一种连续型乙腈除杂反应器制造技术

技术编号:41701697 阅读:18 留言:0更新日期:2024-06-19 12:34
本技术提供了一种连续型乙腈除杂反应器,包括:具有内腔的壳体,内腔设有多个间隔布置的隔板,多个隔板将内腔分隔成多个混合腔,隔板的顶端与内腔的顶部之间留有一弓形缺口,相邻的两个混合腔通过弓形缺口连通;各个混合腔的顶部均设有乙腈进料口和碱液进液口,各个混合腔的底部均设有出料口;各个混合腔相对应的壳体的外侧壁上均设有用于加热混合腔内的物料的蛇形蒸汽加热盘管,该乙腈除杂反应器既能实现不同混合腔的并联操作模式,也可以实现不同混合腔的串联操作模式,同时本乙腈除杂反应器可根据不同工况独立地控制各混合腔内的温度,结构简单,能耗低,反应成本低,使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化工设备,具体涉及一种连续型乙腈除杂反应器


技术介绍

1、乙腈(又称乙腈氰)是一种无色、挥发性的有机化合物,它可以应用于许多领域,如石油化工、制药、电子工业、分析测试等,目前丙烯氨氧化法生产丙烯腈时的副产粗乙腈是工业生产乙腈的主要来源。在副产粗乙腈溶液中除了含有乙腈和水以外,还含有丙烯腈、氢氰酸、丙酮、噁唑等少量杂质,而乙腈纯度只有达到99%以上时才能被广泛利用。

2、现有的乙腈除杂工序在除杂反应器中,将脱氰塔出来的乙腈-水的共沸物中残余的微量杂质通过化学方法(碱液法)脱除杂质。而除杂反应器的结构决定了反应器内物料的混合均匀度、物料的停留时间、反应温度等,影响反应的进行,对脱除氰化物的效果有着至关重要的影响。

3、中国专利cn 209772116 u提供了一种连续型乙腈生产设备,包括一卧式反应釜,卧式反应釜通过一中心隔板分隔成上部相通的左右两个腔室,各腔室内均设有搅拌桨,且各个腔室的顶部均设有进料口和回料口,底部均设有出料口,进料口与进料总管连通,进料总管的另一端与原料进料管相连通,进料总管与原料进料管连通处通过三通阀与一混料储罐出口相连通,混料储罐包括至少两个入口,分别连通氢氧化钠溶液供给管路和甲醛溶液供应管路。该卧式结构具有反应转化率高,结构简单,能耗低等优点。但是该专门的加热保温层设置于卧式反应釜的底部,因物料自顶部进入反应器,待到达一定液位时,上层的物料控温速率较低,无法保证反应器内部上下层的物料的温度均匀一致,可能导致反应效果不佳。

4、中国专利cn 206965741 u公开了一种卧式乙腈反应器结构,包括反应器壳体,反应器壳体内竖向设有中间挡板,中间挡板将反应器壳体分隔成上端相连通的两个腔室,腔室的上端设置有进料口,腔室的下端设置有出料口和蒸汽凝液出口,腔室的一侧设置有蒸汽进口;其特点是腔室内设置有搅拌器和加热蒸汽内环管,加热蒸汽内环管的一端与蒸汽进口相连通,加热蒸汽内环管的另一端与蒸汽凝液出口相连通,搅拌器插入加热蒸汽内环管的环形腔内;优点是由于双腔内设置有独立的搅拌器和加热蒸汽内环管,可以使物料混合充分、获得产品纯度高且收率高。但是在实际应用中,将加热蒸汽环管设置于腔室内部,物料会造成蒸汽环管的腐蚀,易造成管道的损坏,导致使用寿命短,检维修难度较大,后期维修成本较高。

5、中国专利cn 215234203 u提供了一种乙腈反应器,包括外壳,外壳上设置有进料口一、进料口二、碱液进口、强氧化剂进口、出料口一、出料口二,外壳内安装有隔板,由隔板将外壳内腔分隔成左右两个腔室;其特点是外壳外壁上敷设有保温蛇形管,保温蛇形管横跨左、右腔室。该专利将加热保温管敷设在筒体外壁上,提高了耐用性,但是该保温管横跨左、右两个腔室,较长的管线存在传热速率低,会导致其加热效果不均匀,而且控温难度较大,很难调节温度,可能导致反应效果不佳。

6、中国专利108543506b提供了一种用于丙烯腈生产过程中的副产物乙腈回收的反应器,包括筒体、左封头和右封头,在筒体的外壁上沿设置有第一循环混合反应液进口、进料管和第二循环混合反应液进口;其中,第二循环混合反应液进口连接有上双向喷射器和下双向喷射器,第一循环混合反应液进口设有单向喷射器。该专利解决的技术问题在于如何提高混合效果,其利用三个喷射器喷出的液体带动周边液体,形成射流、扰动、折返三种混合方式,以实现高效混合效果,并降低了搅拌器造成的高能耗。但是这种混合方式过度依赖于喷射器,在物料的高腐蚀环境下,若喷射器堵塞或损坏,其检维修成本较高。此外,该专利的电耦合控温系统位于反应器下部,且仅在第一混合反应区内,并不能保证两个反应区的温度均匀。

