一种反应釜及聚氨酯的生产系统的制作方法

本实用新型涉及化工领域，具体而言，涉及一种反应釜及聚氨酯的生产系统。

背景技术：

聚氨酯浆料用作涂层制备聚氨酯合成革、人造革。聚氨酯合成革具有光泽柔和、自然，手感柔软，真皮感强的外观，具有与基材粘接性能优异、抗磨损、耐挠曲、抗老化、抗霉菌性好等优异的机械性能，同时还具备耐寒性好、透气、可洗涤、加工方便、价格优廉等优点，是天然皮革的最为理想的替代品，广泛应用于服装、制鞋、箱包、家具、体育等行业。

目前聚氨酯生产时一般是采用反应釜进行反应，并配合搅拌桨对水性聚氨酯进行搅拌，在反应过程中因反应温度的要求需要对反应釜温度进行控制，此时需要对反应釜进行冷却或加热以保证反应釜内的温度在水性聚氨酯正常的反应温度内，因此一般的反应釜都会将一温度计伸入反应釜内以监测反应釜的温度，并在反应釜外配合安装温度控制装置以对反应釜的温度进行控制，但因聚氨酯的性质粘稠、传热系数差，使得在反应过程中无法对反应釜内的温度进行有效控制，导致反应釜内外温度无法保持一致，从而导致不同批次得到的聚氨酯品质重现性差，限制着聚氨酯的工业化生产品质。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种反应釜及聚氨酯的生产系统，其旨在改善现有的反应釜内温度不均一的问题。

本实用新型提供一种技术方案：

一种反应釜，反应釜包括釜本体、设置于釜本体内的搅拌装置、换热装置，搅拌装置包括搅拌杆、叶片，搅拌杆内设置有导热腔，导热腔内设置有导热介质，换热装置与导热腔连通，且换热装置控制导热介质的温度。

在本实用新型的其他实施例中，上述导热腔包括相互连通的进口通孔、出口通孔；导热介质能在进口通孔、出口通孔内流动。

在本实用新型的其他实施例中，上述叶片内部设置有毛细管网，毛细管网与导热腔连通。

在本实用新型的其他实施例中，上述搅拌杆设置有测温仪。

在本实用新型的其他实施例中，上述搅拌杆设置有多个测温仪，多个测温仪沿搅拌杆的轴向方向间隔设置。

在本实用新型的其他实施例中，上述反应釜还包括控制系统，控制系统用于控制釜本体内的温度。

在本实用新型的其他实施例中，上述控制系统与换热装置连接，控制系统根据釜本体内的的温度控制换热装置输出的导热介质的温度。

在本实用新型的其他实施例中，上述导热介质为导热油或水。

在本实用新型的其他实施例中，上述反应釜的侧壁设置有人孔。

本实用新型还提供一种技术方案：

一种聚氨酯的生产系统，其特征在于，聚氨酯的生产系统包括上述的反应釜。

本实用新型实施例提供的反应釜及聚氨酯的生产系统的有益效果是：

反应釜包括釜本体、设置于釜本体内的搅拌装置；搅拌杆内设置导热腔，导热腔内设置有导热介质。换热装置可以调节进入导热腔内导热介质的温度，进而调节釜本体内的温度。对釜本体内的温度进行有效控制，使釜本体内部的温度更均一，避免因釜本体内物料中心位置处温度过高或者过低导致产品质量不稳定。

进一步地，叶片内部设置有与导热腔连通的毛细管网，导热介质的热量可以沿着毛细管网传递至整个釜本体的内腔。

通过换热装置以及恒温系统的配合，使釜本体内部的温度均衡，避免了因为物料温度不均而导致的产品质量不佳。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的反应釜的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的釜本体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的搅拌杆的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的釜本体与恒温系统的结构示意图。

图标：100-反应釜；102-夹层；103-容置腔；110-釜本体；120-搅拌装置；121-搅拌杆；122-叶片；123-导热腔；1231-进口通孔；1232-出口通孔；130-换热装置；140-恒温系统；141-换热结构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

图1为本实用新型实施例提供的反应釜100的结构示意图。请参阅图1，本实施例提供了一种反应釜100，用于合成聚氨酯。反应釜100包括釜本体110、设置于釜本体110内的搅拌装置120、换热装置130，搅拌装置120包括搅拌杆121、叶片122，搅拌杆121内设置有导热腔123(见图3)，导热腔123内设置有导热介质(图中未示出)，换热装置130与导热腔123连通，且换热装置130控制导热介质的温度。

