本實(shí)用新型涉及脫水設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)酸酯化反應(yīng)分子篩連續(xù)脫水裝置。

背景技術(shù)：

醇和羧酸的酯化反應(yīng)是生產(chǎn)有機(jī)酸酯使用最為廣泛的方法，但有機(jī)酸酯的酯化反應(yīng)是一個(gè)可逆過程，并且反應(yīng)極緩慢，轉(zhuǎn)化率是受限的。為解決這一問題，傳統(tǒng)工藝通過加溫和加速攪拌促進(jìn)酯化反應(yīng)，但是反應(yīng)中生成的水會抑制反應(yīng)向正方向進(jìn)行。

現(xiàn)有酯化工藝，通常加脫水劑共沸脫水，然后冷凝沉降分層后分離水分，但分離時(shí)間短，脫水不充分，影響酯化收率。

專利號為201220252788.1的中國專利提供了連續(xù)酯化脫水反應(yīng)裝置，包括一甲醇罐、一加熱器、一反應(yīng)釜、一脫水器以及一稀甲醇罐，所述甲醇罐通過所述加熱器連接到反應(yīng)釜的上部，所述反應(yīng)釜的頂部還設(shè)置有一攪拌器，所述脫水器設(shè)置有一冷凝器，所述冷凝器的進(jìn)口與所述反應(yīng)釜的頂部相連，所述冷凝器的出口與所述稀甲醇罐相連。將冷凝的液體直接排放到稀甲醇罐中。但是冷凝的液體中含有原料，同樣會影響酯化收率。

因此，開發(fā)一種新有機(jī)酸酯化反應(yīng)分子篩連續(xù)脫水裝置，不但具有迫切的研究價(jià)值，也具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和工業(yè)應(yīng)用潛力，這正是本實(shí)用新型得以完成的動(dòng)力所在和基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述所指出的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明人對此進(jìn)行了深入研究，在付出了大量創(chuàng)造性勞動(dòng)后，從而完成了本實(shí)用新型。

具體而言，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種有機(jī)酸酯化反應(yīng)分子篩連續(xù)脫水裝置，以提高酯化收率。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種有機(jī)酸酯化反應(yīng)分子篩連續(xù)脫水裝置，包括

反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜具有實(shí)現(xiàn)有機(jī)酸酯化反應(yīng)的內(nèi)部空間；

用以實(shí)現(xiàn)共沸精餾脫水的共沸精餾管，所述共沸精餾管的一端連接于所述反應(yīng)釜的上部，且所述共沸精餾管的內(nèi)部與所述反應(yīng)釜的內(nèi)部空間相通；

用以吸附氣態(tài)水分的分子篩氣體水分吸附柱，所述分子篩氣體水分吸附柱連接于所述共沸精餾管的另一端，且底部開設(shè)有冷凝液出口；

以及用以吸附液態(tài)水分的分子篩液體水分吸附柱，所述分子篩液體水分吸附柱頂端與所述分子篩氣體水分吸附柱的冷凝液出口連接，底端利用一U型液封管回接至所述共沸精餾管上。

在本實(shí)用新型中，作為一種改進(jìn)，所述反應(yīng)釜的軸線位置轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有攪拌軸，所述攪拌軸處于所述反應(yīng)釜內(nèi)部空間的一段周壁上設(shè)置有攪拌葉片，所述攪拌軸的頂部動(dòng)力連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

在本實(shí)用新型中，作為一種改進(jìn)，所述共沸精餾管包括第一豎直段、水平段和第二豎直段，所述第一豎直段和所述第二豎直段均豎直設(shè)置，上端通過所述水平段連接一體，所述第一豎直段的下端與所述反應(yīng)釜連接，所述第二豎直段的下端與所述分子篩氣體水分吸附柱連接。

在本實(shí)用新型中，作為一種改進(jìn)，所述U型液封管回接至所述第一豎直段的側(cè)壁。

在本實(shí)用新型中，作為一種改進(jìn)，所述分子篩氣體水分吸附柱與所述分子篩液體水分吸附柱之間利用氣液管道連接，所述氣液管道所述氣液管道設(shè)置有一歧管，并利用所述歧管連接一冷凝器。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

