本申請涉及化工設備領(lǐng)域，更具體來說提供了一種用于以連續(xù)方式合成聚合物的連續(xù)反應設備。

背景技術(shù)：

1、聚合物多元醇是一類用途廣泛且用量很大的工業(yè)原料，例如像聚醚多元醇、聚酯多元醇等之類的聚合物多元醇經(jīng)常以聚合物顆粒的形式互相獨立且互相不接觸地形成分散體系，作為原料用來制備聚氨酯泡沫、聚氨酯彈性體等聚氨酯制品，這些聚合物多元醇原料能夠有效地提高聚氨酯制品的各項性能。因此，工業(yè)中對于這些聚合物多元醇的需求始終在持續(xù)地提高。

2、目前生產(chǎn)聚合物多元醇主要通過間歇法和連續(xù)法等工藝。在生產(chǎn)中使用間歇法工藝制備聚合物多元醇時，不同生產(chǎn)批次的產(chǎn)品穩(wěn)定性相差較大，需要調(diào)整配方以適應相應的生產(chǎn)與應用。除此之外，通過間歇法生產(chǎn)的聚合物多元醇產(chǎn)品粘度偏大，與目前聚合物多元醇低粘度的使用需求相悖，是間歇法工藝亟需解決的問題之一。

3、相比之下，聚合物多元醇連續(xù)法制備工藝適合大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)出的產(chǎn)品穩(wěn)定性好。在相同的固含量下、連續(xù)法與間歇法工藝相比，前者制備的聚合物多元醇產(chǎn)品粘度更低，但是連續(xù)法也存在單體轉(zhuǎn)化率相對較低的問題。另外一個重要問題在于，在聚合物多元醇連續(xù)化生產(chǎn)工藝中，需要將混合后的反應物料加入到反應釜中，并在一定的反應溫度和壓力下進行反應，而且該反應為放熱反應，為確保熱量在反應釜內(nèi)及時移出，需要對反應釜進行嚴格的溫度控制。但是目前聚合物多元醇的反應釜換熱能力不夠，同時現(xiàn)有的大多反應釜內(nèi)循環(huán)換熱器的換熱效率同樣不足，難以滿足反應體系換熱的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本申請的發(fā)明人開發(fā)了反應設備，其適合用于通過以連續(xù)的方式進行聚合反應來制備諸如聚合物多元醇之類的聚合物，并且在反應過程中實現(xiàn)高效的傳熱，防止反應設備中出現(xiàn)局部過熱以及結(jié)塊等不利現(xiàn)象。

2、具體來說，本申請?zhí)峁┝艘环N連續(xù)反應設備，其特征在于，所述反應設備包括第一反應釜、第二反應釜、液體分布器、靜態(tài)混合器、外循環(huán)換熱器、外循環(huán)管線和外部輸送管線；

3、所述第一反應釜包括第一進料口和第一出料口，所述第二反應釜包括第二進料口和第二出料口，所述第一出料口通過外部輸送管線與第二進料口相連；

4、所述外循環(huán)管線與所述第一反應釜底部的外循環(huán)出口和第一反應釜頂部外循環(huán)進口相連。

5、根據(jù)本申請的一個實施方式，所述外循環(huán)換熱器與所述外循環(huán)管線相連，所述液體分布器和靜態(tài)混合器設置在外循環(huán)換熱器內(nèi)部，所述液體分布器位于外循環(huán)換熱器內(nèi)的下部，所述靜態(tài)混合器位于液體分布器的上方。

6、根據(jù)本申請的另一個實施方式，所述液體分布器設置在外循環(huán)換熱器內(nèi)部并且液體分布器的進料口與液體分布器的進料口相連；所述靜態(tài)混合器的進料口與液體分布器的出料口相連接；靜態(tài)混合器的出料口與外循環(huán)換熱器的出料口相連。

7、根據(jù)本申請的另一個實施方式，所述第一反應釜的第一進料口與進料管線相連，所述第二反應釜的第二出料口與出料管線相連。

8、根據(jù)本申請的另一個實施方式，在所述外循環(huán)管線連接有外循環(huán)泵。

9、根據(jù)本申請的另一個實施方式，所述外循環(huán)泵設置在所述外循環(huán)出口和所述外循環(huán)換熱器之間，或者設置在所述外循環(huán)換熱器和所述外循環(huán)進口之間，或者上述情況的組合。

