甲酸的连续生产方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续生产甲酸的方法和装置，它包括计量加入原料、反应、输送和蒸发几个步骤，装置包括酸化剂进料罐、酸化助剂进料罐、甲酸钠进料罐、第一反应器、螺旋输送器、第二反应器、酸化助剂接受罐、盐类物质接受罐，由于本发明专利技术提供了一种连续式生产甲酸的方法和实施该方法的设备，彻底改变了原有的生产方式，无需等待酸化反应结束后，再将反应物送至蒸发系统，从而有机地将反应和蒸发两个步骤结合起来，既简化了操作，又大大提高了甲酸的生产能力，每套这种甲酸生产线的年产甲酸可达万吨，进而能够减少物料和能源损耗，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由甲酸钠酸化制备甲酸的方法和装置，尤其是涉 及一种连续生产曱酸的方法和装置。技术背景甲酸俗称蚁酸，分子式HC00H ，分子量46.02，是无色、发 烟、易燃而有刺激气味的液体，具有很强的腐蚀性，曱酸能与水，乙 醇、乙醚、甘油等混溶，比重1.2201，熔点8. 3。曱酸是基本有机化 工原料之一，可直接用于织物加工、鞣革、纺织品印染和青飼料的贮 存，也可用作金属表面处理剂、橡胶助剂和工业溶剂。在有机合成中 用于合成各种甲酸酯、吖啶类染料和甲酰胺系列医药中间体。广泛用 于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业，目前出口量也相当大。传统的较为成熟的甲酸制备方法是间歇法生产方式，即将甲酸钠 和酸化剂、酸化助剂加入到反应釜中，在一定条件下进行酸化反应， 反应结束后，再将反应物输入到蒸馏釜中进行蒸馏，蒸出甲酸，并在 蒸馏釜底得到余下的盐。制备曱酸的装置包括曱酸钠进料罐、酸化剂 进料罐、酸化助剂进料罐、反应釜、蒸馏釜、曱酸接受罐和盐接受罐。 这种间歇式生产甲酸的方式，极大程度上限制了曱酸的生产能力，使 其不能适合大规模生产的需要，同时繁复了操作，加大了制备成本。中国专利97103209.2公开的"用过磷酸酸化曱酸钠生产曱酸联 产各种石舜酸钠盐的方法，，，200610046124. 9^^开的"甲酸的生产工艺"， 200610124470.4 />开的"用石粦酸和甲酸钠生产曱酸的方法"，200610200857.3公开的" 一种95%高浓度曱酸的生产方法"， 200710200045. 3公开的"一种用正石岸酸酸^ft曱酸钠生产甲S吏的方法，，， 无一例外，均是间歇式生产方法， 一般情况下，采用这种生产方式， 每套曱酸生产线的年产甲酸约1000吨，这样就极大地限制了甲酸的 生产能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点而提供一种连续生 产曱酸的方法和装置，该方法操作简单，适合大规模生产的需要，利 用该方法和装置生产出的曱酸成本较低。考虑到甲酸的生产过程中主要的反应和蒸发步骤，需要在不同的条件下进行，因此本专利技术设计了如下技术方案 甲酸的连续生产方法，它包括下列步骤(1)将酸化剂和酸化助剂、曱酸钠计量后，从第一反应器的一 侧加入到第一反应器中；(2 )使第 一反应器中的物料沿水平方向螺旋前进到第 一反应器 的另一侧，物料在行进过程中，在温度为50-80 。C，压力为 34KPa-101. 3KPa的条件下酸化反应2-3小时，并从第一反应器的另 一侧的上端蒸出酸化助剂，从第 一反应器的另 一侧的下端排出粗反应200810045170.6物；(3 )使从第 一反应器另 一侧的底部排出的粗反应物输送至第二反应器一侧的顶部；(4 )使从第二反应器一侧的顶部进入的粗反应物沿水平方向螺 旋前进到第二反应器的另 一侧，粗反应物在行进过程中，在蒸出温度 60-80°C,蒸出压力14 —55 KPa的条件下，从第二反应器的另一侧的上端蒸出并冷凝回收曱酸，其余盐类物料从第二反应器另一侧的底部 排出，进入到盐类物质接收罐中。进一 步的改进是，从第 一反应器的另 一侧的上端蒸出的酸化助剂回用至第一反应器中。用于实现本专利技术方法的装置，它包括 一个酸化剂进料罐，它设有一个计量泵； 一个酸化助剂进料罐，它设有一个计量泵；一个曱酸钠进料罐，在其下端设有一个螺旋进料螺杆； 一个第一反应器，它包括壳体、位于壳体内水平设置的带螺旋桨 叶的转轴和驱动转轴旋转的电机，在壳体的一侧上端设置有与曱酸钠 进料罐连通的曱酸钠进料口 ，并在同侧设置有酸化剂进料口和酸化助 剂进料口 ，在壳体的另一侧上端和下端分别设置有酸化助剂蒸出口和 粗反应物出口 ，酸化剂进料罐和酸化助剂进料罐通过管道分别与第一 反应器连通；一个酸化助剂接受罐，通过管道与第一反应器的酸化助剂蒸出口连通；一个螺旋输送器，其上端与第一反应器的粗反应物出口连接； 一个第二反应器，它包括壳体、位于壳体内水平设置的带螺旋桨叶的转轴和驱动转轴旋转的电机，在壳体的一侧上端设置有与螺旋输送器连通的粗反应物进口 ，在壳体的另一侧上端和下端分别设置有曱酸蒸出口和盐类物质出口；一个盐类物质接受罐，其上端通过管道与第二反应器的盐类物质出口连4妻。