本實用新型涉及一種反應(yīng)器，具體涉及一種適用于氯乙酸甲酯和三甲胺反應(yīng)的連續(xù)安全反應(yīng)器。屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

甜菜堿又名三甲基甘氨酸，屬季胺型生物堿，無水甜菜堿鹽酸鹽是一種新型精細(xì)化學(xué)品，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、日化、印染、化工等領(lǐng)域。無水甜菜堿鹽酸鹽既是一種高效、優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)型添加劑，還可用于醫(yī)藥、化妝品、食品、果汁、牙科材料以及發(fā)酵等諸多領(lǐng)域。

目前國內(nèi)甜菜堿鹽酸鹽生產(chǎn)工藝大體分為三類：氫氧化鈉法、氫氧化鈣法和氯乙酸甲酯法。其中，氯乙酸甲酯法生產(chǎn)工藝為：氯乙酸甲酯與三甲胺反應(yīng)后再進(jìn)行催化水解生成甜菜堿鹽酸鹽和甲醇，甲醇去生產(chǎn)氯乙酸甲酯作為原料使用。

氯乙酸甲酯法生產(chǎn)工藝中氯乙酸甲酯和三甲胺反應(yīng)工段，氯乙酸甲酯和三甲胺反應(yīng)放熱劇烈，控制溫度要求高(低于40℃)，再加上三甲胺環(huán)境要求排放濃度低，如何解決三甲胺吸收反應(yīng)和反應(yīng)熱及時有效控制成為氯乙酸甲酯法生產(chǎn)甜菜堿鹽酸鹽工藝能夠順利進(jìn)行的主要問題。

基于上述問題，開發(fā)一種設(shè)備簡單、工藝條件易控，產(chǎn)率和純度較高且能降低消耗，進(jìn)而實現(xiàn)氯乙酸甲酯和三甲胺連續(xù)化生產(chǎn)的裝置，具有非常重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于氯乙酸甲酯和三甲胺反應(yīng)的連續(xù)安全反應(yīng)器。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案：

一種適用于氯乙酸甲酯和三甲胺反應(yīng)的連續(xù)安全反應(yīng)器，包括主體和反應(yīng)液循環(huán)系統(tǒng)，所述主體從上往下包括反應(yīng)液冷卻系統(tǒng)和反應(yīng)腔；其中，反應(yīng)液冷卻系統(tǒng)、反應(yīng)腔和反應(yīng)液循環(huán)系統(tǒng)首尾順次連通，并且，反應(yīng)腔內(nèi)還設(shè)有反應(yīng)腔冷卻系統(tǒng)。

主體的頂部設(shè)有用于監(jiān)測主體內(nèi)部壓力的壓力表口，壓力表口內(nèi)放置有壓力表。

主體的頂部設(shè)有用于監(jiān)測主體內(nèi)部溫度的溫度計口Ⅰ，溫度計口Ⅰ內(nèi)放置有溫度計Ⅰ。

反應(yīng)腔包括盛放反應(yīng)液的腔體，反應(yīng)腔冷卻系統(tǒng)包括循環(huán)泵Ⅰ、以及由其驅(qū)動連通的循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅰ和循環(huán)水出口管道Ⅰ；在腔體的一側(cè)設(shè)置三甲胺進(jìn)料口和循環(huán)水出口管道Ⅰ，另一側(cè)設(shè)置氣液混合器和循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅰ，其中，循環(huán)水出口管道Ⅰ的位置高于循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅰ。

腔體外還設(shè)有用于監(jiān)測腔體內(nèi)部溫度的溫度計口Ⅱ，溫度計口Ⅱ內(nèi)放置有溫度計Ⅱ。

反應(yīng)液循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵Ⅱ、以及由其驅(qū)動連通的反應(yīng)液出口管道和反應(yīng)液進(jìn)口管道，反應(yīng)液出口管道和反應(yīng)液進(jìn)口管道分別設(shè)置于主體的底部和頂部。

反應(yīng)液冷卻系統(tǒng)包括冷凝器，冷凝器的底部和頂部分別設(shè)有循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅱ和循環(huán)水出口管道Ⅱ。

本實用新型的工作原理：

反應(yīng)腔的腔體內(nèi)投放氯乙酸甲酯，其經(jīng)過反應(yīng)液出口管道泵入反應(yīng)液進(jìn)口管道，再流過反應(yīng)液冷卻系統(tǒng)回到反應(yīng)腔內(nèi)，從而形成反應(yīng)液循環(huán)；同時，三甲胺進(jìn)料口連續(xù)進(jìn)料三甲胺，并通過氣液混合器與氯乙酸甲酯充分混合均勻反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，開啟循環(huán)泵Ⅰ，驅(qū)動循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅰ和循環(huán)水出口管道Ⅰ內(nèi)的水循環(huán)流動；冷凝器工作，驅(qū)動循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅱ和循環(huán)水出口管道Ⅱ內(nèi)的水循環(huán)流動；通過循環(huán)水量的調(diào)整控制溫度計Ⅰ和溫度計Ⅱ的監(jiān)測值低于40℃。另外，壓力表監(jiān)測的壓力應(yīng)當(dāng)控制在0.1MPa左右，以確保連續(xù)進(jìn)料的三甲胺能夠在此壓力下高效率反應(yīng)。

