本發(fā)明涉及異氰酸酯反應，具體涉及一種制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置及其反應方法。

背景技術：

1、異氰酸酯是異氰酸的各種酯的總稱，用于家電、汽車、建筑、鞋業(yè)、家具、膠粘劑等行業(yè)。若以－nco基團的數量分類，包括單異氰酸酯r－n=c=o和二異氰酸酯o=c=n－r－n=c=o及多異氰酸酯等，常見的二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯。

2、通過將鄰甲苯胺注入到反應裝置內，由于氨基在后續(xù)反應中容易不穩(wěn)定，需要通過?；磻獙被Ｗo起來，再將光氣輸送到反應裝置內與保護后的化合物進行反應，反應溫度需要嚴格控制，以確保反應的順利進行并減少副反應的發(fā)生，需要在一定的壓力下進行，以提高反應效率，反應完成后，需要通過蒸餾、結晶或色譜等方法純化產物。

3、上述的制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置在使用時，鄰甲苯胺內的氨基在后續(xù)反應中容易不穩(wěn)定，需要通過?；磻獙被Ｗo起來，在將光氣輸送到保護后的化合物中進行反應生成異氰酸酯，由于光氣持續(xù)的向保護后的化合物中輸送，會導致反應條件變得難以控制，增加副反應的風險，影響產品質量和反應效率，會造成泄漏，引發(fā)中毒事故，對人員健康和環(huán)境安全構成威脅，且反應生產的異氰酸酯在室溫下通常是液體，但它們的粘度比水要高，因此流動性不如水那么快，如果溫度降低，異氰酸酯的粘度會增加，進一步減慢其流動性，導致純化下料的過程會被延長，生產效率大大降低。

技術實現思路

1、（一）解決的技術問題

2、針對現有技術的不足，本發(fā)明提供了一種制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置及其反應方法，具備間接性輸送光氣進行反應等優(yōu)點，解決了光氣定量持續(xù)輸出照成的光氣過量泄露和異氰酸酯具有粘性難以下料問題。

3、（二）技術方案

4、為實現上述不僅解決了光氣定量持續(xù)輸出照成的光氣過量泄露，還能確保加快反應好的異氰酸酯快速下料的目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置及其反應方法，包括反應箱體,所述反應箱體內設置有清潔攪拌機構，用于攪拌清潔內壁上吸附的結晶，所述清潔攪拌機構的一側設置有間歇輸送機構，用于間歇性輸送光氣，所述清潔攪拌機構上設置有下壓排料機構，用于推動異氰酸酯快速排料，所述清潔攪拌機構包括反應箱體上轉動連接的驅動圓盤，所述驅動圓盤上間隔連接有棘牙塊，所述棘牙塊上滑動連接有半齒輪，所述半齒輪上開設有滑動槽，所述半齒輪內滑動連接有可對棘牙塊限位的滾珠，所述滾珠上滑動連接有升降滑座，所述升降滑座遠離滾珠的一端套接有限位彈片，所述限位彈片設置在滑動槽內，所述半齒輪的上表面連接有轉動環(huán)圈。

5、作為本發(fā)明所述制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置的一種優(yōu)選方案，所述轉動環(huán)圈的上表面連接有攪拌桿，所述攪拌桿的一側開設有刮鏟槽，所述轉動環(huán)圈上套接有反應罐，所述反應罐上開設有輸送管口，所述反應罐遠離輸送管口的一端開設有排料管口。

6、作為本發(fā)明所述制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置的一種優(yōu)選方案，所述反應箱體內設置有排氣管，所述反應罐的一側嵌入安裝有排氣管，所述排氣管的一端連接有支撐板架一，所述支撐板架一的一側套接有復位彈片，所述復位彈片遠離支撐板架一的一端套接有滑動密封頭，所述排氣管內連接有密封堵塊。

7、作為本發(fā)明所述制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置的一種優(yōu)選方案，所述密封堵塊上開設有排氣道，所述密封堵塊上嵌入安裝有支撐板架二，所述支撐板架二的一側連接有限位滑桿，所述半齒輪上連接有限位滑塊，所述限位滑塊的一側滑動連接有限位轉板。

