專利名稱：多塔聯(lián)合反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反應(yīng)器，尤其涉及一種多塔聯(lián)合反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，對(duì)食品質(zhì)量和食品安全的要求也隨之提高。 其中，食品防腐劑是關(guān)系食品質(zhì)量和食品安全的一個(gè)重要方面。山梨酸或山 梨酸鉀能有效地抑制霉菌、酵母菌和^^氧性細(xì)菌的活性，還能防止肉毒桿菌、 葡萄球菌以及沙門氏菌等有害微生物的生長和繁殖，但對(duì)厭氧性芽孢菌與嗜 酸乳桿菌等有益微生物幾乎無效。并且，其抑制微生物發(fā)育的作用比殺菌作 用更強(qiáng)，從而可以有效地延長食品的保存時(shí)間并保持原有風(fēng)味。其防腐效果
是苯曱酸鈉的5至10倍。目前山梨酸或山梨酸鉀已廣泛地用于食品、飲料、煙 草、醫(yī)藥、化妝品、祠料以及農(nóng)產(chǎn)品之中。
現(xiàn)有的山梨酸生產(chǎn)工藝是先用乙烯酮與巴豆醛縮合制得山梨酸聚酯(聚 己烯_4, 5-P-內(nèi)酯)，然后用鹽酸水解山梨酸聚酯得到山梨酸粗產(chǎn)品，最后 對(duì)山梨酸粗產(chǎn)品進(jìn)行提純和脫色，得到山梨酸成品。
在上述山梨酸的制造工藝中，如果巴豆醛無法完全反應(yīng)，則需要從山梨 酸聚酯中將巴豆醛分離出來，并且也會(huì)導(dǎo)致縮合過程中的酸度過高。而現(xiàn)有 技術(shù)無法滿足乙烯酮與巴豆醛的完全反應(yīng)，從而導(dǎo)致增加分離工藝所帶來的 能耗和成本等問題。并且，現(xiàn)有反應(yīng)器也不能在連續(xù)反應(yīng)和間歇反應(yīng)之間進(jìn) 行切換，這也不利于反應(yīng)物完全反應(yīng)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在山梨酸的制造工藝中，如何通過連續(xù) 反應(yīng)與間歇反應(yīng)的切換以及提高反應(yīng)物濃度來保證乙烯酮與巴豆醛的完全反應(yīng)。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種多塔聯(lián)合反應(yīng)器，包括巴豆醛進(jìn)料罐、 兩組以上的反應(yīng)器組、 一根乙烯酮?dú)怏w輸入管路、 一根氣體輸出管路和一根
液相輸出管路；所述巴豆醛進(jìn)料罐至少包括一個(gè)巴豆醛出口；每組反應(yīng)器組 包括一個(gè)聚合塔、 一個(gè)聚合釜和一個(gè)四通控制器，所述聚合塔包括一個(gè)乙烯 酮入口、 一個(gè)氣體出口、 一個(gè)液相反應(yīng)物入口和一個(gè)液體出口，所述聚合蒼 包括一個(gè)反應(yīng)物入口和一個(gè)液體出口 ，所述四通控制器包括兩個(gè)入口和兩個(gè) 出口 ；第 一組反應(yīng)器組中的第一四通控制器中的第 一入口與巴豆醛進(jìn)料罐的 巴豆醛出口連通，第一四通控制器的第二入口與第一組反應(yīng)器組中的第一聚 合釜的液體出口連通，第一四通控制器的第一出口與第一組反應(yīng)器組中的第 一聚合塔的液相反應(yīng)物入口連通，第一四通控制器的第二出口與相鄰的第二 組反應(yīng)器組中的第二四通控制器的第一入口連通，第一聚合塔的乙烯酮入口 與第二組反應(yīng)器組中的第二聚合塔的氣體出口連通，第 一聚合塔的液體出口 與第一聚合釜的反應(yīng)物入口連通，第一聚合塔的氣，出口與所述氣體輸出管 路連通；每一組反應(yīng)器組內(nèi)部的四通控制器、聚合S答和聚合釜之間的連接方 式與第一四通控制器、第一聚合塔和第一聚合釜之間的連接方式相同，相鄰 兩組反應(yīng)器組之間的連接方式與第 一組反應(yīng)器組和第二組反應(yīng)器組之間的連 接方式相同；最后一組反應(yīng)器組中的聚合塔的乙烯酮?dú)怏w入口與所述乙烯酮 氣體輸入管路連通，最后一組反應(yīng)器組中的四通控制器的第二出口與所述液 相輸出管路連通。
