一种氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器及其反应方法技术

一种氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器，底部设有产物收集器，顶部设有水蒸气收集器，左右两侧各设置有一个配料槽、一个计量泵、一个流量测量装置和一个进料分布器，所述配料槽与所述计量泵连接，所述计量泵与所述流量测量装置连接，所述流量测量装置与所述进料分布器连接，左侧的进料分布器与多个第二分布器连接，右侧的进料分布器与多个第一分布器连接，塔式反应器每两个填料层之间至少设有一个第一分布器和一个第二分布器以及一根冷凝管，所述第一分布器和第二分布器内的流体流动方向相反。通过利用本发明专利技术所提供的塔式反应器进行氯乙酸钠连续氰化反应，能将反应与蒸发耦合，克服了反应过程飞温、冒锅等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学品合成领域，涉及氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器及其反应方法。
技术介绍
氰乙酸钠是一种用途广泛的基础化工原料，主要用于丙二酸酯、氰乙酸酯生产。氰乙酸钠可由羰基合成方法和氯乙酸钠氰化方法得到。羰基合成法是以一氧化碳为原料，在较高温度和压力下，以重金属为催化剂合成得到。该方法由于催化剂昂贵，催化剂回收有困难，成本较高；氯乙酸钠氰化法是以氯乙酸钠和氰化钠为原料合成得到，该法由于工艺简单，原料易得，生产成本较低，在工业上得到广泛应用。但由于氯乙酸钠与氰化钠进行的氰化反应是一个快速放热反应、反应过程控制困难，生产中经常出现飞温、冒锅等现象，产品色泽深黑，需脱色等进一步处理，影响产品产量和质量，制约生产进行。本专利技术的目的是提供一种条件温和、能保证氰乙酸钠氰化质量的方法。以往传统工艺氯乙酸钠氰化反应是在间歇操作的反应釜中进行的，具体方法是将氯乙酸钠溶液定量加入反应釜中，缓慢地滴加氰化钠溶液，过程需严格控制滴加速度，否则反应会瞬间发生，造成飞温、冒锅等现象。氰化钠是剧毒原料，发生不正常现象极易造成人身伤害，产生严重后果。另外氯乙酸钠氰化反应是快速放热反应，反应过程需通入大量冷却水将反应热移走，需消耗能量。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器，所述塔式反应器的底部设有产物收集器，顶部设有水蒸气收集器，左右两侧各设置有一个配料槽、一个计量泵、一个流量测量装置和一个进料分布器，在每一侧，所述配料槽与所述计量泵连接，所述计量泵与所述流量测量装置连接，所述流量测量装置与所述进料分布器连接，左侧的进料分布器与多个第二分布器连接；右侧的进料分布器与多个第一分布器连接，塔式反应器每两个填料层之间至少设有一个第一分布器和一个第二分布器以及一根冷凝管，所述第一分布器和第二分布器内的流体流动方向相反，所述塔式反应器中的填料层材质为金属陶瓷，所述填料层上设有多个上下相通的透孔。其中，所述透孔的孔径为0.2-1cm。其中，所述第一分布器和第二分布器的直径比是1:1-1:3。其中，所述第一分布器设为1-8个。其中，所述第二分布器设为1-8个。其中，所述填料层设为1-8个。本专利技术还提供一种利用上述塔式反应器进行氯乙酸钠连续氰化反应的方法，包括如下步骤：S1：在配料槽中分别配制摩尔浓度为10％-70％的氯乙酸钠溶液和氰化钠溶液；S2：将配制好的氯乙酸钠溶液和氰化钠溶液分别通过计量泵、流量测量装置和进料分布器送入塔式反应器内的分布器中进行反应。其中，所述氯乙酸钠溶液的摩尔浓度为20％-30％。其中，所述氰化钠溶液的摩尔浓度为20％-30％。其中，反应温度介于30-40度，反应时间小于半小时。通过利用本专利技术所提供的塔式反应器进行氯乙酸钠连续氰化反应，能将反应与蒸发耦合，利用氯乙酸钠氰化反应放出热量，汽化反应系统中的水分，维持系统温度，克服了反应过程飞温、冒锅等问题。附图说明图1：本专利技术氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器的结构示意图；附图标记说明11、12配料槽21、22计量泵31、32流量测量装置41、42进料分布器51第一分布器52第二分布器6冷凝管7填料层8水蒸气收集器9产物收集器具体实施方式如图1所示，为本专利技术提供的一种氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器，所述塔式反应器的底部设有产物收集器9、顶部设有水蒸气收集器8，左右两侧各设置有一个配料槽11、12，一个计量泵21、22，一个流量测量装置31、32和一个进料分布器41、42，在每一侧，所述配料槽11、12与所述计量泵21、22连接，所述计量泵21、22与所述流量测量装置31、32连接，所述流量测量装置31、32与所述进料分布器41、42连接，左侧的进料分布器42与多个第二分布器52连接，右侧的进料分布器41与多个第一分布器51连接，塔式反应器每两个填料层7之间至少设有一个第一分布器51和一个第二分布器52以及一根冷凝管6，所述第一分布器51和第二分布器52内的流体流动方向相反。