专利名称：制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及甲苯二异氰酸酯制造设备领域，具体地说是制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器。
背景技术：
目前世界上生产甲苯二异氰酸酯主要有重溶剂和轻溶剂两种工艺，光化反应器的形式也是多种多样，有代表性、相对比较成熟且在实际应用的反应器主要有管式反应器、高剪切式反应器和釜式反应器等。反应器在这两种生产工艺中均起着至关重要的作用。由于在光化反应中二胺基甲苯与光气之间的反应非常迅速，所以反应器混合效果至关重要， 同时反应会生成副产物氯化氢，而氯化氢又有可能与二胺基甲苯发生副反应而生成氨基盐酸盐，同时二胺基甲苯与甲苯二异氰酸酯也可能会发生副反应，不但产生大量焦油残渣容易堵塞设备而导致停车清理，也会给后续除渣系统带来负担，增加了原料、设备及动力的消耗，提高了产品的生产成本。
发明内容本实用新型的技术任务是针对以上不足之处，提供一种防堵塞、易维修、可灵活调节的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该混合式反应器包括反应器主体和内管，反应器主体内腔分为上部的倒圆锥形内腔和下部的圆柱形内腔，倒圆锥形内腔和下部圆柱形内腔的连接处为喉管，喉管侧面的反应器主体上开有防堵冲洗口，下部圆柱形内腔内设置有内管，内管的顶端设置有内部中空的喷嘴，喷嘴内设置有旋流器，喷嘴的外表面设置有螺旋环绕流道。所述的内管底部两侧通过调节螺栓与反应器主体底部的螺栓孔连接，调节螺栓上设置有锁紧螺母。所述的喷嘴外壁与喉管下方的反应器主体内壁之间形成原料室，原料室与反应器主体上的二胺基甲苯溶液进料口连通。所述的内管外壁与反应器主体内壁之间设置有密封圈。所述的内管底部为光气进口。所述的倒圆锥形内腔的顶部为反应器出口。所述的内管的下部侧面设置有位移标尺与反应器主体下部侧面的位移刻度线对应配合。本实用新型的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器和现有技术相比，具有设计合理、结构简单、体积小、效率高、安装方便、使用安全、防堵塞、易维修、可灵活调节等特点。另外，该设备也适用于其它类别的异氰酸酯的合成制备。
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以下结合附图对本实用新型进一步说明。附图为制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器的结构示意图。图中1、反应器主体，2、内管，3、旋流器，4、喷嘴，5、密封圈，6、调节螺栓，7、位移标尺，8、锁紧螺母，9、喉管，10、二胺基甲苯溶液进料口，11、防堵冲洗口，12、倒圆锥形内腔， 13、光气进口，14、反应器出口，15、位移刻度线，16、原料室，17、螺旋环绕流道，18、螺栓孔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器，其结构包括反应器主体1和内管2，反应器主体1内腔分为上部的倒圆锥形内腔12和下部的圆柱形内腔，倒圆锥形内腔12的顶部为反应器出口 14，倒圆锥形内腔12和下部圆柱形内腔的连接处为喉管9，喉管 9侧面的反应器主体1上开有防堵冲洗口 11，下部圆柱形内腔内设置有内管2，内管2底部为光气进口 13，内管2外壁与反应器主体1内壁之间设置有密封圈5，内管2底部两侧通过调节螺栓6与反应器主体1底部的螺栓孔18连接，调节螺栓6上设置有锁紧螺母8 ；内管2 的下部侧面设置有位移标尺7与反应器主体1下部侧面的位移刻度线15对应配合；内管2 的顶端设置有内部中空的喷嘴4，喷嘴4内设置有旋流器3，喷嘴4的外表面设置有螺旋环绕流道17，喷嘴4外壁与喉管9下方的反应器主体1内壁之间形成原料室16，原料室16与反应器主体1上的二胺基甲苯溶液进料口 10连通。工作原理二胺基甲苯有机溶液通过二胺基甲苯溶液进料口 10切向进入原料室 16并沿着螺旋环绕流道17进入喉管9。光气物料通过光气进口 13依次进入内管2、旋流器3和喷嘴4中，光气最终通过喷嘴4顶端高速旋转喷出进入反应器主体喉管9，在此处与二胺基甲苯有机溶液接触并发生反应，生成物沿着反应器主体1上端的倒圆锥形内腔12流出反应器出口 14。