本實(shí)用新型涉及一種用于雙烯合成的氧化反應(yīng)罐。
背景技術(shù):
在雙烯合成中,氧化反應(yīng)為低溫反應(yīng),溫度過高或時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)增加,收率質(zhì)量降低。現(xiàn)有滴加裝置為聚四氟乙烯管道,氧化劑加入時(shí)呈線裝進(jìn)入反應(yīng)液中,由于氧化劑與反應(yīng)液相遇后會(huì)放出大量的熱,即使通過反應(yīng)罐降溫也難以保證反應(yīng)液局部溫度不超過工藝要求,且滴加時(shí)間較長(zhǎng)。
使用聚四氟乙烯管道,氧化劑加入時(shí)呈線狀,缺點(diǎn)為:①氧化劑剛進(jìn)入反應(yīng)液中時(shí),濃度過高,導(dǎo)致局部溫度超過工藝要求溫度,從而使副反應(yīng)增多,收率質(zhì)量降低;②由于反應(yīng)放熱劇烈,因此滴加時(shí)間較長(zhǎng),從而使氧化反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),副產(chǎn)物增多,收率質(zhì)量降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型目的是解決局部溫度過高問題及滴加時(shí)間長(zhǎng)的問題。
通過將原滴加管道管道末端加裝一個(gè)螺旋噴嘴,使氧化劑進(jìn)入反應(yīng)液的形式由線狀變?yōu)殪F狀,氧化劑與反應(yīng)液接觸面積由反應(yīng)液表面的的一個(gè)點(diǎn)變?yōu)檎麄€(gè)表面。改進(jìn)后,氧化劑與反應(yīng)液接觸面積大大增加,且每一個(gè)接觸點(diǎn)的氧化劑濃度也大大降低,氧化劑接觸反應(yīng)液后局部溫度過高的問題就得到了有效的解決;由于局部溫度過高的問題得到解決,滴加速度也可以適當(dāng)加快,從而縮短了整個(gè)反應(yīng)時(shí)間。
本實(shí)用新型的氧化反應(yīng)罐包括罐體、位于罐體內(nèi)的攪拌器、位于罐體內(nèi)上方的氧化劑滴加裝置,通過管道與氧化劑滴加裝置連接的可加壓氧化劑儲(chǔ)罐,所述氧化劑滴加裝置為一個(gè)與氧化劑進(jìn)料管連接的螺旋噴嘴。
進(jìn)一步地,螺旋噴嘴包括與氧化劑進(jìn)料內(nèi)螺紋管連接的外螺紋和與外螺紋連接的噴霧螺旋。
螺旋噴嘴通過上部的外螺紋與氧化劑進(jìn)料管內(nèi)螺紋管相連接,螺紋直徑(例如12-17mm,優(yōu)選約15mm)從基部向嘴尖逐漸縮小。螺紋嘴尖朝下,最后形成約1.5-3.0mm,優(yōu)選約2.4mm的孔徑。噴霧螺旋的葉片間隙為液體噴出口,液體通過螺旋時(shí)被逐漸縮小螺旋葉片阻擋,從葉片間隙間均勻噴灑出來。
本實(shí)用新型通過將在氧化劑滴加管道末端加裝一個(gè)螺旋噴嘴,使氧化劑進(jìn)入氧化罐狀態(tài)由直流液體變?yōu)橐后w噴霧。
滴加管道及噴嘴材質(zhì)可以為聚四氟乙烯。
根據(jù)本實(shí)用新型,氧化劑通過連續(xù)變小的螺旋線體相切和碰撞后,變成微小的液珠噴出而形成噴霧,噴流角度范圍達(dá)180°,可加壓氧化劑儲(chǔ)罐(氧化劑高位罐)內(nèi)壓大小可調(diào)節(jié)氧化劑流速,如此氧化劑與反應(yīng)液接觸面積大大增加,且每一個(gè)接觸點(diǎn)的氧化劑濃度也大大降低,避免局部溫度過高,同時(shí),滴加速度可以適當(dāng)加快,從而縮短了整個(gè)反應(yīng)時(shí)間。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的氧化反應(yīng)罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的氧化劑滴加裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖來說明本實(shí)用新型。
如圖1所示,本實(shí)用新型的氧化反應(yīng)罐包括罐體1、位于罐體內(nèi)的攪拌器2、位于罐體內(nèi)上方的氧化劑滴加裝置3,通過管道與氧化劑滴加裝置連接的可加壓氧化劑儲(chǔ)罐4,所述氧化劑滴加裝置3為一個(gè)與氧化劑進(jìn)料管連接的螺旋噴嘴。螺旋噴嘴通過底部的外螺紋5與氧化劑進(jìn)料管內(nèi)螺紋管相連接,螺紋直徑15mm從基部向嘴尖逐漸縮小。螺紋嘴尖朝下,最后形成2.4mm的孔徑。液體通過螺旋時(shí)被逐漸縮小螺旋葉片阻擋,從葉片間隙7間均勻噴灑出來。所述螺旋噴嘴包括與氧化劑進(jìn)料內(nèi)螺紋管連接的外螺紋5和與外螺紋連接的噴霧螺旋6。
通過這樣設(shè)置,氧化劑通過連續(xù)變小的螺旋線體相切和碰撞后,變成微小的液珠噴出而形成噴霧,噴流角度范圍達(dá)180°,從而氧化劑與反應(yīng)液接觸面積大大增加,且每一個(gè)接觸點(diǎn)的氧化劑濃度也大大降低,避免局部溫度過高。
對(duì)比例1(滴加裝置改進(jìn)前)
在氧化反應(yīng)罐1中,加入500KG開環(huán)液,啟動(dòng)攪拌器2,降溫至5℃;氧化劑高位罐中,加入200L氧化劑,將氧化劑緩慢加入氧化罐中,此時(shí)氧化劑呈線狀,同罐內(nèi)物料接觸面積很小,在攪拌器2的作用下同物料混合,控制溫度氧化罐內(nèi)溫度不超過10℃,約2小時(shí)加完;加完保溫10℃反應(yīng)1小時(shí);反應(yīng)結(jié)束,氧化液經(jīng)萃取、濃縮、結(jié)晶后得雙烯醇酮醋酸酯140kg,產(chǎn)品含量98.6%,熔點(diǎn)165℃。
實(shí)施例1(滴加裝置改進(jìn)后)
在氧化反應(yīng)罐1中,加入500KG開環(huán)液,啟動(dòng)攪拌器2,降溫至5℃;在氧化劑高位罐4中,加入200L氧化劑,將氧化劑通過螺旋噴嘴3(在原噴管上通過螺紋聯(lián)接)呈錐形霧狀噴入氧化罐中,在攪拌器2的作用下快速混合,控制溫度氧化罐內(nèi)溫度不超過10℃,約1.5小時(shí)加完;加完保溫10℃反應(yīng)1小時(shí);反應(yīng)結(jié)束,氧化液經(jīng)萃取、濃縮、結(jié)晶后得雙烯醇酮醋酸酯146kg,產(chǎn)品含量99.2%。