[實用新型]一種油脂環氧化裝置

有效

• 申請號: 201621369552.0
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN206318969U
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 姚東陽
• 申請（專利權）人: 陜西德融新能源股份有限公司
• 主分類號: C11C3/00
• 分類號: C11C3/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司11335
• 代理人: 吳甘棠

技術領域

本實用新型涉及化工領域的化學反應及分離設備，特別涉及一種油脂環氧化裝置。

背景技術

油脂是脂肪族羧酸與甘油所形成的酯，在室溫下呈液態的稱為油，呈固態的稱為脂肪。用弱極性溶劑(如乙醚、石油、醚、苯、氯仿等)從動植物組織中萃取出的不溶于水的物質，其中最重要的有油脂、類脂和蠟三類。從植物種子中得到的大多為油，來自動物的大多為脂肪。油脂中的脂肪酸大多是正構含偶數碳原子的飽和的或不飽和的脂肪酸，常見的有肉豆蔻酸(C14)、軟脂酸(C16)、硬脂酸(C18)等飽和酸和棕櫚油酸(C16，單烯)、油酸(C18，單烯)、亞油酸(C18，二烯)、亞麻酸(C18，三烯)等不飽和酸。某些油脂中含有若干特殊的脂肪酸，如桐油中的桐油酸，菜油中的芥酸，蓖麻油中的蓖麻酸，椰子油中的橘酸等。油脂根據其飽和程度可分為干性油、半干性油和非干性油。不飽和程度較高，在空氣中能氧化固化的稱為干性油，如桐油；在空氣中不固化的則為非干性油，如花生油；處于二者之間的則為半干性油。

在塑料、橡膠工業中，添加到聚合物中，能夠增加材料加工成型時的可塑性和流動性能。并賦予制品柔韌性的有機物質被稱為增塑劑。通常是一些粘稠的難揮發的高沸點液體有機化合物或容易熔化的低熔點固體。一般不與聚合物發生化學反應。增塑劑本身能給硬質聚合物以可塑性，能使聚合物的成型加工易于進行。能使塑料具備適合使用目的的種種特性。理想的增塑劑應具備的條件是：與樹脂有良好的相容性，即被加工物質能夠容納盡可能多的增塑劑并形成均一、穩定的體系；增塑效率高，增塑速度快；耐久性好(揮發性低，遷移性小，耐抽出性高)；環境穩定性好(耐光、耐熱、耐寒、耐菌、電絕緣性、耐化學藥品和阻燃性好)；衛生性好(對人、畜和農作物無毒，不污染，無味)；無色，互溶性好；電絕緣性好；粘度穩定性好；價格低廉。

環氧增塑劑是含有三元氧環的化合物，主要有環氧化油、環氧化脂肪酸單酯和環氧化四氫鄰苯二甲酸酯。環氧增塑劑的消費量僅次于鄰苯二甲酸酯和脂肪族二元酸酯。環氧增塑劑中的環氧基團能捕捉從PVC降解時分離出的氯化氫。以抑制PVC的繼續分解，因此環氧增塑劑既有增塑性，又兼有穩定性。可顯著改善制品的耐候性。環氧增塑劑的環氧化工業生產，主要有雙氧水作為氧給予體、乙酸作為氧載體的過氧乙酸法和由乙醛自動氧化制備過氧乙酸法連續環氧化法兩種。環氧化大豆油和環氧化亞麻籽油是天然油脂中不飽和酸的雙鍵經環氧化反應而成。其與PVC的相容性好，揮發性及遷移性均小，沒有毒性，幾乎可以用于所有的PVC制品，是國際上普遍采用的優良無毒增塑劑。其他含有大量不飽和鍵的天然油和天然產物如蓖麻油、菜籽油、蛹油、造紙工業副產物妥爾油等。均可生產性能優良的環氧增塑劑。

油脂環氧化過程的核心原理是碳碳雙鍵與高能級氧原子結合，形成環氧鍵的過程。以環氧鍵進入油脂羧酸碳鏈中的氧原子，對臨近分子的氫具有一定吸引作用，有傾向于奪取并形成羥基的勢能，從而是環氧油脂宏觀上比環氧之前的油脂具有更高的黏度，適宜做塑化劑使用。而聚氯乙烯內部分解產生的HCl，可以與環氧鍵容易結合，形成羥基和碳-氯結合鍵，從而宏觀上減緩聚氯乙烯塑料分解速度，改善使用性能。

作為高能級氧原子的提供者，臭氧(O₃)比雙氧水(H₂O₂)相對于油脂有更好的分散滲透能力和反應活性，可以省略所有其它載體、催化劑等物質，并完全沒有廢水產生，直接快速反應。由于沒有供氧載體存在，不存在過氧化物積聚，同時臭氧氣體與油脂的反應滲透良好，微觀更為均勻，改善熱量擴散也避免了局部積熱超溫，從而根本上免除油脂環氧化過程的爆炸危險。過程的簡潔也有利于改善生產過程的經濟效益。

傳統制備環氧植物油脂的方法是用雙氧水作為氧給予體，過氧羧酸(主要是過氧甲酸或過氧乙酸)進行環氧化。但是，傳統生產過程生成的有機過酸極不穩定、易爆炸，而且腐蝕設備，產品選擇性低、穩定性差、色澤深、產生大量的羧酸廢水，引起嚴重的環境污染。

目前行業內使用的制備環氧植物油脂的設備主要是通用的夾套或盤管水冷卻攪拌反應釜，該設備其生產出來的產品穩定性差，且生產過程中容易發生爆炸，并引起環境污染，同時，該設備生產過程復雜。

實用新型內容

本實用新型為了解決上述技術問題，提供了一種油脂環氧化裝置，使得油脂環氧化過程安全、清潔、環保、簡單，并改善經濟效益。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：