吕运福 ( 衡阳市油漆厂， 421001) 
 
  
    摘 要：叙述了醇酸树脂生产的各种加热方法及其优缺点，并结合国情推荐了适合中小型涂料厂家的 2 种加热方法

    关键词：炉灶法；活动灶；远红外加热；导热油加热；冷却

    O 引 言

     醇酸树脂是涂料工业中用量最大的合成树脂之 一 ， 因此涂料生产厂一般都有醇酸树脂生产设备。醇 酸树脂生产工艺包括醇解和酯化 ( 脂肪酸法只有酯化 ) 两个过程，醇解温度在 240 ℃以上，酯化温度为 l80 ～ 230 ℃ ，因此选择何种加热方法是醇酸树脂生产工艺设计中必须慎重考虑的问题之一。理想的加热方法应满足：安全、经济、操作方便、加热均匀、热效率高、热交换条件好，能满足工艺要求的升温和降温速度，并能实现温度的调节和控制。加热方法还关系到生产周期长短、产品质量优劣、是否符合环境保护和国家能源政策，应因地制宜、综合考虑。

    1 加热方法

    综观国内外生产醇酸树脂的加热方法不外乎两类，一是直接加法，如炉灶法等，二是间接加热法，即用热能载体再加热反应釜的方法，如各种电加热法、导油加热法等：

    1 ． 1 炉灶法

   炉灶法是将燃料燃烧的热能直接加热安装在炉膛内的反应釜，所用燃料有煤、焦炭、柴油、煤气及天然气等。此法按炉灶构造分为固定灶和活动灶两种，均配置有鼓风机，前者将灶固定于反应釜底部，炉排上燃烧煤、焦炭进行加热；后者在炉膛底地面上安装轨道，炉灶放在轨道上，用人力或机械装置将炉灶推进和拉出，燃烧煤气及天燃气的只有炉膛而无灶，只是安装有用不锈钢管钻有小孑 L 喷嘴的燃烧盘管，活动灶和燃烧气体的炉灶，上部均装有用于冷却降温的喷水盘管，用于调控反应各阶段温度。

   燃烧柴油的炉灶均用耐火砖砌成，采用各种燃油器，如转杯式燃油器、盘式燃油器等。图 1 列出了几种典型的炉灶示意图。

图 1 几种典型炉灶示意图

    a ：固定炉灶 b ：活动炉灶 c ：燃烧煤气的灶 d ：燃烧柴油的灶

    1 ．反应釜； 2 ．炉膛； 3 固定灶； 4 ．活动灶； 5 燃烧盘管； 6 燃油器； 7 ．冷却水管

    1 ． 2 电加热法

    电加热法是将电能转变为热能的加热方法，常见的有工频电感加热、远红外电阻加热和电热棒等。

    1 ． 2 ． 1 工频电感加热

    在铁磁物质制造的反应釜中装有一组或几组感应线圈，当感应线圈中通过工频交流电 (50 Hz) 时，在其周围形成的交变磁场作用下，将在反应釜的铁壳中产生感应电流—— 涡流，工频电感加热利用涡流在铁壳中所产生的热量进行加热，图 2 是工频电感加热 的示意图。

由于不锈钢釜感应电流产生涡流小，为增大涡流效应，生产醇酸树脂的反应釜一般采用碳钢复合不锈钢板制造。

    1 ． 2 ． 2 电阻远红外加热

    电阻远红外加热示意图见图 3 。

    电阻远红外加热是用不锈钢作电阻带，当电流通过时将电能转变为热能，此热能传导给反应釜一侧涂有远红外涂料的陶瓷碳化硅板，激发远红外涂料中的金属氧化物原子，可提高远红外辐射能，而碳化硅板既以热传导又以远红外热辐射形式向反应釜加热，现已有电阻远红外加热的标准件供应，如上海热器厂生产的 JD1 — 2 远红外加热器。

    1 ． 2 ． 3 电热棒加热

    电热棒是管状加热器的俗称，它是用金属管作外壳，管中安装有合金电阻丝，在空隙处充填有良好绝缘和导热性能的结晶氧化镁，它只能浸入液体内使用，图 4 是电热棒加热反应釜的示意图。

    笔者曾考查某厂 3 m2反应釜，采用电热棒加热总功率 144 kW ，醇酸树脂生产周期约为 22 h ，总耗电量近 1 500 kW ／ h ，电耗较大，费用较高。导热油仅靠自然对流，处在电热棒周围的导热油易局部过热，分解炭化结焦，加上我国目前电力紧张、应用受到限制。表 1 列出了几种电加热法的技术经济比较。

    1 ． 3 导热油加热

    为了加热均匀，精确地调控温度和安全生产，国内外涂料厂商，在醇酸树脂生产中广泛采用导热油加热，导热油加热流程主要有以下几种形式。

    1 ． 3 ． 1 简易加热系统

    图 5 中的 a 是最简单的导热油加热系统示意图，仅由 1 台加热炉和 2 台热油泵组成。用热设备为夹 套式反应釜，优点是流程简单、设备少、投资少、加热 均匀、较安全，缺点是在高温下导热油与空气长时间接触，发生氧化变质，缩短了油的使用寿命，无冷却设施。多为乡镇企业及小型涂料厂家所采用。

    1 ． 3 ． 2 典型的导热油加热流程

    图 5 中的 b 是仅具有加热功能的流程， C 是既有加热又有冷却设施的流程。这两种流程都设置有膨胀槽，槽内充 N2：气，使导热油与空气隔绝，防止高温下油的氧化变质。前者无油冷却系统，反应各阶段温度的调控不如后者方便。

   采用导热油加热具有传热均匀，输送方便，可在较低压力下得到较高的温度，设备相对简单，投资不高，操作控制容易，利于提高树脂质量，热效率较高，节能效果显著，较明火加热安全，经济效益十分显著。而且燃料可采用煤、轻柴油、天然气和煤气等。

    2 结语

    我国是发展中国家，现阶段电力供需矛盾突出，同时又是石油进口大国，因此采用电加热和燃烧轻柴油的加热技术笔者认为是不可取的。而我国煤炭资源丰富，年开采量在 15 亿 t 以上，又是煤和焦炭的出口大国，为此笔者推荐以下两种加热方法。

    (1) 燃烧焦炭的活动炉灶加热法 ( 图 1 中的 b) 。此法系明火加热，只要将炉灶与反应釜之间设置防火墙隔离 ( 即将反应釜装在室内，炉灶安设于室外 ) ，同时又可喷水进行冷却降温，投资少，又简单易行，对一般涂料厂仍是优先选择的方法之一。笔者在参观时发现采用此法的厂家甚多。

    (2) 燃烧烟煤的导热油炉加热法。对于大中型涂料厂及专业树脂生产厂家，醇酸树脂、聚酯树脂产 量大，具有多种规格的反应釜，推荐采用燃烧煤的导 热油炉具有加热和冷却系统的加热流程。以利于反应各阶段温度的调控和提高产品质量。此法的优点前已叙述，对于导热油的氧化部分结焦，可采用高效抗氧剂，以及导热油的再生和清洗技术的进步是可以 克服的。