【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二甲醚羰基化处理，具体涉及一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置及方法。
技术介绍
1、二甲醚是一种环保的燃料，在清洁能源领域有着广泛的应用前景，二甲醚羰基化反应是一种重要的化学反应，通过羰基化反应能够将二甲醚转化为高附加值的化学品，广泛应用于化工、医药、农药等领域。在二甲醚羰基化反应中，催化剂是关键因素之一，其性能直接影响到反应速率、产物选择性以及产物的质量。
2、现有技术中，公开号为cn112169712a的中国专利技术专利，公开了一种二甲醚羰基化合成乙酸甲酯的反应器，包括：反应器本体，上端设置有反应器入口，下端设置有反应器出口；等温反应床层，设置在反应器本体内并能够与反应器入口进入的反应原料进行反应；催化剂保护床层，设置在反应器本体内并位于等温反应床层与反应器入口之间的空间处，催化剂保护床层设置有能够吸收羰基铁的吸收催化剂。本专利技术的有益效果是，一氧化碳加热后易生成羰基铁，对催化剂有毒害作用，当反应器进料含有对催化剂有毒害作用的羰基铁时，可以通过催化剂保护床层除去，保证催化剂活性并能够节约催化剂资源，不用设置独立的催化剂保护床反应器。其通过设置用于对羰基铁等毒性物质进行前置吸附，以保证二甲醚羰基化反应催化剂的反应活性，但是，前置的用于吸附羰基铁等毒性物质的催化剂的使用寿命较短，需要在催化剂失去活性之前对其进行更换，但是，由于催化剂在二甲醚和载气组成混合气的高流速作用下，催化剂很容易发生结块，需要操作人员进入到反应塔内部对催化剂进行更换，催化剂更换的过程繁琐且耗时，严重影响了生产效率。>
3、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置及方法，用于解决现有技术中二甲醚羰基化过程中，催化剂在二甲醚和载气组成混合气的高流速作用下，催化剂很容易发生结块，所使用的前置催化剂保护层在更换时，需要操作人员进入到反应塔内部对催化剂进行更换，催化剂更换的过程繁琐且耗时，严重影响了生产效率的技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，包括两个反应塔、气体混合机构、动力风管，所述气体混合机构安装在两个反应塔的顶部用于对二甲醚和载气进行混合，所述反应塔的内侧安装有若干个换热管、竖管和分隔板，若干个换热管和竖管均位于分隔板的下方，竖管的顶部延伸出分隔板的顶面，所述竖管的底部延伸至反应塔的外部并与动力风管相连接，所述竖管的外部活动套设有升降管，所述反应塔上安装有用于驱动升降管升降的升降机构，且升降管的顶面安装有破碎组件；
4、所述破碎组件包括安装在升降管内侧顶部的圆管，所述圆管的顶部安装有若干个破碎板，若干根破碎板之间安装有竖轴和驱动竖轴转动的驱动机构，所述竖轴的外部螺纹套设有螺纹套，所述螺纹套通过若干z形杆与升降管的内壁固接。
5、进一步的，所述动力风管包括输送管、包覆在输送管外部的外凸管，所述外凸管的内侧安装有传动管，外凸管的外部安装有用于驱动传动管转动的电机，所述传动管的内侧安装有若干扇叶板，所述输送管上设有两个过滤网，且，两个所述过滤网分别位于传动管的两端。
6、进一步的，所述气体混合机构包括固定安装在两个反应塔顶部的安装板，所述安装板的顶部固定安装有混合箱，所述混合箱的顶部安装有二甲醚输送管和载气输送管，所述混合箱的两侧外壁分别安装有与两个反应塔相连通的进气管。
7、进一步的，所述升降机构包括套设在升降管外部的锥齿环、转动安装在分隔板底部并与锥齿环相互啮合的锥齿轮和安装在反应塔外部用于驱动锥齿轮转动的驱动电机，所述锥齿环的顶部与分隔板底部转动连接，所述升降管的外部设有与锥齿环相配合的螺纹。
8、进一步的，所述升降管的顶部内壁开设有与圆管外壁相互匹配的安装槽，所述安装槽的内侧底部固接有多个斜边朝上设置的直角梯形块一，所述圆管的底部外壁开设有环形的收容槽，所述收容槽的内侧顶部固接有多个斜边朝下设置的直角梯形块二，且相邻的两个直角梯形块一与直角梯形块二的斜面相互平行。
9、进一步的，所述破碎板包括竖段和弯折段，所述竖段的底部与圆管的顶部固接，竖段的顶部开设有收容孔，所述收容孔内侧底部固接有拉簧，所述拉簧的顶部固接有连接板，连接板的顶部延伸至收容孔的外部并与弯折段的底部固接，所述弯折段的底面固接有多个锥形板。
10、进一步的，所述驱动机构包括微型减速机，所述微型减速机的外壁通过若干根连接杆分别与多个破碎板的竖段外壁固定连接，所述微型减速机的顶部设有输入轴，且输入轴上安装有若干扇叶，所述竖轴的顶部与微型减速机的底部输出端固定连接。
11、进一步的，所述竖轴的内部设有竖直设置的空腔，所述空腔的底部内壁与顶部内壁上均嵌合有磁铁，所述空腔的内侧安装有竖杆和若干个螺纹段，所述竖杆竖直设置，且竖杆的上下两端均固接有与磁铁相配合的磁性板，若干个螺纹段等间距设置，若干个螺纹段相互靠近的一端均铰接有衔接杆，多个衔接杆的另一端均与竖杆的外壁铰接，所述竖轴的外部套设有两个限位环，两个所述限位环的内侧壁通过连接杆分别与两个磁性板的外壁固定连接。
