本技術涉及乙烯基醚類合成,具體涉及一種乙烯基醚類合成反應器,該反應器可用于醇內(nèi)與乙炔發(fā)生加成反應,生成乙烯基醚類化合物。
背景技術:
1、乙烯基醚化合物在印刷、油墨、電子材料等領域應用前景廣闊,近年來,在涂料活性稀釋劑方面的作用備受關注,發(fā)展迅速,以乙烯基乙二醇醚為例,乙二醇和乙炔在堿性催化劑的條件下,反應生成乙烯基乙二醇醚,為氣液相反應,該反應屬于慢速反應,主要由溶解在反應液中的乙炔和醇發(fā)生反應。
2、經(jīng)檢索,現(xiàn)有專利(公告號:cn209885771u)公開了一種隔板式乙烯基醚類產(chǎn)品反應器,其特征在于,文丘里分布板將反應器分為下部的乙炔分配室和上部的液相反應區(qū)域兩個獨立腔室,乙炔分配室內(nèi)設有乙炔粗分配器;文丘里分布板上的液相反應區(qū)域設置有多塊豎向隔板,將液相反應區(qū)域分隔成多個上升區(qū)域和下降區(qū)域,形成局部循環(huán);僅在隔板劃分出的上升區(qū)域安裝文丘里噴頭,每個下降區(qū)域下部設有新鮮乙二醇分布器。這種新型氣液相反應器極大地提高了氣液相反應相率,提高了反應的轉化率。反應器連續(xù)穩(wěn)定運行,產(chǎn)量大,可將產(chǎn)品能力從每年百噸級提高到萬噸級,對于乙烯基醚類產(chǎn)品的大規(guī)模工業(yè)生化連續(xù)生產(chǎn)具有突破性意義。
3、但在上述方案中,在醇鉀的作用下,同時伴隨著大量的副反應的發(fā)生,而隨著副產(chǎn)品的增多,反應液逐漸變得粘稠,最終催化劑活性降低,需要更換催化劑再進行反應,這就導致需要頻繁更換催化劑,進而會降低對乙烯基乙二醇醚的生產(chǎn)效率,同時增大了相應的生產(chǎn)成本。
4、鑒于此,本實用新型提出一種乙烯基醚類合成反應器。
技術實現(xiàn)思路
1、本實用新型提出一種乙烯基醚類合成反應器,解決了相關技術中工藝較為復雜,且轉化率和選擇性較低,需要較為頻繁更換催化劑的問題。
2、本實用新型的技術方案如下:一種乙烯基醚類合成反應器,包括反應罐,所述反應罐的底端等角度固定連接有支腿,所述反應罐底端的一側固定連接有氮氣進管,所述反應罐底端的中間位置處固定連接有排放管,所述反應罐一側的下端固定連接有乙炔進管,所述反應罐另一側的下端固定連接有正丁醇溶液進管,所述正丁醇溶液進管上方的反應罐一側固定連接有醇液進管,所述反應罐的內(nèi)壁等間距固定連接有催化劑隔板,所述反應罐的表面固定連接有蒸汽套,所述蒸汽套一側的上端固定連接有蒸汽排氣管,所述蒸汽套另一側的下端固定連接有蒸汽進管,所述反應罐的頂端固定連接有氣液分離管,所述氣液分離管的頂端固定連接有回流冷凝器,所述回流冷凝器的頂端固定連接有氣相出料管,所述氣液分離管和反應罐內(nèi)壁的上端設置有密封組件。
3、優(yōu)選的,所述蒸汽套的內(nèi)壁等間距交叉固定連接有折流板,所述折流板的頂端等角度開設有通孔。
4、優(yōu)選的,所述折流板頂端與水平方向的傾斜角度為三十度,所述折流板俯視圖的形狀為弧形。
5、優(yōu)選的,所述反應罐的底端呈碗形,所述反應罐底端與支腿的頂端之間呈焊接一體化結構。
6、優(yōu)選的,所述密封組件包括連接套,所述連接套固定連接在氣液分離管和反應罐內(nèi)壁的上端,所述連接套表面的下端固定連接有密封圈,所述連接套表面的上端等角度固定連接有彈性片。
7、優(yōu)選的,所述連接套內(nèi)壁的下端呈倒漏斗形,所述連接套外壁與氣液分離管和反應罐內(nèi)壁的上端呈焊接一體化結構。
8、優(yōu)選的,所述密封圈的表面呈波浪形,所述密封圈俯視圖的形狀為o形。
9、優(yōu)選的,所述彈性片橫截面的形狀為l形,所述彈性片等角度焊接在連接套表面的上端。
10、優(yōu)選的,所述彈性片的表面等間距開設有防滑槽,所述防滑槽橫截面的形狀為倒等腰梯形。
11、優(yōu)選的,所述支腿的底端等角度開設有防滑紋,所述防滑紋俯視圖的形狀為波浪形。
12、本實用新型的工作原理及有益效果為:
13、1、本實用新型中通過設置的回流冷凝器、氣液分離管、反應罐、蒸汽套、乙炔進管、氮氣進管、正丁醇溶液進管、醇液進管和催化劑隔板,利用催化劑隔板上的堿金屬或堿土金屬的氧化物催化劑來進行催化反應,進而使得反應罐用以實現(xiàn)乙炔和醇的氣液反應,再利用氣液分離管實現(xiàn)乙烯基醚和醇的分離,再利用回流冷凝器提供分離段所需的回流料液,并利用蒸汽套對反應罐內(nèi)部進行調(diào)溫控制,進而使其反應條件溫和、轉化率和選擇性高,短期內(nèi)無需更換催化劑,使得整體達到了經(jīng)濟性和綠色化的目的,提高其實用性;