可選地，所述四通控制器只有兩個(gè)狀態(tài)，第一狀態(tài)是第一入口與第一出 口連通，而第二入口與第二出口連通；第二狀態(tài)是第一入口與第二出口均封 閉，而第二入口與第一出口連通。
可選地，所述聚合塔內(nèi)還設(shè)有噴淋裝置，所述聚合塔的液相反應(yīng)物入口 與所述噴淋裝置連通?？蛇x地，所述四通控制器的四條管路上可以i殳有獨(dú)立的閥門。 可選地，所述聚合蒼的液體出口i殳有加壓泵。 可選地，所述巴豆醛進(jìn)料罐的巴豆醛出口設(shè)有加壓泵。 可選地，所述聚合釜位于所述聚合塔的下方。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采取多個(gè)包括聚合塔和聚合釜的反應(yīng)器組通過 四通控制器連接，在反應(yīng)器組的一段入口加入巴豆醛，而在另一端入口加入 乙烯酮，使得巴豆醛和乙烯酮在逆流向的狀態(tài)下進(jìn)行反應(yīng)的同時(shí)可以根據(jù)反 應(yīng)的進(jìn)行情況將連續(xù)反應(yīng)狀態(tài)切換至間歇反應(yīng)狀態(tài)，因而可以將巴豆醛完全 反應(yīng)掉，避免了巴豆醛與山梨酸聚酯分離所帶來的工藝復(fù)雜度和成本提高的 問題。
在聚合塔內(nèi)設(shè)置噴淋裝置，可以提高乙烯酮與巴豆醛之間的氣液反應(yīng)的 反應(yīng)速度。


圖l為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多塔聯(lián)合反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中四通控制器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2所示的四通控制器的一種通路狀態(tài)示意圖； 圖4為圖2所示的四通控制器的另一種通路狀態(tài)示意圖； 圖5為圖1所示多塔聯(lián)合反應(yīng)器處于連續(xù)反應(yīng)狀態(tài)的示意圖； 圖6為圖1所示多塔聯(lián)合反應(yīng)器處于間歇反應(yīng)狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示,在具體實(shí)施方式
中提供本發(fā)明提供一種多塔聯(lián)合反應(yīng)器100。 該多塔聯(lián)合反應(yīng)器100包括巴豆醛進(jìn)料罐101、 3組反應(yīng)器組(未標(biāo)注)、一
6根乙烯酮?dú)怏w輸入管路(未標(biāo)注)、 一根氣體輸出管路(未標(biāo)注)和一根液相 輸出管路(未標(biāo)注)。
該巴豆醛進(jìn)料罐101是多塔聯(lián)合反應(yīng)器100的巴豆醛原料儲(chǔ)存罐，用于 向多塔聯(lián)合反應(yīng)器100內(nèi)連續(xù)地或間歇地輸入巴豆醛原料。巴豆醛進(jìn)料罐131 至少包括一個(gè)巴豆醛出口 131。
每一組反應(yīng)器組都包括一個(gè)聚合塔一個(gè)聚合釜和一個(gè)四通控制器。聚合 塔是巴豆醛與乙烯酮進(jìn)行初步聚合的反應(yīng)器，而聚合釜是巴豆醛與乙烯酮進(jìn) 行進(jìn)一步反應(yīng)的反應(yīng)器。四通控制器的作用是多塔聯(lián)合反應(yīng)器100從連續(xù)反 應(yīng)狀態(tài)切換至間歇反應(yīng)狀態(tài)的反應(yīng)器。例如第 一反應(yīng)器組包括第 一 聚合塔 103、第一聚合釜102和第一四通控制器111;第二反應(yīng)器組包括第二聚合塔 105、第二聚合釜104和第二四通控制器112;第三反應(yīng)器組包括第三聚合塔 107、第三聚合釜106和第三四通控制器113。
