專利名稱：制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及甲苯二異氰酸酯制造設(shè)備領(lǐng)域，具體地說(shuō)是制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前世界上生產(chǎn)甲苯二異氰酸酯主要有重溶劑和輕溶劑兩種工藝，光化反應(yīng)器的形式也是多種多樣，有代表性、相對(duì)比較成熟且在實(shí)際應(yīng)用的反應(yīng)器主要有管式反應(yīng)器、高剪切式反應(yīng)器和釜式反應(yīng)器等。反應(yīng)器在這兩種生產(chǎn)工藝中均起著至關(guān)重要的作用。由于在光化反應(yīng)中二胺基甲苯與光氣之間的反應(yīng)非常迅速，所以反應(yīng)器混合效果至關(guān)重要， 同時(shí)反應(yīng)會(huì)生成副產(chǎn)物氯化氫，而氯化氫又有可能與二胺基甲苯發(fā)生副反應(yīng)而生成氨基鹽酸鹽，同時(shí)二胺基甲苯與甲苯二異氰酸酯也可能會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，不但產(chǎn)生大量焦油殘?jiān)菀锥氯O(shè)備而導(dǎo)致停車清理，也會(huì)給后續(xù)除渣系統(tǒng)帶來(lái)負(fù)擔(dān)，增加了原料、設(shè)備及動(dòng)力的消耗，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上不足之處，提供一種防堵塞、易維修、可靈活調(diào)節(jié)的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該混合式反應(yīng)器包括反應(yīng)器主體和內(nèi)管，反應(yīng)器主體內(nèi)腔分為上部的倒圓錐形內(nèi)腔和下部的圓柱形內(nèi)腔，倒圓錐形內(nèi)腔和下部圓柱形內(nèi)腔的連接處為喉管，喉管側(cè)面的反應(yīng)器主體上開(kāi)有防堵沖洗口，下部圓柱形內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)管，內(nèi)管的頂端設(shè)置有內(nèi)部中空的噴嘴，噴嘴內(nèi)設(shè)置有旋流器，噴嘴的外表面設(shè)置有螺旋環(huán)繞流道。所述的內(nèi)管底部?jī)蓚?cè)通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓與反應(yīng)器主體底部的螺栓孔連接，調(diào)節(jié)螺栓上設(shè)置有鎖緊螺母。所述的噴嘴外壁與喉管下方的反應(yīng)器主體內(nèi)壁之間形成原料室，原料室與反應(yīng)器主體上的二胺基甲苯溶液進(jìn)料口連通。所述的內(nèi)管外壁與反應(yīng)器主體內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈。所述的內(nèi)管底部為光氣進(jìn)口。所述的倒圓錐形內(nèi)腔的頂部為反應(yīng)器出口。所述的內(nèi)管的下部側(cè)面設(shè)置有位移標(biāo)尺與反應(yīng)器主體下部側(cè)面的位移刻度線對(duì)應(yīng)配合。本實(shí)用新型的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、效率高、安裝方便、使用安全、防堵塞、易維修、可靈活調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。另外，該設(shè)備也適用于其它類別的異氰酸酯的合成制備。

[0012]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。附圖為制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、反應(yīng)器主體，2、內(nèi)管，3、旋流器，4、噴嘴，5、密封圈，6、調(diào)節(jié)螺栓，7、位移標(biāo)尺，8、鎖緊螺母，9、喉管，10、二胺基甲苯溶液進(jìn)料口，11、防堵沖洗口，12、倒圓錐形內(nèi)腔， 13、光氣進(jìn)口，14、反應(yīng)器出口，15、位移刻度線，16、原料室，17、螺旋環(huán)繞流道，18、螺栓孔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)器主體1和內(nèi)管2，反應(yīng)器主體1內(nèi)腔分為上部的倒圓錐形內(nèi)腔12和下部的圓柱形內(nèi)腔，倒圓錐形內(nèi)腔12的頂部為反應(yīng)器出口 14，倒圓錐形內(nèi)腔12和下部圓柱形內(nèi)腔的連接處為喉管9，喉管 9側(cè)面的反應(yīng)器主體1上開(kāi)有防堵沖洗口 11，下部圓柱形內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)管2，內(nèi)管2底部為光氣進(jìn)口 13，內(nèi)管2外壁與反應(yīng)器主體1內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈5，內(nèi)管2底部?jī)蓚?cè)通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓6與反應(yīng)器主體1底部的螺栓孔18連接，調(diào)節(jié)螺栓6上設(shè)置有鎖緊螺母8 ；內(nèi)管2 的下部側(cè)面設(shè)置有位移標(biāo)尺7與反應(yīng)器主體1下部側(cè)面的位移刻度線15對(duì)應(yīng)配合；內(nèi)管2 的頂端設(shè)置有內(nèi)部中空的噴嘴4，噴嘴4內(nèi)設(shè)置有旋流器3，噴嘴4的外表面設(shè)置有螺旋環(huán)繞流道17，噴嘴4外壁與喉管9下方的反應(yīng)器主體1內(nèi)壁之間形成原料室16，原料室16與反應(yīng)器主體1上的二胺基甲苯溶液進(jìn)料口 10連通。工作原理二胺基甲苯有機(jī)溶液通過(guò)二胺基甲苯溶液進(jìn)料口 10切向進(jìn)入原料室 16并沿著螺旋環(huán)繞流道17進(jìn)入喉管9。