14、2、本實用新型中通過設置的密封組件,在安裝回流冷凝器或氣液分離管時,連接套會卡向回流冷凝器或氣液分離管的一端,并利用彈性的彈性片,提高回流冷凝器和氣液分離管或氣液分離管和反應罐之間初步卡緊牢固性,之后通過螺栓配合法蘭盤進行鎖緊固定,再利用密封圈提高其卡合安裝后的密封性,避免發(fā)生泄漏,進而便于乙烯基醚類合成作業(yè)的順利進行,提高其實用性。
1.一種乙烯基醚類合成反應器,包括反應罐(3),其特征在于,所述反應罐(3)的底端等角度固定連接有支腿(8),所述反應罐(3)底端的一側固定連接有氮氣進管(7),所述反應罐(3)底端的中間位置處固定連接有排放管(9),所述反應罐(3)一側的下端固定連接有乙炔進管(6),所述反應罐(3)另一側的下端固定連接有正丁醇溶液進管(10),所述正丁醇溶液進管(10)上方的反應罐(3)一側固定連接有醇液進管(11),所述反應罐(3)的內(nèi)壁等間距固定連接有催化劑隔板(15),所述反應罐(3)的表面固定連接有蒸汽套(5),所述蒸汽套(5)一側的上端固定連接有蒸汽排氣管(4),所述蒸汽套(5)另一側的下端固定連接有蒸汽進管(12),所述反應罐(3)的頂端固定連接有氣液分離管(2),所述氣液分離管(2)的頂端固定連接有回流冷凝器(1),所述回流冷凝器(1)的頂端固定連接有氣相出料管(13),所述氣液分離管(2)和反應罐(3)內(nèi)壁的上端設置有密封組件(14)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種乙烯基醚類合成反應器,其特征在于,所述蒸汽套(5)的內(nèi)壁等間距交叉固定連接有折流板(17),所述折流板(17)的頂端等角度開設有通孔(18)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種乙烯基醚類合成反應器,其特征在于,所述折流板(17)頂端與水平方向的傾斜角度為三十度,所述折流板(17)俯視圖的形狀為弧形。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種乙烯基醚類合成反應器,其特征在于,所述反應罐(3)的底端呈碗形,所述反應罐(3)底端與支腿(8)的頂端之間呈焊接一體化結構。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種乙烯基醚類合成反應器,其特征在于,所述密封組件(14)包括連接套(1401),所述連接套(1401)固定連接在氣液分離管(2)和反應罐(3)內(nèi)壁的上端,所述連接套(1401)表面的下端固定連接有密封圈(1402),所述連接套(1401)表面的上端等角度固定連接有彈性片(1404)。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種乙烯基醚類合成反應器,其特征在于,所述連接套(1401)內(nèi)壁的下端呈倒漏斗形,所述連接套(1401)外壁與氣液分離管(2)和反應罐(3)內(nèi)壁的上端呈焊接一體化結構。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種乙烯基醚類合成反應器,其特征在于,所述密封圈(1402)的表面呈波浪形,所述密封圈(1402)俯視圖的形狀為o形。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種乙烯基醚類合成反應器,其特征在于,所述彈性片(1404)橫截面的形狀為l形,所述彈性片(1404)等角度焊接在連接套(1401)表面的上端。
9.根據(jù)權利要求5所述的一種乙烯基醚類合成反應器,其特征在于,所述彈性片(1404)的表面等間距開設有防滑槽(1403),所述防滑槽(1403)橫截面的形狀為倒等腰梯形。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種乙烯基醚類合成反應器,其特征在于,所述支腿(8)的底端等角度開設有防滑紋(16),所述防滑紋(16)俯視圖的形狀為波浪形。