8、作為本發(fā)明所述制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置的一種優(yōu)選方案，所述限位轉板的下表面連接有和與半齒輪間歇性嚙合的驅動齒輪，所述限位轉板的上表面連接有轉動軸，所述轉動軸遠離限位轉板的一端連接有間歇轉盤，所述間歇轉盤上開設有連通孔，所述間歇轉盤上連接有密封條，所述排氣管遠離反應罐的一端連接有儲存箱。

9、作為本發(fā)明所述制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置的一種優(yōu)選方案，所述驅動圓盤的上表面連接有轉動圓盤，所述轉動圓盤的上表面連接有擾流板，所述轉動圓盤的上表面連接有轉動絲桿，所述轉動絲桿上螺接有螺紋套筒，所述螺紋套筒的下表面轉動連接有排料板。

10、作為本發(fā)明所述制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置的一種優(yōu)選方案，所述排料板的兩側開設有限位缺槽，所述螺紋套筒上轉動連接有固定座，所述固定座內開設有放置腔，所述固定座內設置有卡接彈片，所述固定座內滑動連接有滑動卡板。

11、作為本發(fā)明所述制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置的一種優(yōu)選方案，所述固定座上滑動連接有驅動滑塊，所述驅動滑塊上開設有貫通槽，所述滑動卡板滑動連接在貫通槽內，所述驅動滑塊的兩側開設有限位槽，所述滑動卡板的兩側連接有滑柱。

12、作為本發(fā)明所述制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置的一種優(yōu)選方案，所述螺紋套筒上開設有卡槽，所述固定座上連接有滑動柱，所述轉動絲桿遠離轉動圓盤的一端連接有從動齒輪，所述反應箱體上滑動連接有滑動板塊，所述滑動板塊上開設有調節(jié)槽，所述滑動板塊的一端嵌入安裝有彈性疊片，所述滑動板塊內滑動連接有滑動齒條，所述滑動板塊的一側連接有抵擋塊，所述抵擋塊的下表面滑動連接有觸碰塊，所述觸碰塊的下表面連接在驅動滑塊的上表面。

13、為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種制備鄰甲苯基異氰酸酯的反應裝置，包括如下反應方法：

14、s1,通過輸送管口往反應罐內注入鄰甲苯胺，通過反應箱體內的電機帶動驅動圓盤順時針轉動，會帶動驅動圓盤上棘牙塊的垂直面與半齒輪內的滾珠契合，帶動套接在驅動圓盤上的半齒輪順時針轉動，轉動環(huán)圈會帶動上表面的攪拌桿沿著反應罐內壁轉動，攪拌桿會帶動一側開設的刮鏟槽沿著反應罐的內壁滑動，將停留在反應罐內壁上的異氰酸酯或吸附在內壁上的結晶從內壁上鏟下；

15、s2,通過驅動圓盤帶動半齒輪順時針轉動間歇性的與一側的驅動齒輪嚙合，半齒輪一側的齒牙轉動通過驅動齒輪時，半齒輪另一端的限位滑塊會沿著驅動齒輪上的限位轉板滑動，對驅動齒輪進行限位防止晃動，驅動齒輪通過轉動軸帶動另一端的間歇轉盤在排氣管內180度轉動，間歇性的隔斷排氣管的連通，使間歇轉盤一側的連通孔與排氣管連通，通過儲存箱內的氣泵將光氣沿著排氣管輸送到反應罐內，光氣會沿著排氣管輸送到密封堵塊上開設的排氣道內，氣泵工作時，通過壓縮氣體產生高壓，光氣會沿著排氣道將另一端的滑動密封頭推動，使滑動密封頭沿著支撐板架二一側的限位滑桿滑動擠壓復位彈片，當間歇轉盤轉動將排氣管的連通隔斷后，隨著氣壓的降低，壓縮的復位彈片會在反作用力下推動滑動密封頭沿著限位滑桿滑動將排氣道的另一端堵?。?/p>