其中第一聚合塔包括一個(gè)乙烯酮入口 135、 一個(gè)氣體出口 137、 一個(gè)液相 反應(yīng)物入口 136和一個(gè)液體出口 134。
第一聚合釜102包括一個(gè)反應(yīng)物入口 133和一個(gè)液體出口 132。
另外，每個(gè)聚合蚤的液體出口都設(shè)有加壓泵，用于提供液體反應(yīng)原料的 運(yùn)行和循環(huán)動(dòng)力。即第一聚合釜102的液體出口 132i殳有第一加壓泵122;第 二聚合釜104的液體出口 138設(shè)有第二加壓泵123;第三聚合釜106的液體出 口 144設(shè)有第三加壓泵124。而巴豆醛進(jìn)料罐101的巴豆醛出口 131也設(shè)有巴 豆醛加壓泵121,用于從巴豆醛進(jìn)料罐IOI內(nèi)抽出巴豆醛原料。
如圖2所示，第一四通控制器111包括兩個(gè)入口和兩個(gè)出口，即第一入 口 201和第二入口 202，以及第一出口 203和第二出口 204。第一四通控制器 lll有兩個(gè)狀態(tài)。其中第一狀態(tài)如圖3所示，第一入口 201與第一出口 203連 通，而第二入口 202與第二出口 204連通；第二狀態(tài)如圖4所示，第一入口201與第二出口 204封閉，而第二入口 202與第一出口 203連通。當(dāng)每個(gè)四通 控制器都處于第一狀態(tài)時(shí)，多塔聯(lián)合反應(yīng)器100處于連續(xù)反應(yīng)的狀態(tài)，而當(dāng) 每個(gè)四通控制器都處于第二狀態(tài)時(shí)，多塔聯(lián)合反應(yīng)器IOO處于間歇反應(yīng)狀態(tài)。
第一組反應(yīng)器組的內(nèi)部連接關(guān)系是第一四通控制器111的第二入口 201 與第一聚合釜102的液體出口 132連通；第一四通控制器111的第一出口 203 與第一聚合塔103的液相反應(yīng)物入口 136連通；第一聚合塔103的液體出口 134與第一聚合釜102的反應(yīng)物入口 133連通。
第 一組反應(yīng)器組與相鄰的第二組反應(yīng)器組之間的連接關(guān)系是第 一 四通 控制器lll的第二出口 204與第二四通控制器112的第一入口(未標(biāo)注)連通； 第一聚合塔103的乙烯酮入口 135與第二聚合塔105的氣體出口 143連通。
第一組反應(yīng)器是整個(gè)多塔聯(lián)合反應(yīng)器100的巴豆醛原料入口和反應(yīng)剩余 氣體出口，因此第一聚合塔103的氣體出口與氣體輸出管路連通，而第一四 通控制器111中的第一入口 201與巴豆醛進(jìn)料罐101的巴豆醛出口 131連通。
每一組反應(yīng)器組內(nèi)部的四通控制器、聚合塔和聚合釜之間的連接方式與 第一四通控制器、第一聚合塔和第一聚合釜之間的連接方式相同，相鄰兩組 反應(yīng)器組之間的連接方式與第一組反應(yīng)器組和第二組反應(yīng)器組之間的.連接方 式相同。也就是說，第二四通控制器112的第二入口與第二聚合釜104的液 體出口 138連通；第二四通控制器112的第一出口與第二聚合塔105的液相 反應(yīng)物入口 142連通；第二聚合塔105的液體出口 140與第二聚合釜104的 反應(yīng)物入口 139連通；第二四通控制器112的第二出口與第三四通控制器113 的第一入口連通；第二聚合塔105的乙烯酮入口 141與第三聚合塔107的氣 體出口 149連通；第三四通控制器113的第二入口與第三聚合釜106的液體 出口 144連通；第三四通控制器113的第一出口與第三聚合塔107的液相反 應(yīng)物入口 148連通；第三聚合塔107的液體出口 146與第三聚合釜106的反應(yīng)物入口 145連通。由于第三組反應(yīng)器組是整個(gè)多塔聯(lián)合反應(yīng)器100的最終 產(chǎn)物出口和乙烯酮原料氣體的入口，因此第三四通控制器113的第二出口與