本實用新型的有益效果：

本實用新型設(shè)備簡單，可操作性強，三甲胺連續(xù)進(jìn)料并且生產(chǎn)工藝條件易控，反應(yīng)器采用帶壓操作，三甲胺能夠在壓力條件下在反應(yīng)器中得到更高效率的吸收反應(yīng)，無三甲胺外泄露，是一種環(huán)保型的連續(xù)化反應(yīng)器；有效降低成本，實現(xiàn)氯乙酸甲酯和三甲胺連續(xù)安全反應(yīng)。

附圖說明

圖1是適用于氯乙酸甲酯和三甲胺反應(yīng)的連續(xù)安全反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，其中，1為反應(yīng)液冷卻系統(tǒng)，2為反應(yīng)腔，3為壓力表口，4為溫度計口Ⅰ，5為腔體，6為循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅰ，7為循環(huán)水出口管道Ⅰ，8為三甲胺進(jìn)料口，9為氣液混合器，10為溫度計口Ⅱ，11為反應(yīng)液出口管道，12為反應(yīng)液進(jìn)口管道，13為冷凝器，14為循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅱ，15為循環(huán)水出口管道Ⅱ。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，應(yīng)該說明的是，下述說明僅是為了解釋本實用新型，并不對其內(nèi)容進(jìn)行限定。

實施例：

如圖1所示，本實用新型的一種適用于氯乙酸甲酯和三甲胺反應(yīng)的連續(xù)安全反應(yīng)器，包括主體和反應(yīng)液循環(huán)系統(tǒng)，主體從上往下包括反應(yīng)液冷卻系統(tǒng)1和反應(yīng)腔2；其中，反應(yīng)液冷卻系統(tǒng)1、反應(yīng)腔2和反應(yīng)液循環(huán)系統(tǒng)首尾順次連通，并且，反應(yīng)腔2內(nèi)還設(shè)有反應(yīng)腔冷卻系統(tǒng)。主體的頂部設(shè)有用于監(jiān)測主體內(nèi)部壓力的壓力表口3，壓力表口3內(nèi)放置有壓力表。主體的頂部設(shè)有用于監(jiān)測主體內(nèi)部溫度的溫度計口Ⅰ4，溫度計口Ⅰ4內(nèi)放置有溫度計Ⅰ。

反應(yīng)腔2包括盛放反應(yīng)液的腔體5，反應(yīng)腔冷卻系統(tǒng)包括循環(huán)泵Ⅰ、以及由其驅(qū)動連通的循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅰ6和循環(huán)水出口管道Ⅰ7；在腔體5的一側(cè)設(shè)置三甲胺進(jìn)料口8和循環(huán)水出口管道Ⅰ7，另一側(cè)設(shè)置氣液混合器9和循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅰ6，其中，循環(huán)水出口管道Ⅰ7的位置高于循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅰ6。腔體5上還設(shè)有用于監(jiān)測腔體5內(nèi)部溫度的溫度計口Ⅱ10，溫度計口Ⅱ10內(nèi)放置有溫度計Ⅱ。

反應(yīng)液循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵Ⅱ、以及由其驅(qū)動連通的反應(yīng)液出口管道11和反應(yīng)液進(jìn)口管道12，反應(yīng)液出口管道11和反應(yīng)液進(jìn)口管道12分別設(shè)置于主體的底部和頂部。

反應(yīng)液冷卻系統(tǒng)1包括冷凝器13，冷凝器13的底部和頂部分別設(shè)有循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅱ14和循環(huán)水出口管道Ⅱ15。

本實用新型的工作原理：

反應(yīng)腔2的腔體5內(nèi)投放氯乙酸甲酯，其經(jīng)過反應(yīng)液出口管道11泵入反應(yīng)液進(jìn)口管道12，再流過反應(yīng)液冷卻系統(tǒng)1回到反應(yīng)腔2內(nèi)，從而形成反應(yīng)液循環(huán)；同時，三甲胺進(jìn)料口8連續(xù)進(jìn)料三甲胺，并通過氣液混合器9與氯乙酸甲酯充分混合均勻反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，開啟循環(huán)泵Ⅰ，驅(qū)動循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅰ6和循環(huán)水出口管道Ⅰ7內(nèi)的水循環(huán)流動；冷凝器13工作，驅(qū)動循環(huán)水進(jìn)口管道Ⅱ14和循環(huán)水出口管道Ⅱ15內(nèi)的水循環(huán)流動；通過循環(huán)水量的調(diào)整控制溫度計Ⅰ和溫度計Ⅱ的監(jiān)測值低于40℃。另外，壓力表監(jiān)測的壓力應(yīng)當(dāng)控制在0.1MPa左右，以確保連續(xù)進(jìn)料的三甲胺能夠在此壓力下高效率反應(yīng)。

上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。