一种蒽醌氧化反应器及方法技术

本发明专利技术涉及生产蒽醌技术领域，尤其涉及一种蒽醌氧化反应器及方法。多个换热管竖向设置，均匀分布，固接在反应容器内；填料与触媒安装在换热管内部，最下层为填料，填料与触媒依次交替安装；支撑隔板水平固接在反应容器内，与填料、触媒相对应，将反应容器内部分隔成填料层与触媒层，触媒层设有导热介质出口，填料层设有导热介质入口；连通管连通触媒层与填料层。氧化反应分成多步进行，限制每一步反应的放热量，并及时移出，从而使反应气体在反应过程中的温升限制在一个设定的范围内。程中的温升限制在一个设定的范围内。程中的温升限制在一个设定的范围内。

【技术实现步骤摘要】
一种蒽醌氧化反应器及方法


[0001]本专利技术涉及生产蒽醌
，尤其涉及一种蒽醌氧化反应器及方法。

技术介绍

[0002]蒽催化氧化法生产蒽醌是以精蒽为原料，液体蒽汽化后，以空气作氧化剂，在催化剂作用下进行气相催化氧化。由于氧化蒽醌所用原料精蒽来自煤焦油蒸馏，因此生产出来的蒽醌不含无机离子。氧化蒽醌的生产过程中，主要采用蒸汽和空气，基本没有废水废气产生，不会产生氯离子、硫酸根离子和铁离子等，所以该工艺生产的蒽醌在用作高档染料方面具有竞争优势。
[0003]蒽氧化生成蒽醌是一个放热反应；同时反应过程又伴随着一系列放热的副反应。同时精蒽中的主要杂质——菲和咔唑在相同的条件下也会发生放热的氧化反应。蒽氧化反应速度随温度的升高而急剧增加，但温度过高生成苯酐、顺酐和二氧化碳的副反应也会大大增加。因此要想提高蒽醌的收率，控制适当的反应温度极其重要，这就要求在反应过程中及时有效地移出反应放出的热量，以避免过热，即使是局部过热也同样会造成副反应增加。
[0004]目前，气相催化氧化法生产蒽醌通常采用一步反应的氧化器，氧化器内均匀排列着立式催化剂填充管，管间是循环的熔盐用以带出反应热。反应气体通过催化剂床层路径较长，而且反应气体进入反应器后的分布很难做到均匀；因此反应通常很难控制，这既限制了放大反应器，限制生产规模；同时也降低了产品收率及产品质量。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种蒽醌氧化反应器及方法，使氧化反应能够分成多步进行，限制每一步反应的放热量，并及时移出。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0007]一种蒽醌氧化反应器，包括反应容器，反应容器竖向设置，入料口设置在顶部，出料口设置在底部；多个换热管竖向设置，均匀分布，固接在反应容器内；填料与触媒安装在换热管内部，最下层为填料，填料与触媒依次交替安装；支撑隔板水平固接在反应容器内，与填料、触媒相对应，将反应容器内部分隔成填料层与触媒层，触媒层设有导热介质出口，填料层设有导热介质入口；连通管连通触媒层与填料层。
[0008]进一步地，反应容器包括上管箱、筒体、下管箱、入料口与出料口；上管箱与筒体顶部法兰连接，下管箱与筒体底部法兰连接；入料口固接在上管箱顶部，出料口固接在下管箱底部。
[0009]进一步地，还包括下管板、丝网与固定板；下管板固接在筒体底部，下管板边缘不布置换热管；固定板外形与下管板布管区相应，丝网与固定板依次通过螺栓固接在下管板上。
[0010]进一步地，还包括上管板与拉杆；上管板固接在筒体顶部，上管板边缘不布置换热管；拉杆竖向设置，顶端固接在上管板上，底端与支撑隔板相连。
[0011]进一步地，入料口为分布结构，包括内法兰管、外法兰管、法兰盖、上环板、下环板与封板；所述内法兰管位于与外法兰管内部，法兰盖固接在外法兰管顶部；内法兰管管体底端设有豁口，上环板、下环板、封板自上而下依次固接在管体内，位于豁口处，上环板与下环板为圆环板，封板为圆板，上环板中心孔直径大于下环板中心孔直径。
[0012]进一步地，出料口包括弯管、伞形罩、出料口法兰；所述弯管顶端伸入反应容器内，伞形罩固接在弯管顶端，出料口法兰固接在弯管底端。
[0013]进一步地，填料为瓷球。
[0014]一种蒽醌制备方法，氧化反应分成多步进行，限制每一步反应的放热量，并及时移出，从而使反应气体在反应过程中的温升限制在一个设定的范围内。
[0015]汽化后的蒽蒸汽与热空气混合后，390
±
10℃温度由入料口进入蒽醌氧化反应器，经过分布均匀进入每一根换热管，在触媒的作用下发生氧化反应，生成蒽醌气体；设有四层以上的触媒层，进行四级以上的氧化反应；
[0016]蒽醌气体通过填料换热降温。
[0017]导热介质通过导热介质入口引入反应容器，反应热通过导热介质经导热介质出口移出反应容器。
