虽然有上述各种困难因素,但仍有一些较为成功的连续法生产酚醛树脂的报道,现介绍供参考。
(一)管道式
例1:这种生产酚醛树脂的管式连续工艺首先由美国AlliedChem公司所采用,其流程见图1所示。
苯酚和甲醛通过称量与催化剂在混合器内混合并用泵以0.176MPa的压力连续定量地将料打人前期管式反应器进行缩聚反应(其配比为苯酚536.2kg/h,37%的甲醛385.6kg/h,20%的硫酸13.6kg/h)。
图1 管道式连续法生产酚醛树脂流程示意之
1-原料计量;2-原料混合器;3-泵;4-前期反应器;5-冷却器;6-上层水分离器;7-后期反应器;8-蒸发器;9-树脂刮片机;10-树脂细碎机
反应器内有293m长的不锈钢盘管,通加热用蒸汽(通过器壁与盘管之间),离开管式反应器的反应物温度为100℃,立即进入带有水冷却夹套的冷却器,使其冷却到50℃,然后进入内有冷却盘管,容积为11400L的分离器,使温度保持50℃,在分离器中反应物分成两层,其组成见表3-6。上层液的2/3作为废水放人下水道,含有树脂的下层液以6845kg/h的流量用泵输入后期反应器(直径为2.54cm,长91.4m,外有蒸汽夹套的不锈钢制成)。余下的1/3上层液可与下层树脂液混合进入第二加热管。上层液所含的残余催化剂(硫酸)在第二加热管中继续作用,其反应条件为:进入压力为1.8MPa(表压),温度为165℃,输出压力为O.68MPa(表压)。如缩聚不完全可补加少量催化剂,以达到准确的反应终点,从后期反应器出来的液体和蒸汽的泡沫反应物,再输到蒸发器(直径1.22m,高2.44m),蒸汽从器顶释出,器底连续每小时输出566kg含少量苯酚的脱水树脂,最后经过刮片机(带有内部水冷辊筒),制成片状固体树脂或再粉碎成树脂粉。
1-原料计量;2-原料混合器;3-泵;4-前期反应器;5-冷却器;6-上层水分离器;7-后期反应器;8-蒸发器;9-树脂刮片机;10-树脂细碎机
反应器内有293m长的不锈钢盘管,通加热用蒸汽(通过器壁与盘管之间),离开管式反应器的反应物温度为100℃,立即进入带有水冷却夹套的冷却器,使其冷却到50℃,然后进入内有冷却盘管,容积为11400L的分离器,使温度保持50℃,在分离器中反应物分成两层,其组成见表3-6。上层液的2/3作为废水放人下水道,含有树脂的下层液以6845kg/h的流量用泵输入后期反应器(直径为2.54cm,长91.4m,外有蒸汽夹套的不锈钢制成)。余下的1/3上层液可与下层树脂液混合进入第二加热管。上层液所含的残余催化剂(硫酸)在第二加热管中继续作用,其反应条件为:进入压力为1.8MPa(表压),温度为165℃,输出压力为O.68MPa(表压)。如缩聚不完全可补加少量催化剂,以达到准确的反应终点,从后期反应器出来的液体和蒸汽的泡沫反应物,再输到蒸发器(直径1.22m,高2.44m),蒸汽从器顶释出,器底连续每小时输出566kg含少量苯酚的脱水树脂,最后经过刮片机(带有内部水冷辊筒),制成片状固体树脂或再粉碎成树脂粉。
表1管式连续反应法分离器中反应物组成
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名称
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上层液/(kg/h)
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下层液/(kg/h)
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名称
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上层液/(kg/h)
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下层液/(kg/h)
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水
甲醛
苯酚
|
226.5
9.96
6.8
|
92.87
5.9
3.4
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硫酸
树脂
|
1.81
4.5
|
0.91
550
|
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总计
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249.6
|
684
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