本實(shí)用新型屬于聚合物穩(wěn)定劑生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種酯化反應(yīng)或酯交換反應(yīng)的生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)：

聚合物材料在光照、熱處理工藝中容易發(fā)生褪色、黃變、龜裂、失去光澤和透明性的老化現(xiàn)象，并伴隨著部分理化性能的喪失，為抑制這種聚合物材料的老化，延緩其使用壽命，普遍的做法是往材料中添加聚合物穩(wěn)定劑。聚合物穩(wěn)定劑，包括抗氧劑（防老劑）、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑等，作為聚合物材料中廣泛應(yīng)用的助劑之一，能有效消除聚合物材料在光、熱過程中產(chǎn)生的自由基，阻止其對(duì)聚合物材料結(jié)構(gòu)的破壞并造成上述老化現(xiàn)象。

在聚合物穩(wěn)定劑的生產(chǎn)中酯化反應(yīng)和酯交換反應(yīng)是兩種常用的反應(yīng)，如光穩(wěn)定劑3853的原料硬酯酸甲酯的合成需要用到甲醇同硬酯酸的酯化反應(yīng)；光穩(wěn)定劑292的原料癸二酸二甲酯需要用到癸二酸同甲醇的酯化反應(yīng)；亞磷酸三烷基酯類抗氧劑的合成過程要用到亞磷酸三甲酯或亞磷酸三乙酯同脂肪醇的酯交換反應(yīng)；類似的反應(yīng)還有很多例子。這類反應(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)所需溫度較高，而反應(yīng)原料中有一種或多種原料沸點(diǎn)較低接近或低于反應(yīng)所需溫度，反應(yīng)過程有較多的原料隨反應(yīng)生成的副產(chǎn)蒸出，使得反應(yīng)較難進(jìn)行。目前這類反應(yīng)現(xiàn)在較常用的解決方法是：選擇高效催化劑如固體超強(qiáng)酸，在低沸點(diǎn)原料過量數(shù)倍，回流下反應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間制備的方法。該方案存在反應(yīng)溫度較低，耗時(shí)長(zhǎng)且產(chǎn)品得率較低的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種聚合物穩(wěn)定劑生產(chǎn)設(shè)備的循環(huán)節(jié)能裝置。本實(shí)用新型使得酯化反應(yīng)或酯交換反應(yīng)可以在高于原料沸點(diǎn)下進(jìn)行，可以大幅度縮短反應(yīng)所需時(shí)間，且不影響產(chǎn)品得率。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型的聚合物穩(wěn)定劑生產(chǎn)設(shè)備的循環(huán)節(jié)能裝置，包括低沸原料儲(chǔ)罐、可調(diào)物料泵、反應(yīng)釜、填料塔、第一冷凝器、第一回收釜、第二冷凝器、第二回收釜、真空機(jī)組、第一閥門、第二閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第八閥門、第九閥門，低沸原料儲(chǔ)罐中的原料出口通過第九閥門與可調(diào)物料泵的入料口連接，可調(diào)物料泵的出料口與反應(yīng)釜的釜底相通，低沸原料儲(chǔ)罐中的原料通過可調(diào)物料泵抽入反應(yīng)釜的釜底中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)釜的頂部設(shè)有加料口，反應(yīng)釜頂部所設(shè)的蒸發(fā)口與填料塔的進(jìn)料口連接，填料塔的出料口與第一冷凝器的進(jìn)料口連接，第一冷凝器的出料口通過第一閥門與第一接收罐的進(jìn)料口連接，第一冷凝器的出料口還與第二冷凝器的進(jìn)料口連接，第二冷凝器的出料口通過第五閥門與第二接收罐的進(jìn)料口連接，第二接收罐的出料口通過第八閥門與可調(diào)物料泵連接，第一接收罐的出料口通過第四閥門與可調(diào)物料泵連接，第一回收釜通過第二閥門與真空機(jī)組連接，第二接收罐通過第六閥門與真空機(jī)組連接。

本實(shí)用新型中設(shè)置的第一冷凝器和第二冷凝器可將蒸出的低沸原料及反應(yīng)生成的副產(chǎn)進(jìn)行分離；設(shè)置的可調(diào)物料泵可將冷凝器分離出來的低沸原料重新連續(xù)抽入反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)；設(shè)置插入釜低的物料管道可以增加低沸物料在釜內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)在高于原料沸點(diǎn)下低沸原料連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，可縮短反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、低沸原料儲(chǔ)罐；2、可調(diào)物料泵；3、物料管道；4、反應(yīng)釜；5、填料塔；6、第一冷凝器；7、第一回收釜；8、第二冷凝器；9、第二回收釜；10、真空機(jī)組；11、第一閥門；12、第二閥門；13、第三閥門；14、第四閥門；15、第五閥門；16、第六閥門；17、第七閥門；18、第八閥門；19、第九閥門；20、第十閥門。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型提供了一種聚合物穩(wěn)定劑生產(chǎn)設(shè)備的循環(huán)節(jié)能裝置，包括低沸原料儲(chǔ)罐1、可調(diào)物料泵2、反應(yīng)釜4、填料塔5、第一冷凝器6、第一回收釜7、第二冷凝器8、第二回收釜9、真空機(jī)組10、第一閥門11、第二閥門12、第四閥門14、第五閥門15、第六閥門16、第八閥門18、第九閥門19，低沸原料儲(chǔ)罐1中的原料出口通過第九閥門19與可調(diào)物料泵2的入料口連接，可調(diào)物料泵2的出料口與反應(yīng)釜4的釜底相通，低沸原料儲(chǔ)罐1中的原料通過可調(diào)物料泵2抽入反應(yīng)釜4的釜底中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)釜4的頂部設(shè)有加料口，反應(yīng)釜4頂部所設(shè)的蒸發(fā)口與填料塔5的進(jìn)料口連接，填料塔5的出料口與第一冷凝器6的進(jìn)料口連接，第一冷凝器6的出料口通過第一閥門11與第一接收罐7的進(jìn)料口連接，第一冷凝器6的出料口還與第二冷凝器8的進(jìn)料口連接，第二冷凝器8的出料口通過第五閥門15與第二接收罐9的進(jìn)料口連接，第二接收罐9的出料口通過第八閥門18與可調(diào)物料泵2連接，第一接收罐7的出料口通過第四閥門14與可調(diào)物料泵2連接，第一回收釜7通過第二閥門12與真空機(jī)組10連接，第二接收罐9通過第六閥門16與真空機(jī)組10連接。