进一步的改进是，酸化助剂接受罐通过管道与S吏化助剂进料罐连通；为提高第一和第二反应器的处理能力，在第一反应器和第二反应 器中水平设置有并排的两根由同 一电机驱动的带螺旋桨叶的转轴。借助本专利技术提供的装置，原料计量进入到第 一反应器中是连续 的，根据酸化反应所需的时间， 一旦确定了第一反应器的长度，显然， 很易得到原料加入的速度和物料在第一反应器中螺旋行进的速度；同 样的，从第一反应器排出的粗反应物速度，也容易和原料加入同步。本专利技术相比于
技术介绍
有如下优点由于本专利技术提供了一种连续式生产曱酸的方法和实施该方法的 设备，彻底改变了原有的生产方式，无需等待酸化反应结束后，再将 反应物送至蒸发系统，从而有机地将反应和蒸发两个步骤结合起来， 既简化了操作，又大大提高了甲酸的生产能力，每套这种甲酸生产线的年产甲酸可达万吨，进而能够减少物料和能源损耗，降低生产成本。 此外，考虑到酸化反应过程所需较大的压力，而蒸发过程需要进行减 压，为了使第一反应器中的粗反应物顺利地输入到第二反应器中，也 为了避免第一和第二反应器因不同的压力而^皮此影响，在第一反应器 和第二反应器之间，采用螺旋输送器输送物料，使物料在行进过程中 可以起到相对密闭第一和第二反应器的作用，保持两反应器不同的压 力，这也是连续法生产和间歇法生产曱酸最重要的区别，也是设计本 专利技术的难点。附困说明图l是本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详述，但本专利技术并不只限于这些例子，比如在酸化剂的选择上，可以是硫酸、磷酸、过磷酸 或聚磷酸、五氧化二磷等，酸化助剂可以是己烷等，选择不同的酸化 剂，在第二反应器底部得到的盐也是不同的，实际上，本专利技术均适用 于酸化曱酸钠制备曱酸的工艺。实施例1:曱酸的连续生产方法，它包括下列步骤(1) 将磷酸和己烷、甲酸钠计量后，从第一反应器的一侧加入 到第一反应器1中；(2) 使第一反应器1中的物料沿水平方向螺旋前进到第一反应 器l的另一侧，物料在行进过程中，在温度为50-80°C,压力为34KPa-101. 3KPa的条件下酸化反应2-3小时，并从第一反应器1的 另一侧的上端蒸出酸化助剂己烷，从第一反应器1的另一侧的下端排 出粗反应物；(3) 使从第一反应器1另一侧的底部排出的粗反应物输送至第 二反应器2 —侧的顶部；(4) 使从第二反应器2 —侧的顶部进入的粗反应物沿水平方向 螺旋前进到第二反应器2的另 一侧，粗反应物在行进过程中，在蒸出 温度60-80°C,蒸出压力14—55 KPa的条件下，从第二反应器2的 另一侧的上端蒸出并冷凝回收含量大于96%的甲酸，分离甲酸的磷酸 二氬钠从第二反应器2另 一侧的底部排出，进入到盐类物质接收罐3 中。用于实现本专利技术方法的装置，它包括一个酸化剂进料罐4，它设有一个计量泵4-1;一个酸化助剂进库十罐5,它设有一个计量泵5-1;一个甲酸钠进料罐6,在其下端设有一个螺旋进料螺杆6-1;一个第一反应器l，它包括壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
甲酸的连续生产方法，其特征在于它包括下列步骤：（１）将酸化剂和酸化助剂、甲酸钠计量后，从第一反应器的一侧加入到第一反应器中；（２）使第一反应器中的物料沿水平方向螺旋前进到第一反应器的另一侧，物料在行进过程中，在温度为５０－８０℃，压力为３４ＫＰａ－１０１．３ＫＰａ的条件下酸化反应２－３小时，并从第一反应器的另一侧的上端蒸出酸化助剂，从第一反应器的另一侧的下端排出粗反应物；（３）使从第一反应器另一侧的底部排出的粗反应物输送至第二反应器一侧的顶部；（４）使从第二反应器一侧的顶部进入的粗反应物沿水平方向螺旋前进到第二反应器的另一侧，粗反应物在行进过程中，在蒸出温度６０－８０℃，蒸出压力１４－５５ＫＰａ的条件下，从第二反应器的另一侧的上端蒸出并冷凝回收甲酸，其余盐类物料从第二反应器另一侧的底部排出，进入到盐类物质接收罐中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗云，邓敏，曹正祥，
申请(专利权)人：宜宾天原集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]