[发明专利]一种合成橡胶促进剂系统及工艺

说明书

本发明涉及化工领域，公开了一种用于催化氧气氧化法合成橡胶促进剂DPG的系统，包括反应釜；混合循环泵，与所述反应釜的出料口相通；喷射器，所述喷射器喷射出口伸入至所述反应釜内，所述喷射器的进料口与所述混合循环泵的出料口相通；通气管道，与所述喷射器和/或反应壁连通。还公开了一种应用上述系统制备合成橡胶促进剂DPG的工艺。大大提高了反应物料混合效率，获得了更高气含率，提高了反应体系中三相传质效率，减少了反应时间，提高了反应收率，降低了原料消耗。

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种用于催化氧气氧化法合成橡胶促进剂DPG的系统及工艺。

背景技术

橡胶硫化促进剂DPG(又名促进剂D)，化学名称为1,3-二苯胍，结构式为是橡胶硫化促进剂重要品种之一，在硫化胶中耐老化性能好，也作为噻唑类、秋兰姆类及次磺酰胺类促进的活化剂；同时在氯丁橡胶中还有作为增塑剂和塑解剂的功能。

催化氧气氧化法合成DPG反应是将气相、液相、固相三相进行反应，由于氧气在反应溶液中的溶解度非常小，因而不能与液固两相充分接触反应，以获得高质量的硫化促进剂，或虽然通过一些技术手段，如增大反应压力，提高反应温度，增加机械搅拌速度以尽量提高三相的充分接触反应，但由于系统和方法不合理，顾此疏彼，导致反应时间长、效率低及设备损耗严重的问题。

目前工业生产多采用带有搅拌结构的高压反应釜，内部有氧气分布管，外部带有夹套。中国文献CN102302916A公开了一种用于氧气氧化法合成促进剂NS的装置，为了能进一步提高氧气的利用率，采用以下述技术方案，包括混合罐、高压泵、喷射泵和反应罐；在混合罐和反应罐内分别设置有压力仪表和温度仪表；所述的混合罐底部有循环物料出口阀通过管路与高压泵、喷射泵和反应罐顺序相连，所述的反应罐有出料口与混合罐顶部设置的循环进料阀相连；所述的混合罐顶部的出气口与喷射泵进口阀相连；在出气口上还设置有放空口阀；所述的循环物料出口阀的出料端还与卸料阀相连；所述的混合罐和反应罐的外壁设置有保温夹套。其内部结构并没有改善气液固的直接传质效率；外部夹套换热器限制了反映产生热量的移出，副反应增加；整体装置结构设计复杂，需通过混合罐和反应罐两个罐体结合使用，无疑会增加生产成本和后期的更换和维护成本。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的固、液、气三相物反应体系不能充分接触反应从而提高橡胶硫化促进剂品质的缺陷，从而提供一种提高物料混合效率，提高气含率以提高橡胶促进剂DPG品质的系统及工艺。

为此，本发明提供了一种合成橡胶促进剂系统，包括：

反应釜；

混合循环泵，与所述反应釜的出料口相通；

喷射器，所述喷射器喷射出口伸入至所述反应釜内，所述喷射器的进料口与所述混合循环泵的出料口相通；

通气管道，与所述喷射器和/或反应壁连通。

可选地，所述喷射器为雾化喷射装置；所述雾化喷射装置包括：具有气体入口和气体出口的外管喷射件和设于所述外管喷射件内的具有流体入口和流体出口的内管喷射件，所述内管喷射件的流体出口壁缘处连接设有挡件且通过该挡件的外缘与所述外管喷射件的内壁连接，以形成沿流体运动方向而设置的第一直线空腔和沿气体运动方向而设置的第二直线空腔和第二收缩空腔；所述挡件上设有若干成型开孔。

可选地，所述内管喷射件直径与外管喷射件的直径比，计算方程为：

ω＝m2/m1 (1)

其中，m2为二次流质量，单位为kg/h

m1为一次流质量，单位为kg/h

p1为一次流工作压力，单位为Pa