[發明專利]松香改性酚醛樹脂生產設備

有效

• 申請號: 201310427508.5
• 申請日: 2013-09-19
• 公開（公告）號: CN103467684A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 韋瀟;彭堅
• 申請（專利權）人: 韋瀟;彭堅
• 主分類號: C08G8/34
• 分類號: C08G8/34;C09D11/10;B01J19/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 羅保康

技術領域

本發明涉及一種生產設備，特別是用于松香改性酚醛樹脂縮合、加成反應和酯化反應生產油墨原料的生產設備。

背景技術

松香是一種廉價的可再生化工原料，廣泛應用于各個領域。松香改性酚醛樹脂更是由于具有良好的脂溶性、高粘度、快干、良好的耐水性而大量作為印刷油墨的原料。目前合成松香改性酚醛樹脂的方法有一步法和二步法。一步法的工藝是：將松香、酚和醛混合后在低溫下發生縮合和加成反應，然后加入多元醇，升溫至200℃以上發生酯化反應。該工藝非常簡單，但各步反應對溫度的控制要求比較高。傳統的反應釜的傳熱結構采用單一的夾套或盤管結構，傳熱比較慢，加熱物料和冷卻物料所需的時間非常長，溫度控制很不靈活，特別是酯化反應，反應溫度一般比較高，物料由室溫升溫至反應溫度，由反應溫度降溫至能夠出料的溫度，耗費了大量時間，這些時間往往是反應溫度耗時的2～3倍，嚴重影響了生產效率。二步法的工藝是：首先是讓酚和醛發生縮合反應，生成縮合中間體，然后再與松香進行加成反應，最后再加入多元醇，發生酯化反應，生成松香改性酚醛樹脂。該工藝具有原料質量要求不高，產品質量好的特點，但由于現有的生產設備溫度控制不靈活，常常導致縮合步驟過度，使產物的分子量過大，粘度太高，應用成本高；由于酯化階段升溫比較慢，物料停留在縮合和加成階段的時間放置太長，導致中間產物在多元醇中的溶解度降低，最終影響到酯化反應的速率，導致酯化不完全，嚴重影響了產品質量。合成松香改性酚醛樹脂的兩種方法各有千秋，而反應釜的性能對兩種方法得到的產品質量影響比較大。傳統結構的反應釜要得到好的傳熱性能，往往造價比較高，制造也比較困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種合成松香改性酚醛樹脂的生產設備，本發明的反應釜具有傳熱快、溫控靈活，特別適用于合成松香改性酚醛樹脂的優點。

為提高傳熱效率，加快升溫和降溫，本發明的松香改性酚醛樹脂生產設備采用的反應釜采用夾套傳熱結構與盤管傳熱結構相結合，夾套傳熱結構分成兩個獨立部分：上夾套和下夾套；所有傳熱結構都允許熱介質和冷介質通過；例如：升溫時，盤管和下夾套通入熱的導熱油，加熱物料，降溫時，盤管和下夾套通入冷的導熱油，上夾套通入冷卻水，冷卻物料；從這樣的設計看出，由于采用夾套和盤管的協同傳熱，不論是升溫還是降溫，速度都非常的快。而這樣的設計，溫度控制也是非常靈活的，道理是：縮合反應的溫度比較低，為100～110℃，傳統的反應釜采用單一的夾套加熱或盤管加熱（采用300～400℃的導熱油作為傳熱介質），溫度的控制經常不夠準確，容易超溫（為防止超溫，升溫需要很慢的速度才容易控制）；而采用本發明的反應釜，溫度控制就顯得非常容易：首先是采用熱導熱油加熱物料至一定溫度（低于縮合溫度），然后采用上夾套通入蒸汽（約150℃，蒸汽控溫非常方便，只是不能用于太高溫度的場合）的方式繼續升高物料的溫度至縮合溫度。

酯化反應的溫度為220～280℃，如此高的反應溫度，采用傳統的反應釜，5噸的物料從120℃加熱到反應溫度，需要約5小時，從280℃降溫至出料溫度（約80℃），約需要3小時，可見升溫和降溫非常的慢。而采用本發明的反應釜；盤管聯合下夾套采用同樣溫度的導熱油加熱物料至酯化溫度，只需約2個小時；降溫就更加快了，只需要約半小時：降溫采用盤管聯合下夾套通入冷的導熱油，上夾套通入冷卻水，強制降溫。

本發明的生產設備是由兩個上述的反應釜及反應釜的配套設備和松香熔化釜組成，具體的方案如下：

松香改性酚醛樹脂生產設備，具有兩個反應釜，一號反應釜和二號反應釜，反應釜釜頂有固體物料入口和液體物料入口；釜頂的蒸汽出口用管道與冷凝器相連，冷凝器的冷凝液出口與集液器相連，集液器頂部設有真空接口、排空口；松香熔化釜底部用管道與反應釜頂部的接口相連；一號反應釜釜底的物料出口用管道與泵連通，泵的一端用管道與二號反應釜頂部的接入口連接；

本發明的松香改性酚醛樹脂生產設備可根據原料的質量決定采取一步合成法或二步合成法；當原料的質量較好時，采用一步合成法，酚和醛由反應釜頂部的液體物料進口通入反應釜，松香由松香熔化釜通過管道進入反應釜，升溫發生縮合和加成反應，反應結束后，反應釜通入多元醇，升溫發生酯化反應，反應結束后降溫，產品從反應釜底部出料。