將酯化物料投入反應(yīng)釜，加入脫水劑，酯化反應(yīng)產(chǎn)生的水分和脫水劑形成共沸物，同反應(yīng)溶劑在共沸精餾管中不斷分離濃縮，最后高含量的低沸點(diǎn)共沸物進(jìn)入分子篩氣體水分吸附柱，脫除大部分水分，蒸汽在分子篩氣體水分吸附柱內(nèi)由上而下運(yùn)行，產(chǎn)生的少量冷凝液體經(jīng)由氣液管道流入分子篩液體水分吸附柱，同時(shí)，氣體會沿著歧管進(jìn)入冷凝器，冷凝后的回流液也流入分子篩液體水分吸附柱，脫完水的回流液(主要為酯化物料)通過U型液封管流入反應(yīng)釜內(nèi)，繼續(xù)酯化反應(yīng)，分子篩經(jīng)再生后可循環(huán)使用。

采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型包括用以實(shí)現(xiàn)共沸精餾脫水的共沸精餾管，所述共沸精餾管的一端連接于所述反應(yīng)釜的上部，且所述共沸精餾管的內(nèi)部與所述反應(yīng)釜的內(nèi)部空間相通；用以吸附氣態(tài)水分的分子篩氣體水分吸附柱，所述分子篩氣體水分吸附柱連接于所述共沸精餾管的另一端，且底部開設(shè)有冷凝液出口；以及用以吸附液態(tài)水分的分子篩液體水分吸附柱，所述分子篩氣體水分吸附柱頂端與所述分子篩氣體水分吸附柱的冷凝液出口連接，底端利用一U型液封管回接至所述共沸精餾管上?；谶@種結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型使共沸精餾脫水和分子篩物理吸附脫水相結(jié)合，能夠?qū)Ⅴセ磻?yīng)產(chǎn)生的水分和脫水劑形成共沸物，同反應(yīng)溶劑在共沸精餾管中不斷分離濃縮，再將高含量的低沸點(diǎn)共沸物進(jìn)入分子篩氣體水分吸附柱，利用分子篩氣體水分吸附柱除去氣態(tài)的水分，而對于溶劑則不吸收，令其冷凝或者在冷凝器中冷凝成液體，然后再進(jìn)入分子篩液體水分吸附柱對液態(tài)的水分進(jìn)行吸附，最終得到液態(tài)的溶劑，將回收的溶劑利用U型液封管流入反應(yīng)釜內(nèi)，繼續(xù)酯化反應(yīng)，從而提高了溶劑的利用率，提高了酯化收率。

總之，本實(shí)用新型根據(jù)分子篩氣相吸附脫水效率高，但接觸時(shí)間短，液相吸附脫水效率低，但可以充分接觸，時(shí)間長的特點(diǎn)，將兩者結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，提高脫水效果，而且將溶劑脫水后直接回用，明顯提高酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，在圖1中，各個(gè)數(shù)字標(biāo)號分別指代如下的具體含義、元件和/或部件。

圖中：反應(yīng)釜1，共沸精餾管2，分子篩氣體水分吸附柱3，冷凝器4，分子篩液體水分吸附柱5，U型液封管6。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。但這些例舉性實(shí)施方式的用途和目的僅用來例舉本實(shí)用新型，并非對本實(shí)用新型的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本實(shí)用新型的保護(hù)范圍局限于此。