由于在倒圆锥形内腔12中存在着低压区，且容易在此处发生沉淀结晶而使反应器堵塞，生产中可通过防堵冲洗口 11切线通入溶剂，来防止物料在低压区产生沉淀，从而避免反应器被堵塞。使用中如需要调节系统生产负荷，可通过旋转调节螺栓6使内管2、旋流器3和喷嘴4上下移动来改变喷嘴4与喉管9之间的间隙大小，根据位移标尺7和位移刻度线15来判断喷嘴4与喉管9之间的相对位置，实现系统生产负荷的调整。由于流体在喷嘴4处的流速很高，喷嘴4在长时间的使用后因磨蚀会逐渐变大而使混合效果下降，此时需要更换喷嘴4，可将内管2、旋流器3及喷嘴4从反应器主体1中抽出，然后将喷嘴4与内管2旋开， 再换上备用喷嘴4即可实现更换。本实用新型的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器其加工制作非常简单方便，按说明书附图所示加工制作即可。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求1.制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器，包括反应器主体和内管，反应器主体内腔分为上部的倒圆锥形内腔和下部的圆柱形内腔，倒圆锥形内腔和下部圆柱形内腔的连接处为喉管，喉管侧面的反应器主体上开有防堵冲洗口，下部圆柱形内腔内设置有内管，其特征在于内管的顶端设置有内部中空的喷嘴，喷嘴内设置有旋流器，喷嘴的外表面设置有螺旋环绕流道。
2.根据权利要求1所述的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器，其特征在于所述的内管底部两侧通过调节螺栓与反应器主体底部的螺栓孔连接，调节螺栓上设置有锁紧螺母。
3.根据权利要求1所述的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器，其特征在于所述的喷嘴外壁与喉管下方的反应器主体内壁之间形成原料室，原料室与反应器主体上的二胺基甲苯溶液进料口连通。
4.根据权利要求1所述的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器，其特征在于所述的内管外壁与反应器主体内壁之间设置有密封圈。
5.根据权利要求1所述的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器，其特征在于所述的内管底部为光气进口。
6.根据权利要求1所述的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器，其特征在于所述的倒圆锥形内腔的顶部为反应器出口。
7.根据权利要求1所述的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器，其特征在于所述的内管的下部侧面设置有位移标尺与反应器主体下部侧面的位移刻度线对应配合。
专利摘要本实用新型公开了一种制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器，属于甲苯二异氰酸酯制造设备领域，其结构包括反应器主体和内管，反应器主体内腔分为上部的倒圆锥形内腔和下部的圆柱形内腔，倒圆锥形内腔和下部圆柱形内腔的连接处为喉管，喉管侧面的反应器主体上开有防堵冲洗口，下部圆柱形内腔内设置有内管，内管的顶端设置有内部中空的喷嘴，喷嘴内设置有旋流器，喷嘴的外表面设置有螺旋环绕流道。本实用新型的制备甲苯二异氰酸酯的混合式反应器和现有技术相比，具有设计合理、结构简单、体积小、效率高、安装方便、使用安全、防堵塞、易维修、可灵活调节等特点。另外，该设备也适用于其它类别的异氰酸酯的合成制备。
文档编号C07C263/10GK202131251SQ201120209838
公开日2012年2月1日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者张锦宝, 朱红梅, 李振香, 杨同莲, 杨向东, 杨秀会, 郝玉兵, 郭方飞 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油山东化学工程有限责任公司, 海洋石油工程股份有限公司