12、一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理方法，包括以下步骤：
13、s1、在反应塔中，从上向下依次填充催化剂一和催化剂二，形成催化剂床层一和催化剂床层二；
14、s2、通过反应塔上的二甲醚输送管和载气输送管，分别将汽化二甲醚和加热后的载气输入到混合箱中，得到混合气；
15、s3、反应塔的温度升高至160-190℃，转动进气管上的三通阀，混合气进入到反应塔中，经过催化剂床层一催化吸收羰基铁后，进入到催化剂床层二进行羰基化催化反应，反应产物经过反应塔100底部设置的排料管排出，得到羰基化二甲醚；
16、s4、当反应塔中催化剂床层一失效时，转动进气管上的三通阀，使得混合气进入另一个温度为160-190℃反应塔中，进行羰基化反应；
17、s5、待催化剂床层一失效的反应塔的温度降低至室温，反应塔顶部放空，升降机构驱动升降管下降的同时破碎组件将成块的催化剂击碎，动力风管启动，伴随流动的空气，将催化剂一输送到反应塔的外部；
18、s6、对失效的催化剂一进行收集后进行再生活化或换新，升降机构驱动升降管上升至其底面与锥齿环的底部齐平，动力风管200启动，将催化剂一缓慢加入到输送管的内侧，伴随流动的空气，将催化剂一吹向反应塔的内侧，在分隔板的顶部汇集形成催化剂床层一，完成了催化剂床层一的更换。
19、本专利技术具备下述有益效果：
20、1、本专利技术提供一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置及方法，通过对处理装置的结构进行改进，使得二甲醚在羰基化制备乙酸甲酯时，使用催化剂一优先对影响催化剂二活性的毒性物质进行吸附，避免催化剂二失活或活性降低，提高二甲醚羰基化的催化剂的反应活性，延长使用寿命，通过两个反应塔相互配合，在其中一个反应塔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，包括两个反应塔（100）、气体混合机构、动力风管（200），所述气体混合机构安装在两个反应塔（100）的顶部用于对二甲醚和载气进行混合，所述反应塔（100）的内侧安装有若干个换热管（101）、竖管（102）和分隔板（104），若干个换热管（101）和竖管（102）均位于分隔板（104）的下方，竖管（102）的顶部延伸出分隔板（104）的顶面，所述竖管（102）的底部延伸至反应塔（100）的外部并与动力风管（200）相连接，所述竖管（102）的外部活动套设有升降管（103），所述反应塔（100）上安装有用于驱动升降管（103）升降的升降机构，且升降管（103）的顶面安装有破碎组件；
2.根据权利要求1所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述动力风管（200）包括输送管（201）、包覆在输送管（201）外部的外凸管（202），所述外凸管（202）的内侧安装有传动管（204），外凸管（202）的外部安装有用于驱动传动管（204）转动的电机，所述传动管（204）的内侧安装有若干扇叶板（2
3.根据权利要求1所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述气体混合机构包括固定安装在两个反应塔（100）顶部的安装板（300），所述安装板（300）的顶部固定安装有混合箱（301），所述混合箱（301）的顶部安装有二甲醚输送管（302）和载气输送管（303），所述混合箱（301）的两侧外壁分别安装有与两个反应塔（100）相连通的进气管（304）。
4.根据权利要求1所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述升降机构包括套设在升降管（103）外部的锥齿环（1041）、转动安装在分隔板（104）底部并与锥齿环（1041）相互啮合的锥齿轮（1042）和安装在反应塔（100）外部用于驱动锥齿轮（1042）转动的驱动电机（1043），所述锥齿环（1041）的顶部与分隔板（104）底部转动连接，所述升降管（103）的外部设有与锥齿环（1041）相配合的螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述升降管（103）的顶部内壁开设有与圆管（400）外壁相互匹配的安装槽，所述安装槽的内侧底部固接有多个斜边朝上设置的直角梯形块一（409），所述圆管（400）的底部外壁开设有环形的收容槽（408），所述收容槽（408）的内侧顶部固接有多个斜边朝下设置的直角梯形块二（410），且相邻的两个直角梯形块一（409）与直角梯形块二（410）的斜面相互平行。