本實(shí)施例中，上述可調(diào)物料泵2的出料口通過物料管道3插入反應(yīng)釜4的釜底。上述反應(yīng)釜4頂部設(shè)有氣體入口。上述反應(yīng)釜4頂部設(shè)有攪拌口。

本實(shí)施例中，上述反應(yīng)釜4頂部設(shè)有熱電偶接口、檢修人孔、儀表接口。

本實(shí)施例中，上述反應(yīng)釜4頂部設(shè)有視鏡。

本實(shí)施例中，上述反應(yīng)釜4的底部裝設(shè)有第十閥門20。

本實(shí)施例中，上述第一回收釜7的底部裝設(shè)有第三閥門13。

本實(shí)施例中，上述第二回收釜9的底部裝設(shè)有第七閥門17。

本實(shí)施例中，上述第六閥門16裝設(shè)在第二回收釜9的頂部。

上述第一冷凝器6和第二冷凝器8可將蒸出的低沸原料及反應(yīng)生成的副產(chǎn)進(jìn)行分離；可調(diào)物料泵2可將第一冷凝器6或第二冷凝器8分離出來的低沸原料重新連續(xù)抽入反應(yīng)釜4內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)；設(shè)置插入釜低的物料管道3可以增加低沸物料在釜內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。

以硬酯酸同甲醇的酯化反應(yīng)制備光穩(wěn)定劑3853原料硬酯酸甲酯為例，本實(shí)用新型的工作原理是：硬酯酸、催化劑通過加料口加入到反應(yīng)釜4中升溫到80度以上，第一冷凝器6中通70度左右熱水，第二冷凝器8中通冷水，打開第一閥門11、第五閥門15、第九閥門19，其余閥門關(guān)閉，低沸原料儲(chǔ)罐1中裝1～2倍硬酯酸摩爾量的甲醇，反應(yīng)釜4攪拌下，低沸原料儲(chǔ)罐1中原料通過可調(diào)物料泵2抽入反應(yīng)釜4釜底進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過程生成的副產(chǎn)水和氣化的原料甲醇經(jīng)第一冷凝器6粗分離出水流入第一接收罐7，粗甲醇蒸汽經(jīng)第二冷凝器8冷卻后流入第二接收罐9，低沸原料儲(chǔ)罐1中原料全部抽完進(jìn)反應(yīng)釜4后關(guān)閉第九閥門19、開啟第八閥門18，使得流入第二接收罐9中的原料粗甲醇又抽入到反應(yīng)釜4中進(jìn)行反應(yīng)，如此循環(huán)反應(yīng)直到反應(yīng)釜4中的硬酯酸殘留量達(dá)到產(chǎn)品要求后，產(chǎn)品通過第十閥門20放出。

以亞磷酸三甲酯同脂肪醇的酯交換反應(yīng)制備抗氧劑亞磷酸三烷基酯為例，本實(shí)用新型的工作原理是：脂肪醇、催化劑通過加料口加入到反應(yīng)釜4中升溫到120℃以上，第一冷凝器6中通70度左右熱水，第二冷凝器8中通冷水，打開第一閥門11、第五閥門15、第九閥門19，其余閥門關(guān)閉，低沸原料儲(chǔ)罐1中裝理論量的亞磷酸三甲酯，反應(yīng)釜4攪拌下，低沸原料儲(chǔ)1中原料通過可調(diào)物料泵2抽入反應(yīng)釜4釜底進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過程生成的副產(chǎn)甲醇和氣化的原料亞磷酸三甲酯經(jīng)第一冷凝器6粗分離，粗亞磷酸三甲酯流入第一接收罐7，甲醇蒸汽經(jīng)第二冷凝器8冷卻后流入第二接收罐9，低沸原料儲(chǔ)罐1中原料全部抽完進(jìn)反應(yīng)釜4后關(guān)閉第九閥門19、開啟第四閥門14使得流入第一接收罐7中的原料粗亞磷酸三甲酯又抽入到反應(yīng)釜4中進(jìn)行反應(yīng)，如此循環(huán)反應(yīng)直到反應(yīng)釜4中的亞磷酸三甲酯大部分反應(yīng)完得到單烷基、二烷基、三烷基亞磷酸酯，再抽入適量的硬酯醇升高溫進(jìn)行反應(yīng)得亞磷酸三烷基酯產(chǎn)品。

當(dāng)然，本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型的前提下，還可作出等同的變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。