详细地，搅拌杆121内设置导热腔123，导热腔123内设置有导热介质。换热装置130可以调节进入导热腔123内导热介质的温度，进而调节釜本体110内的温度。对釜本体110内的温度进行有效控制，使釜本体110内部的温度更均一，避免因釜本体110内物料中心位置处温度过高或者过低导致产品质量不稳定。

图2为本实用新型实施例提供的釜本体110的结构示意图。图3为本实用新型实施例提供的搅拌杆121的结构示意图。请参阅图2、图3。

本实施例采用的釜本体110的结构、构造与现有技术的相同。釜本体110设置有进料口、出料口、以及人孔(图中未示出)，本实施例将不再对进料口、出料口、以及人孔的形状、构造、设置的位置以及连接关系进一步阐述。

呈上所述，搅拌杆121内设置导热腔123，在实施例中，导热腔123包括相互连通的进口通孔1231、出口通孔1232；导热介质能在进口通孔1231、出口通孔1232内流动。换言之，进口通孔1231与出口通孔1232共同构成一个U型的流道，导热介质能在该流道内流动。

换热装置130与搅拌杆121的侧边相连，且换热装置130与搅拌杆121可拆卸连接，搅拌杆121搅拌时，可以断开换热装置130与搅拌杆121，搅拌杆121不搅拌时，换热装置130与搅拌杆121连接。

详细地，经过换热装置130换热后的导热介质从进口通孔1231进入导热腔123内，导热介质与釜本体110内的物料进行换热后，从出口通孔1232再次循环至换热装置130。

在本实施例中，导热腔123为圆孔，在其他实施例中，导热腔123也可以为方孔。或者导热腔123的形状可以根据搅拌杆121的形状而设置。本实用新型不对导热腔123的形状及大小作出限定。

可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，导热腔123也可以设置为一个通孔。

进一步地，为了将导热介质的热传递至整个釜本体110的腔体内。叶片122内部设置有毛细管网(图中未示出)，毛细管网与导热腔123连通。换言之，叶片122内设置有多个流道，多个流道与导热腔123连通，进入导热腔123内的导热介质可以进入毛细管网内。叶片122沿釜本体110的径向延伸，因此导热介质的热量可以沿着毛细管网传递至整个釜本体110的内腔。

为了对整个釜本体110的内腔的温度的掌控，在本实施例中，搅拌杆121设置有测温仪。测温仪可以检测物料内部的温度。

在本实施例中，搅拌杆121设置有多个测温仪(图中未示出)，多个测温仪沿搅拌杆121的轴向方向间隔设置。沿搅拌杆121的轴向方向间隔设置的多个测温仪可以检测釜本体110内腔不同深度的物料温度。

进一步地，在本实施例中，上述测温仪为热电偶测温仪。在其他实施例中，上述测温仪也可以为其他测温仪，本实用新型不对测温仪的种类进行限制。

在其他实施例中，也可以在叶片122上设置测温仪，用于检测不同位置处的物料温度。

本实施例提供的反应釜100还包括控制系统(图中未示出)，该控制系统与换热装置130连接，控制系统控制换热装置130与导热介质的换热量，进而控制进入导热腔123的导热介质的温度。

进一步地，控制系统与多个测温仪连接，多个测温仪检测到釜本体110内各个位置处的温度，然后将该温度值反馈至控制系统，控制系统根据该温度值调节入导热腔123的导热介质的温度，使釜本体110内各个位置处的温度在预设值范围内。

在本实施例中，上述导热介质为水，在其他实施例中，上述导热介质也可以为导热介质等流体。

本实施例采用的换热装置130包括冷水塔、换热器、热源管道，换热器可选地与冷水塔的冷却水或者来自于热源管道(例如烟道气管道)的热源进行换热。当换热装置130需要为导热介质加热时，上述换热器与热源管道的热源进行换热；相应地，当换热装置130需要为导热介质降温时，上述换热器与冷水塔的冷却水进行换热。