用于輸出反應(yīng)產(chǎn)物的液相輸出管路連通；第三聚合塔107的乙烯酮入口 147 與乙烯酮?dú)怏w輸入管路連通。
當(dāng)然，聚合塔內(nèi)還可以設(shè)有與聚合塔的液相反應(yīng)物入口連通噴淋裝置(未 標(biāo)注)，用于提高乙烯酮與巴豆醛的反應(yīng)速度。
在反應(yīng)器的布置上，可以聚合釜位于聚合塔的下方，用以方便液體物料 依靠重力自動(dòng)運(yùn)輸。
當(dāng)每個(gè)四通控制器都處于第一狀態(tài)時(shí)，多塔聯(lián)合反應(yīng)器100則處于如圖5 所示的連續(xù)反應(yīng)的狀態(tài)，各物料依圖中的箭頭方向運(yùn)輸。多塔聯(lián)合反應(yīng)器100 的運(yùn)行過程是，巴豆醛從巴豆醛進(jìn)料罐101中抽出而進(jìn)入第一聚合塔103，而 乙烯酮從第三聚合塔107的乙烯酮入口 147進(jìn)入。兩種反應(yīng)原料在三組串聯(lián) 的反應(yīng)器組內(nèi)以逆向流動(dòng)的方式進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)。其中在第一聚合i荅103中， 乙烯酮?dú)怏w的濃度最低，而反應(yīng)程度最高，在第一聚合塔103的氣體出口 137 處應(yīng)無乙烯酮?dú)怏w的存在。
在上述實(shí)施例中，反應(yīng)器組只有三個(gè)，但本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域技術(shù) 人員知道，為了使乙烯酮?dú)怏w反應(yīng)物達(dá)到完全反應(yīng)的狀態(tài)，反應(yīng)器組的數(shù)量 可以上述相同的連接方式增加。當(dāng)然，如果反應(yīng)良好，僅使用兩組反應(yīng)器組， 也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
而當(dāng)巴豆醛在第三聚合釜106內(nèi)未完全反應(yīng)時(shí)，可以迅速將每個(gè)四通控 制器都切換至第二狀態(tài)，此時(shí)多塔聯(lián)合反應(yīng)器100則處于如圖6所示的間歇 反應(yīng)的狀態(tài)，各物料依圖中的箭頭方向運(yùn)輸。此時(shí)，未反應(yīng)完全的巴豆醛可 以在第三聚合塔107和第三聚合釜106內(nèi)長期停留，而乙烯酮?dú)怏w又不斷從 第三聚合塔107的乙烯酮入口 147進(jìn)入，使得乙烯酮的濃度相對(duì)于巴豆醛的濃度不斷提高，因而可以使巴豆醛完全反應(yīng)，從而避免了巴豆醛分離的問題。 在間歇反應(yīng)的狀態(tài)下，第三組反應(yīng)器組內(nèi)的巴豆酪反應(yīng)完并排出山梨酸聚酯 后，第二反應(yīng)器組內(nèi)的巴豆醛與生成的山梨酸聚酯再進(jìn)入第三反應(yīng)器組內(nèi)。 以此類推，在每組反應(yīng)器組內(nèi)都形成了乙烯酮濃度相對(duì)于巴豆醛濃度提高的 狀態(tài)，因而可以進(jìn)一步提高巴豆醛的反應(yīng)程度。