16、s3,由于固定座的上表面連接有滑動柱,固定座內的滑動卡板滑動卡接在螺紋套筒一側的卡槽內，通過驅動圓盤帶動上表面的轉動圓盤順時針轉動，使轉動圓盤上表面的轉動絲桿和轉動環(huán)圈上表面的攪拌桿轉動，轉動絲桿順時針轉動會帶動螺紋套筒下表面的排料板沿著反應罐內向上移動，轉動絲桿一端的從動齒輪轉動抵住一側的齒牙推動滑動齒條拉動彈性疊片在調節(jié)槽內滑動，滑動齒條不會與從動齒輪嚙合，由于排料板兩側開設限位缺槽卡接有攪拌桿,攪拌桿在轉動的同時會帶動排料板在螺紋套筒的下表面轉動，當轉動絲桿轉動帶動驅動滑塊上的觸碰塊與反應罐頂端的抵擋塊接觸時，會推動驅動滑塊沿著固定座的內部向下滑動，滑動卡板兩側的滑柱會沿著驅動滑塊兩側的限位槽滑動，使滑動卡板沿著貫通槽從螺紋套筒上的卡槽移出擠壓放置腔內的卡接彈片，此時轉動絲桿會帶動螺紋套筒自轉不會帶動固定座移動;

17、s4,當反應罐內反應完成后，通過電機帶動驅動圓盤逆時針轉動時，半齒輪內的滾珠會沿著棘牙塊的傾斜面通過，光氣輸送和攪拌清潔同時停止，通過驅動圓盤帶動轉動圓盤上的轉動絲桿逆時針轉動，使轉動絲桿一端的從動齒輪轉動與一側的滑動齒條嚙合，通過嚙合的滑動齒條使滑動板塊帶動一端的抵擋塊向右移動，壓縮的卡接彈片會在反作用力下推動滑動卡板兩側的滑柱沿著限位槽滑動推動驅動滑塊上升，使滑動卡板沿著貫通槽滑動到自轉的螺紋套筒上與卡槽卡接固定，帶動固定座和排料板沿著兩側不動的攪拌桿向下移動，擠壓反應罐內的異氰酸酯從排料管口排出。

18、本發(fā)明提供的技術方案，與已知的現有技術相比，具有如下有益效果：

19、1、通過轉動環(huán)圈帶動上表面的攪拌桿沿著反應罐內壁轉動，攪拌桿會帶動一側開設的刮鏟槽沿著反應罐的內壁滑動，將停留在反應罐內壁上的異氰酸酯或吸附在內壁上的結晶從內壁上鏟下，攪拌有助于確保反應物在整個反應混合物中均勻分布，避免局部濃度過高或過低，從而提高整體的反應效率和產品質量，攪拌的同時能將結晶從壁面鏟下，減少結晶在側壁的積累，延長反應裝置的使用壽命，同時間歇性的隔斷排氣管的連通，使間歇轉盤一側的連通孔與排氣管連通，通過儲存箱內的氣泵將光氣沿著排氣管輸送到反應罐內，通過間歇性隔斷光氣的輸送，可以調節(jié)反應混合物中反應物的濃度，從而控制反應速率；

20、2、通過滑動卡板兩側的滑柱會沿著驅動滑塊兩側的限位槽滑動，使滑動卡板沿著貫通槽從螺紋套筒上的卡槽移出擠壓放置腔內的卡接彈片，此時轉動絲桿會帶動螺紋套筒自轉不會帶動固定座移動，排料板移動到達反應罐內頂端停止移動時，可以更加精確地控制物料的排放量，避免過量排放或者物料殘留，攪拌桿則會繼續(xù)在反應罐內轉動攪拌，有助于保持物料在反應器內的均勻混合，防止在排料過程中由于停止攪拌而導致的物料返混；

21、3、通過使滑動卡板沿著貫通槽滑動到自轉的螺紋套筒上與卡槽卡接固定，帶動固定座和排料板沿著兩側不動的攪拌桿向下移動，擠壓反應罐內的異氰酸酯從排料管口排出，快速排出反應好的異氰酸酯可以縮短生產周期，增加單位時間內的產量，從而提高整體的生產效率，快速排出可以使產品盡快離開反應環(huán)境，減少由于長時間停留在反應器內而可能引起的產品降解或質量變化，快速排出反應好的異氰酸酯有助于后續(xù)的分離、純化和加工過程，因為新鮮的反應產物通常更易于處理。