如圖1所示，一種有機(jī)酸酯化反應(yīng)分子篩連續(xù)脫水裝置，包括反應(yīng)釜1、共沸精餾管2、分子篩氣體水分吸附柱3以及分子篩液體水分吸附柱5，所述反應(yīng)釜的釜體內(nèi)部具有實(shí)現(xiàn)有機(jī)酸酯化反應(yīng)的內(nèi)部空間；為了提高酯化反應(yīng)的效率，所述反應(yīng)釜設(shè)置有攪拌器7，攪拌器7包括在反應(yīng)釜1的軸線位置轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有攪拌軸，所述攪拌軸處于所述反應(yīng)釜內(nèi)部空間的一段周壁上設(shè)置有攪拌葉片，所述攪拌軸的頂部動(dòng)力連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述共沸精餾管2的一端連接于所述反應(yīng)釜的上部，且所述共沸精餾管2的內(nèi)部與所述反應(yīng)釜的內(nèi)部空間相通，共沸精餾管用以實(shí)現(xiàn)共沸精餾脫水；分子篩氣體水分吸附柱3用以吸附氣態(tài)水分，本實(shí)施例中分子篩氣體水分吸附柱3采用4A分子篩，所述分子篩氣體水分吸附柱3連接于所述共沸精餾管2的另一端，且底部開設(shè)有冷凝液出口；分子篩液體水分吸附柱5用以吸附液態(tài)水分，本實(shí)施例中分子篩氣體水分吸附柱3采用 3A分子篩，所述分子篩液體水分吸附柱頂端與所述分子篩氣體水分吸附柱3的冷凝液出口連接，底端利用一U型液封管6回接至所述共沸精餾管2上，使共沸精餾脫水和分子篩物理吸附脫水相結(jié)合，能夠?qū)Ⅴセ磻?yīng)產(chǎn)生的水分和脫水劑形成共沸物，同反應(yīng)溶劑在共沸精餾管中不斷分離濃縮，再將高含量的低沸點(diǎn)共沸物進(jìn)入分子篩氣體水分吸附柱，利用分子篩氣體水分吸附柱除去氣態(tài)的水分，而對于溶劑則不吸收，令其冷凝或者在冷凝器中冷凝成液體，然后再進(jìn)入分子篩液體水分吸附柱對液態(tài)的水分進(jìn)行吸附，最終得到液態(tài)的溶劑，將回收的溶劑利用U型液封管流入反應(yīng)釜內(nèi)，繼續(xù)酯化反應(yīng)，從而提高了溶劑的利用率，提高了酯化收率；U型液封管6的意義在于：可以將分子篩液體水分吸附柱底部排出的除水后的溶劑導(dǎo)入到共沸精餾管中，并在U型的彎曲部形成液封，因而共沸精餾管內(nèi)的氣體無法進(jìn)入到分子篩液體水分吸附柱中。

本實(shí)施例中，為了提高共沸精餾的效果，所述共沸精餾管2包括第一豎直段、水平段和第二豎直段，所述第一豎直段和所述第二豎直段均豎直設(shè)置，上端通過所述水平段連接一體，所述第一豎直段的下端與所述反應(yīng)釜1連接，所述第二豎直段的下端與所述分子篩氣體水分吸附柱3連接。所述U型液封管回接至所述第一豎直段的側(cè)壁，且兩者的連接位置低于分子篩液體水分吸附柱的底部液體出口。

本實(shí)施例中，所述分子篩氣體水分吸附柱與所述分子篩液體水分吸附柱之間利用氣液管道連接，所述氣液管道所述氣液管道設(shè)置有一歧管，并利用所述歧管連接一冷凝器4。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

將酯化物料投入反應(yīng)釜1，加入脫水劑，酯化反應(yīng)產(chǎn)生的水分和脫水劑形成共沸物，同反應(yīng)溶劑在共沸精餾管2中不斷分離濃縮，最后高含量的低沸點(diǎn)共沸物進(jìn)入分子篩氣體水分吸附柱3，脫除大部分水分，蒸汽在分子篩氣體水分吸附柱內(nèi)由上而下運(yùn)行，產(chǎn)生的少量冷凝液體經(jīng)由氣液管道流入分子篩液體水分吸附柱5，同時(shí)，氣體會沿著歧管進(jìn)入冷凝器4，冷凝后的回流液也流入分子篩液體水分吸附柱，脫完水的回流液(主要為酯化物料)通過U型液封管6流入反應(yīng)釜內(nèi)，繼續(xù)酯化反應(yīng)，分子篩經(jīng)再生后可循環(huán)使用。

應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例的用途僅用于說明本實(shí)用新型而非意欲限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。此外，也應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動(dòng)、修改和/或變型，所有的這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。