光氣物料通過(guò)光氣進(jìn)口 13依次進(jìn)入內(nèi)管2、旋流器3和噴嘴4中，光氣最終通過(guò)噴嘴4頂端高速旋轉(zhuǎn)噴出進(jìn)入反應(yīng)器主體喉管9，在此處與二胺基甲苯有機(jī)溶液接觸并發(fā)生反應(yīng)，生成物沿著反應(yīng)器主體1上端的倒圓錐形內(nèi)腔12流出反應(yīng)器出口 14。由于在倒圓錐形內(nèi)腔12中存在著低壓區(qū)，且容易在此處發(fā)生沉淀結(jié)晶而使反應(yīng)器堵塞，生產(chǎn)中可通過(guò)防堵沖洗口 11切線通入溶劑，來(lái)防止物料在低壓區(qū)產(chǎn)生沉淀，從而避免反應(yīng)器被堵塞。使用中如需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)生產(chǎn)負(fù)荷，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓6使內(nèi)管2、旋流器3和噴嘴4上下移動(dòng)來(lái)改變噴嘴4與喉管9之間的間隙大小，根據(jù)位移標(biāo)尺7和位移刻度線15來(lái)判斷噴嘴4與喉管9之間的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)生產(chǎn)負(fù)荷的調(diào)整。由于流體在噴嘴4處的流速很高，噴嘴4在長(zhǎng)時(shí)間的使用后因磨蝕會(huì)逐漸變大而使混合效果下降，此時(shí)需要更換噴嘴4，可將內(nèi)管2、旋流器3及噴嘴4從反應(yīng)器主體1中抽出，然后將噴嘴4與內(nèi)管2旋開(kāi)， 再換上備用噴嘴4即可實(shí)現(xiàn)更換。本實(shí)用新型的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器其加工制作非常簡(jiǎn)單方便，按說(shuō)明書附圖所示加工制作即可。除說(shuō)明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求1.制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器，包括反應(yīng)器主體和內(nèi)管，反應(yīng)器主體內(nèi)腔分為上部的倒圓錐形內(nèi)腔和下部的圓柱形內(nèi)腔，倒圓錐形內(nèi)腔和下部圓柱形內(nèi)腔的連接處為喉管，喉管側(cè)面的反應(yīng)器主體上開(kāi)有防堵沖洗口，下部圓柱形內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)管，其特征在于內(nèi)管的頂端設(shè)置有內(nèi)部中空的噴嘴，噴嘴內(nèi)設(shè)置有旋流器，噴嘴的外表面設(shè)置有螺旋環(huán)繞流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器，其特征在于所述的內(nèi)管底部?jī)蓚?cè)通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓與反應(yīng)器主體底部的螺栓孔連接，調(diào)節(jié)螺栓上設(shè)置有鎖緊螺母。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器，其特征在于所述的噴嘴外壁與喉管下方的反應(yīng)器主體內(nèi)壁之間形成原料室，原料室與反應(yīng)器主體上的二胺基甲苯溶液進(jìn)料口連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器，其特征在于所述的內(nèi)管外壁與反應(yīng)器主體內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器，其特征在于所述的內(nèi)管底部為光氣進(jìn)口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器，其特征在于所述的倒圓錐形內(nèi)腔的頂部為反應(yīng)器出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器，其特征在于所述的內(nèi)管的下部側(cè)面設(shè)置有位移標(biāo)尺與反應(yīng)器主體下部側(cè)面的位移刻度線對(duì)應(yīng)配合。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器，屬于甲苯二異氰酸酯制造設(shè)備領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)器主體和內(nèi)管，反應(yīng)器主體內(nèi)腔分為上部的倒圓錐形內(nèi)腔和下部的圓柱形內(nèi)腔，倒圓錐形內(nèi)腔和下部圓柱形內(nèi)腔的連接處為喉管，喉管側(cè)面的反應(yīng)器主體上開(kāi)有防堵沖洗口，下部圓柱形內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)管，內(nèi)管的頂端設(shè)置有內(nèi)部中空的噴嘴，噴嘴內(nèi)設(shè)置有旋流器，噴嘴的外表面設(shè)置有螺旋環(huán)繞流道。本實(shí)用新型的制備甲苯二異氰酸酯的混合式反應(yīng)器和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、效率高、安裝方便、使用安全、防堵塞、易維修、可靈活調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。另外，該設(shè)備也適用于其它類別的異氰酸酯的合成制備。
文檔編號(hào)C07C263/10GK202131251SQ201120209838
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者張錦寶, 朱紅梅, 李振香, 楊同蓮, 楊向東, 楊秀會(huì), 郝玉兵, 郭方飛 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司, 海洋石油工程股份有限公司