填料层7材质设为金属陶瓷，所述填料层7上设有多个上下相通的透孔，金属陶瓷和透孔的设定，能保证塔式反应器中的热量及时排除，同时也能保证反应产物陆续被收集到产物收集器9中，所述透孔的孔径为0.2-1cm。本实施例中，所述第一分布器51和第二分布器52各设为两个，填料层7设为三层，每两层填料层7之间设有一个第一分布器51、一个第二分布器52和一根冷凝管6，在实际操作中，填料层7可设为多层，例如，2-8层，同样的，每两层填料层7之间可设有多个第一分布器51、多个第二分布器52以及多根冷凝管6，例如，各设为2-8根，填料层7的层数越多，第一分布器51、第二分布器52以及冷凝管6越多，反应中热量的蒸发越充分，温度维持得越稳定，也越能节省反应时间，第一分布器和第二分布器的直径比为1:1-1:3,以便在氰化反应过程中，配合条件反应物的量。在进行氯乙酸钠连续氰化反应时，在配料槽中分别配制摩尔浓度为20％-30％的氯乙酸钠溶液和氰化钠溶液，将配制好的氯乙酸钠溶液和氰化钠溶液分别通过计量泵，流量测量装置和进料分布器送入塔式反应器内的第一分布器51和第二分布器52中，具体实施时，可以使氯乙酸钠经左侧的进料分布器42进入第二分布器52中，使氰化钠溶液经右侧的进料分布器41进入第一分布器51中，也可以使氰化钠经左侧的进料分布器42进入第二分布器52中，使氯乙酸钠溶液经右侧的进料分布器41进入第一分布器51中，由于第一分布器51和第二分布器52中流体的流动方向相反，因此，无论哪种进料方式，都能实现类似于边反应边充分搅拌的技术效果，即能保证反应过程充分放热，反应温度维持在30-40度。在实际操作过程中，第一分布器51和第二分布器52的直径和填料层上透孔的孔径也可根据反应时间、反应条件、冷凝管6位置等做适当调整，使得反应在最佳的环境下进行，保证最合适的物料比，实现最大程度的热量释放，同时实现节约能源的效果。以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，不能以此限定本专利技术的保护范围，即大凡依本专利技术权利要求书及
技术实现思路
所做的简单的等效变化与修改，皆仍属于本专利技术专利申请的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器，其特征在于：所述塔式反应器的底部设有产物收集器，顶部设有水蒸气收集器，左右两侧各设置有一个配料槽、一个计量泵、一个流量测量装置和一个进料分布器，在每一侧，所述配料槽与所述计量泵连接，所述计量泵与所述流量测量装置连接，所述流量测量装置与所述进料分布器连接；左侧的进料分布器与多个第二分布器连接，右侧的进料分布器与多个第一分布器连接，塔式反应器每两个填料层之间至少设有一个第一分布器和一个第二分布器以及一根冷凝管，所述第一分布器和第二分布器内的流体流动方向相反，所述塔式反应器中的填料层材质为金属陶瓷，所述填料层上设有多个上下相通的透孔。

【技术特征摘要】
1.一种氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器，其特征在于：所述塔式反
应器的底部设有产物收集器，顶部设有水蒸气收集器，左右两侧各设置有一
个配料槽、一个计量泵、一个流量测量装置和一个进料分布器，在每一侧，
所述配料槽与所述计量泵连接，所述计量泵与所述流量测量装置连接，所述
流量测量装置与所述进料分布器连接；左侧的进料分布器与多个第二分布器
连接，右侧的进料分布器与多个第一分布器连接，塔式反应器每两个填料层
之间至少设有一个第一分布器和一个第二分布器以及一根冷凝管，所述第一
分布器和第二分布器内的流体流动方向相反，所述塔式反应器中的填料层材
质为金属陶瓷，所述填料层上设有多个上下相通的透孔。
2.如权利要求1所述的氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器，其特征在
于：所述透孔的孔径为0.2-1cm。
3.如权利要求1所述的氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器，其特征在
于：所述第一分布器和第二分布器的直径比为1:1-1:3。
4.如权利要求1所述的氯乙酸钠连续氰化反应塔式反应器，其特征在
于：所述第一分布器设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑学明，尚会建，刘红梅，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北;13