[0018]完成氧化反应后，经过最后一层填料，换热后过程气温度降至240
±
10℃，蒽醌气体输送至蒽醌固化塔，冷却后得到蒽醌产品。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]1、本专利技术换热管竖向设置，均匀分布在反应容器内，填料与触媒依次交替安装在换热管内部；支撑隔板将反应容器内部分隔成填料层与触媒层，触媒层设有导热介质出口，填料层设有导热介质入口。使氧化反应可以分成多步进行，限制每一步反应的放热量，通过填料传热降温，反应热通过导热介质通过导热介质出口及时移出反应容器，从而使反应气体在反应过程中的温升限制在一个较小的范围内，产品纯度高。
[0021]2、本专利技术同时设有触媒层、填料层与导热介质出入口，采用催化氧化和冷却装置一体化结构，结构紧凑，成本低。
[0022]3、本专利技术入料口为分布结构，能够对进气进行分布，保证进入换热管气体均匀稳定。
[0023]4、本专利技术通过瓷球传热降温满足触媒分步氧化反应，简单可靠。
附图说明
[0024]图1为本专利技术结构示意图；
[0025]图2为图1的A处放大图；
[0026]图3为本专利技术下管板结构示意图；
[0027]图4为本专利技术上管板结构示意图；
[0028]图5为本专利技术支撑隔板结构示意图；
[0029]图6为本专利技术固定板结构示意图；
[0030]图7为本专利技术入料口结构示意图；
[0031]图8为本专利技术入料口内法兰管管体结构示意主视图；
[0032]图9为图8的B
‑
B剖视图；
[0033]图10为本专利技术出料口结构示意主视图；
[0034]图11为本专利技术出料口结构示意俯视图。
[0035]图中：1
‑
筒体 2
‑
上管箱 21
‑
上管箱筒体 22
‑
上管箱封头 23
‑
上管箱法兰24
‑
支座 3
‑
下管箱 31
‑
下管箱筒体 32
‑
下管箱封头 33
‑
下管箱法兰 4
‑
蒽醌入口 41
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内法兰管 42
‑
外法兰管 43
‑
法兰盖 44
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豁口 45
‑
上环板 46
‑
下环板 47
‑
封板 5
‑
蒽醌出口 51
‑
弯管 52
‑
伞形罩 53
‑
出料口法兰 6
‑
上管板 7
‑
下管板 71
‑
固定板 72
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丝网8
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换热管 81
‑
瓷球 82
‑
触媒 9
‑
支撑隔板 10
‑
拉杆 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒽醌氧化反应器，其特征在于：包括反应容器，反应容器竖向设置，入料口设置在顶部，出料口设置在底部；多个换热管竖向设置，均匀分布，固接在反应容器内；填料与触媒安装在换热管内部，最下层为填料，填料与触媒依次交替安装；支撑隔板水平固接在反应容器内，与填料、触媒相对应，将反应容器内部分隔成填料层与触媒层，触媒层设有导热介质出口，填料层设有导热介质入口；连通管连通触媒层与填料层。2.根据权利要求1所述的一种蒽醌氧化反应器，其特征在于：所述反应容器包括上管箱、筒体、下管箱、入料口与出料口；上管箱与筒体顶部法兰连接，下管箱与筒体底部法兰连接；入料口固接在上管箱顶部，出料口固接在下管箱底部。3.根据权利要求2所述的一种蒽醌氧化反应器，其特征在于：还包括下管板、丝网与固定板；下管板固接在筒体底部，下管板边缘不布置换热管；固定板外形与下管板布管区相应，丝网与固定板依次通过螺栓固接在下管板上。4.根据权利要求2所述的一种蒽醌氧化反应器，其特征在于：还包括上管板与拉杆；上管板固接在筒体顶部，上管板边缘不布置换热管；拉杆竖向设置，顶端固接在上管板上，底端与支撑隔板相连。5.根据权利要求1所述的一种蒽醌氧化反应器，其特征在于：所述入料口为分布结构，包括内法兰管、外法兰管、法兰盖、上环板、下环板与封板；所述内法兰管位于与外法兰管内部，法兰盖固接在外法兰管顶部；内法...

【专利技术属性】
技术研发人员：段有龙，谭瑞春，崔广睿，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：