7、根据以上专利的内容可以得出,卧式反应器一般通过中心隔板将单个反应器分为左、右两个腔室,有利于物料在反应器内的停留时间的控制,导致反应速率较快,反应效果好,但其占地面积较大、能耗较高,两个及以上的多级反应器会导致投资成本和运行成本昂贵。此外,卧式反应器的加热保温效果无论是底部整体加热,还是外壁整体蛇形管加热,都会导致受热不均匀的问题,而独立腔室内环管加热方法,会因易腐蚀问题导致检维修难度大等缺陷。这些结构设计的不足之处会导致乙腈除杂反应器在工业应用中产生相应的问题,无法达到乙腈产品理想的纯度和收率。还有一点值得关注的是,在实际工业应用中,尤其是在高负荷的工况下,为了保证反应停留时间,卧式反应器需通过增大反应器罐体尺寸或多个反应器罐体运行的形式满足工况。而增大罐体尺寸会导致搅拌不均匀和反应速率降低等问题;而多个反应器罐体运行的形式又会增大占地面积和运行能耗,不符合我国节能降碳的政策目标。

8、因此,设计一种既满足乙腈收率和纯度要求,且结构独特、操作灵活的乙腈除杂反应器显得尤为迫切。


技术实现思路

1、针对现有的乙腈除杂反应器因反应温度不均匀以及较大产能情况下多个反应器运行造成的占地较大、能耗较高等问题,本技术提供一种连续型乙腈除杂反应器,该乙腈除杂反应器的腔体内部设有多个隔板,将腔体内部分隔成顶部互相连通的多个混合腔,该乙腈除杂反应器既能实现不同混合腔的并联操作模式,也可以实现不同混合腔的串联操作模式,同时,在每个混合腔相对应的壳体外壁上设有蛇形蒸汽加热盘管,不仅可以独立控制各混合腔内的温度,还可以防止腐蚀性原料对盘管的损害,延长装置的使用寿命。

2、为了实现上述目的,本技术采用了如下的技术方案:

3、一种连续型乙腈除杂反应器,包括:具有内腔的壳体,所述内腔设有多个间隔布置的隔板,多个所述隔板将所述内腔分隔成多个混合腔,所述隔板的顶端与所述内腔的顶部之间留有一弓形缺口,相邻的两个所述混合腔通过所述弓形缺口连通;各个所述混合腔的顶部均设有乙腈进料口和碱液进液口,各个所述混合腔的底部均设有出料口;各个所述混合腔相对应的所述壳体的外侧壁上均设有蛇形蒸汽加热盘管,所述蛇形蒸汽加热盘管用于加热所述混合腔内的物料。

4、一些技术方案中,至少位于所述内腔的中心位置设有一所述隔板,位于所述内腔的中心位置的所述隔板的高度大于其余所述隔板的高度。

5、一些技术方案中,多个所述隔板之间间距相等设置。

6、一些技术方案中,所述混合腔设有搅拌口和搅拌装置,所述搅拌口设置在所述混合腔的顶部,所述搅拌装置包括搅拌轴和设置在所述搅拌轴上的搅拌叶片,所述搅拌装置通过所述搅拌口伸入所述混合腔内进行搅拌。

7、一些技术方案中,所述蛇形蒸汽加热盘管分为两段,两段所述蛇形蒸汽加热盘管沿所述壳体的长度方向的中轴线对称设置。

8、一些技术方案中,所述壳体为圆筒状,所述壳体的两个端部分别安装封头。

9、一些技术方案中,所述混合腔内设有至少一个乙腈进料管以及至少一个碱液进液管,所述乙腈进料管的入口端与所述乙腈进料口连通,所述碱液进液管的入口端与所述碱液进液口连通;所述乙腈进料管的长度大于所述碱液进液管的长度。

10、在一些实施方式中,所述壳体的外壁上设有多个人孔,所述人孔用于方便维修人员本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种连续型乙腈除杂反应器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的连续型乙腈除杂反应器,其特征在于,

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【技术特征摘要】

1.一种连续型乙腈除杂反应器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的连续型乙腈除杂反应器,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的连续型乙腈除杂反应器,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的连续型乙腈除杂反应器,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的连续型乙腈除杂反应器,其特征在于,

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【专利技术属性】
技术研发人员:史谷雨刘胜群李婷
申请(专利权)人:上海盛蓝汇科技有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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