本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定權(quán)利要求，任 何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng) 和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多塔聯(lián)合反應(yīng)器，其特征在于包括巴豆醛進(jìn)料罐、兩組以上的反應(yīng)器組；所述巴豆醛進(jìn)料罐至少包括一個(gè)巴豆醛出口；每組反應(yīng)器組包括一個(gè)聚合塔、一個(gè)聚合釜和一個(gè)四通控制器，所述聚合塔包括一個(gè)乙烯酮入口、一個(gè)氣體出口、一個(gè)液相反應(yīng)物入口和一個(gè)液體出口，所述聚合釜包括一個(gè)反應(yīng)物入口和一個(gè)液體出口，所述四通控制器包括兩個(gè)入口和兩個(gè)出口；第一組反應(yīng)器組中的第一四通控制器中的第一入口與巴豆醛進(jìn)料罐的巴豆醛出口連通，第一四通控制器的第二入口與第一組反應(yīng)器組中的第一聚合釜的液體出口連通，第一四通控制器的第一出口與第一組反應(yīng)器組中的第一聚合塔的液相反應(yīng)物入口連通，第一四通控制器的第二出口與相鄰的第二組反應(yīng)器組中的第二四通控制器的第一入口連通，第一聚合塔的乙烯酮入口與第二組反應(yīng)器組中的第二聚合塔的氣體出口連通，第一聚合塔的液體出口與第一聚合釜的反應(yīng)物入口連通；每一組反應(yīng)器組內(nèi)部的四通控制器、聚合塔和聚合釜之間的連接方式與第一四通控制器、第一聚合塔和第一聚合釜之間的連接方式相同，相鄰兩組反應(yīng)器組之間的連接方式與第一組反應(yīng)器組和第二組反應(yīng)器組之間的連接方式相同；最后一組反應(yīng)器組中的聚合塔的乙烯酮?dú)怏w入口用于輸入乙烯酮原料，最后一組反應(yīng)器組中的四通控制器的第二出口用于輸出反應(yīng)最終產(chǎn)物。
2. 如權(quán)利要求1所述的多塔聯(lián)合反應(yīng)器，其特征在于所述四通控制器只有兩個(gè)狀態(tài)，第一狀態(tài)是第一入口與第一出口連通，而第二入口與第二出口連通；第二狀態(tài)是第一入口與第二出口均封閉，而第二入口與第一出口連通。
3. 所述聚合塔內(nèi)還設(shè)有噴淋裝置，所述聚合塔的液相反應(yīng)物入口與所述噴淋裝置連通。
4. 如權(quán)利要求1所述的多塔聯(lián)合反應(yīng)器，其特征在于所述聚合釜的液體出口設(shè)有加壓泵。
5. 如權(quán)利要求1所述的多塔聯(lián)合反應(yīng)器，其特征在于所述巴豆醛進(jìn)料罐的巴豆醛出口i殳有加壓泵。
6. 如權(quán)利要求1所述的多塔聯(lián)合反應(yīng)器，其特征在于所述聚合爸位于所述聚合塔的下方。
全文摘要
本發(fā)明涉及多塔聯(lián)合反應(yīng)器。本發(fā)明采取多個(gè)包括聚合塔和聚合釜的反應(yīng)器組通過四通控制器連接，在反應(yīng)器組的一段入口加入巴豆醛，而在另一端入口加入乙烯酮，使得巴豆醛和乙烯酮在逆流向的狀態(tài)下進(jìn)行反應(yīng)的同時(shí)可以根據(jù)反應(yīng)的進(jìn)行情況將連續(xù)反應(yīng)狀態(tài)切換至間歇反應(yīng)狀態(tài)，因而可以將巴豆醛完全反應(yīng)掉，避免了巴豆醛與山梨酸聚酯分離所帶來的工藝復(fù)雜度和成本的提高。
文檔編號(hào)C08G63/00GK101671430SQ20091015303
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
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