本实施例提供的换热装置130与釜本体110可拆卸连接，当搅拌杆121不进行搅拌时，换热装置130与搅拌杆121连接，通过导热腔123进行热交换。

进一步地，在本实施例中，为了对釜本体110内的物料温度进行精准控制。反应釜100设置有与釜本体110连接的夹层102，夹层102设置有容纳导热介质的容置腔103。釜本体110配置有恒温系统140，恒温系统140的主要目的是为整个釜本体110实现控温。

换言之，釜本体110配制有换热装置130以及恒温系统140。换热装置130与导热腔123连通，恒温系统140与釜本体110的夹层102连通。恒温系统140为釜本体110外部进行换热，换热装置130为釜本体110内部进行换热。

图4示出了本实用新型实施例提供的釜本体110与恒温系统140的结构示意图。请参阅图4。

详细地，恒温系统140包括换热结构141，换热结构141设置有调节阀，换热结构141通过调节阀与容置腔103连通，恒温系统140与容置腔103共同构成循环流道(图中未标出)，循环流道内设置有导热介质，恒温系统140通过导热介质进行热传导。进一步地，导热介质将恒温系统140的热量传递至釜本体110，或者，导热介质将釜本体110的热量传递至恒温系统140。

进一步地，换热结构141将导热介质调节至预设温度，调节至预设温度的导热介质通过循环流道进入容置腔103，导热介质与釜本体110内的物料换热后通过循环流道送回换热结构141再次进行换热。

详细地，在本实施例中，换热结构141包括匹配连接的输送泵、加热器、模温机(图中未示出)，输送泵用于泵送导热介质，使导热介质于循环流道内进行循环，模温机控制加热器导热介质加热至预设值，然后再通过输送泵输送至容置腔103内。模温机控制的温度可以达到±0.1℃。达到更精确控温的效果。

在本实施例中，换热结构141包括冷却装置、换热器。导热介质流经换热器，且与冷却装置提供的冷源进行热交换，低温的导热介质通过输送泵输送至容置腔103与物料进行热交换，以降低物料的温度。相应地，当需要对釜本体110内的温度进行升温时，导热介质流经换热器，与冷却装置提供的热源进行热交换，升高导热介质的温度。

需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，换热结构141也可设置为其他换热体系，例如蒸气、烟道气等。

在本实施例中，上述的导热介质为水，可以理解的是，在其他实施例中，导热介质也可以为导热油等其他介质。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，恒温系统140也可以包括过滤器(图中未示出)，过滤器与容置腔103的出口管或者入口管连接。过滤器为循环流道内的导热介质进行过滤，避免导热介质内的杂质等进入容置腔103或者换热结构141内，造成结垢。

需要说明的是，在本实施例中，恒温系统140属于备用，当控制系统检测到的温度值与物料温度的预设温度偏差较大时，可以启动恒温系统140。恒温系统140加快物料的降温，增加生产效率。可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，也可以不设置恒温系统140。

在本实施例中，恒温系统140与换热装置130单独设置，在其他实施例中，恒温系统140也可以与换热装置130设置为一体。

本实用新型实施例提供的反应釜100的主要优点在于：

反应釜100包括釜本体110、设置于釜本体110内的搅拌装置120；搅拌杆121内设置导热腔123，导热腔123内设置有导热介质。换热装置130可以调节进入导热腔123内导热介质的温度，进而调节釜本体110内的温度。对釜本体110内的温度进行有效控制，使釜本体110内部的温度更均一，避免因釜本体110内物料中心位置处温度过高或者过低导致产品质量不稳定。

进一步地，叶片122内部设置有与导热腔123连通的毛细管网，导热介质的热量可以沿着毛细管网传递至整个釜本体110的内腔。

通过换热装置130以及恒温系统140的配合，使釜本体110内部的温度均衡，避免了因为物料温度不均而导致的产品质量不佳。

本实用新型还提供一种聚氨酯的生产系统，聚氨酯的生产系统包括上述的反应釜100。进一步地，聚氨酯的生产系统还包括进料装置，例如物料传送装置、物料称量装置等，物料预生产系统。以及与反应釜100连接的纯化装置等，纯化装置对反应釜100反应得到的产品进行纯化、包装等。进料装置与反应釜100的进料口连通，反应釜100的出料口与下一工序连接。然后对聚氨酯树脂进行分离、纯化包装等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。