6.根据权利要求1所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述破碎板（401）包括竖段（4011）和弯折段（4012），所述竖段（4011）的底部与圆管（400）的顶部固接，竖段（4011）的顶部开设有收容孔（4013），所述收容孔（4013）内侧底部固接有拉簧（4014），所述拉簧（4014）的顶部固接有连接板（4015），连接板（4015）的顶部延伸至收容孔（4013）的外部并与弯折段（4012）的底部固接，所述弯折段（4012）的底面固接有多个锥形板（4016）。
7.根据权利要求6所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述驱动机构包括微型减速机（402），所述微型减速机（402）的外壁通过若干根连接杆（403）分别与多个破碎板（401）的竖段（4011）外壁固定连接，所述微型减速机（402）的顶部设有输入轴，且输入轴上安装有若干扇叶（404），所述竖轴（405）的顶部与微型减速机（402）的底部输出端固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述竖轴（405）的内部设有竖直设置的空腔，所述空腔的底部内壁与顶部内壁上均嵌合有磁铁（4056），所述空腔的内侧安装有竖杆（4051）和若干个螺纹段（4052），所述竖杆（4051）竖直设置，且竖杆（4051）的上下两端均固接有与磁铁（4056）相配合的磁性板（4054），若干个螺纹段（4052）等间距设置，若干个螺纹段（4052）相互靠近的一端均铰接有衔接杆（4053），多个衔接杆（4053）的另一端均与竖杆（4051）的外壁铰接，所述竖轴（405）的外部套设有两个限位环（4055），两个所述限位环（4055）的内侧壁通过连接杆分别与两个磁性板（4054）的外壁固定连接。
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【技术特征摘要】
1.一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，包括两个反应塔（100）、气体混合机构、动力风管（200），所述气体混合机构安装在两个反应塔（100）的顶部用于对二甲醚和载气进行混合，所述反应塔（100）的内侧安装有若干个换热管（101）、竖管（102）和分隔板（104），若干个换热管（101）和竖管（102）均位于分隔板（104）的下方，竖管（102）的顶部延伸出分隔板（104）的顶面，所述竖管（102）的底部延伸至反应塔（100）的外部并与动力风管（200）相连接，所述竖管（102）的外部活动套设有升降管（103），所述反应塔（100）上安装有用于驱动升降管（103）升降的升降机构，且升降管（103）的顶面安装有破碎组件；
2.根据权利要求1所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述动力风管（200）包括输送管（201）、包覆在输送管（201）外部的外凸管（202），所述外凸管（202）的内侧安装有传动管（204），外凸管（202）的外部安装有用于驱动传动管（204）转动的电机，所述传动管（204）的内侧安装有若干扇叶板（205），所述输送管（201）上设有两个过滤网（203），且，两个所述过滤网（203）分别位于传动管（204）的两端。
3.根据权利要求1所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述气体混合机构包括固定安装在两个反应塔（100）顶部的安装板（300），所述安装板（300）的顶部固定安装有混合箱（301），所述混合箱（301）的顶部安装有二甲醚输送管（302）和载气输送管（303），所述混合箱（301）的两侧外壁分别安装有与两个反应塔（100）相连通的进气管（304）。
4.根据权利要求1所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述升降机构包括套设在升降管（103）外部的锥齿环（1041）、转动安装在分隔板（104）底部并与锥齿环（1041）相互啮合的锥齿轮（1042）和安装在反应塔（100）外部用于驱动锥齿轮（1042）转动的驱动电机（1043），所述锥齿环（1041）的顶部与分隔板（104）底部转动连接，所述升降管（103）的外部设有与锥齿环（1041）相配合的螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种便于更换催化剂的二甲醚羰基化连续处理装置，其特征在于，所述升降管（103）的顶部内壁开...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱磊，曹孝麟，牛四刚，郭壮，徐东海，鹿涛，石磊，王少华，
申请(专利权)人：安徽碳鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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