500 U

说　明　书

4/4页

拌器。

作为优选，二级收集器102中设置有二级流量计92。

[0033]一级填料塔41的入口和二级填料塔42的入口均在釜体1内。[0034]本实施例中，一级分缩器61和二级分缩器62的结构设计避免分馏气体交叉污染，同时提高相对纯度有利于后期收集再利用，避免需要再次分离乙二醇和二甘醇，节省能源。一级收集器101和二级收集器102里面大部分均是水，少部分是和水一起出来的醇类，废水这样分离后，便于生产上的回收利用，也减少了废醇排放的污染。[0035]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

[0032]

6

CN 206652500 U

说　明　书　附　图

1/1页

图1

图2

7