10、根據(jù)本申請的另一個實施方式，所述外循環(huán)換熱器的長徑比為5:1至12:1。

11、根據(jù)本申請的另一個實施方式，所述第一反應釜和第二反應釜中分別設置有攪拌裝置。

12、根據(jù)本申請的另一個實施方式，所述連續(xù)反應設備還包括第二外循環(huán)管線和第二外循環(huán)換熱器，第二外循環(huán)換熱器與所述第二外循環(huán)管線連接，第二液體分布器和第二靜態(tài)混合器設置在第二外循環(huán)換熱器內(nèi)部，所述第二液體分布器位于第二外循環(huán)換熱器內(nèi)的下部，所述第二靜態(tài)混合器位于第二液體分布器的上方，所述第二外循環(huán)管線與所述第二反應釜底部的第二外循環(huán)出口和第二外循環(huán)進口相連。

13、根據(jù)本申請的另一個實施方式，所述連續(xù)反應設備是用來以連續(xù)方式進行聚合反應而制備聚合物多元醇的反應設備。

14、在下文的具體實施方式部分中，結(jié)合附圖對本申請的技術(shù)方案進行描述。

技術(shù)特征：

1.一種連續(xù)反應設備，其特征在于，所述反應設備包括第一反應釜(3)、第二反應釜(11)、液體分布器(6)、靜態(tài)混合器(7)、外循環(huán)換熱器(8)、外循環(huán)管線(4)和外部輸送管線(10)；

2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)反應設備，其特征在于，所述液體分布器(6)設置在外循環(huán)換熱器(8)內(nèi)部并且液體分布器(6)的進料口與液體分布器(6)的進料口相連；所述靜態(tài)混合器(7)的進料口與液體分布器(6)的出料口相連接；靜態(tài)混合器(7)的出料口與外循環(huán)換熱器(8)的出料口相連。

3.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)反應設備，其特征在于，所述第一反應釜(3)的第一進料口(2)與進料管線(1)相連，所述第二反應釜(11)的第二出料口(14)與出料管線(12)相連。

4.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)反應設備，其特征在于，在所述外循環(huán)管線(4)連接有外循環(huán)泵(5)。

5.如權(quán)利要求4所述的連續(xù)反應設備，其特征在于，所述外循環(huán)泵(5)設置在所述外循環(huán)出口(a)和所述外循環(huán)換熱器(8)之間，或者設置在所述外循環(huán)換熱器(8)和所述外循環(huán)進口(b)之間，或者上述情況的組合。

6.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)反應設備，其特征在于，所述外循環(huán)換熱器的長徑比為5:1至12:1。

7.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)反應設備，其特征在于，所述第一反應釜和第二反應釜中分別設置有攪拌裝置。

8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的連續(xù)反應設備，其特征在于，所述連續(xù)反應設備還包括第二外循環(huán)管線(15)和第二外循環(huán)換熱器(16)，第二外循環(huán)換熱器(16)與所述第二外循環(huán)管線(15)相連，第二液體分布器(17)和第二靜態(tài)混合器(18)設置在第二外循環(huán)換熱器(16)內(nèi)部，所述第二液體分布器(17)位于第二外循環(huán)換熱器(16)內(nèi)的下部，所述第二靜態(tài)混合器(18)位于第二液體分布器(17)的上方，所述第二外循環(huán)管線(15)與所述第二反應釜(11)底部的第二外循環(huán)出口(c)和第二反應釜(11)頂部的第二外循環(huán)進口(d)相連。

9.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)反應設備，其特征在于，所述連續(xù)反應設備是用來以連續(xù)方式進行聚合反應而制備聚合物多元醇的反應設備。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N連續(xù)反應設備，所述反應設備包括第一反應釜、第二反應釜、液體分布器、靜態(tài)混合器、外循環(huán)換熱器、外循環(huán)管線和外部輸送管線；所述第一反應釜包括第一進料口和第一出料口，所述第二反應釜包括第二進料口和第二出料口，所述第一出料口通過外部輸送管線與第二進料口相連；所述外循環(huán)管線與所述第一反應釜底部的外循環(huán)出口和第一反應釜頂部的外循環(huán)進口相連，所述外循環(huán)換熱器與所述外循環(huán)管線相連，所述液體分布器和靜態(tài)混合器設置在外循環(huán)換熱器內(nèi)部，所述液體分布器位于外循環(huán)換熱器內(nèi)的下部，所述靜態(tài)混合器位于液體分布器的上方。

技術(shù)研發(fā)人員：宋芬,王祥,劉珍珍,袁茂全
受保護的技術(shù)使用者：上海化工研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240326
技術(shù)公布日：2024/12/19