一種制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種反應(yīng)器，具體地說，涉及一種制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反應(yīng)器，屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]合成2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸可分為一步法和二步法。一步法是將原料丙烯腈、異丁烯、發(fā)煙硫酸在在適當溫度下一起反應(yīng)，然后分離出產(chǎn)物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸;二步法是在反應(yīng)溶劑存在下先將異丁烯于低溫下用發(fā)煙硫酸或S03磺化，得到磺化中間體，然后在硫酸存在下與丙烯腈反應(yīng)，之后分離出產(chǎn)物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。比較兩種方法，一步法較兩步法投資少、成本低，工藝及設(shè)備簡單，反應(yīng)周期短，后處理過程簡單，產(chǎn)品收率、純度高，為國內(nèi)外制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的主要方法。
[0003]我們在分析有關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，首先采用文獻方法進行了大量的實驗，發(fā)現(xiàn)無論是一步法還是二步法，實施工業(yè)生產(chǎn)均存在很多問題，丙烯腈、異丁烯、發(fā)煙硫酸在反應(yīng)器中進行混合反應(yīng)，反應(yīng)器攪拌不均勻，而且異丁烯直接通入到反應(yīng)器內(nèi)，異丁烯參加反應(yīng)不充分，反應(yīng)過程中溫度較難控制，使得原料丙烯腈、異丁烯、發(fā)煙硫酸的反應(yīng)更加不充分，所得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的產(chǎn)品純度低，反應(yīng)成本高，產(chǎn)品收率低，目前，使用現(xiàn)有的反應(yīng)器進行反應(yīng)，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸產(chǎn)品純度為96%、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸收率為89%。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對以上不足，提供一種制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反應(yīng)器，該反應(yīng)器能夠全面攪拌均勻，異丁烯參加反應(yīng)更加充分，反應(yīng)過程中溫度控制比較平穩(wěn)，使得原料丙烯腈、異丁烯、發(fā)煙硫酸的反應(yīng)更加充分，所得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的產(chǎn)品純度高，反應(yīng)成本低，產(chǎn)品收率高。
[0005]為解決以上技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反應(yīng)器，其特征在于:包括反應(yīng)器本體，反應(yīng)器本體的左側(cè)反應(yīng)器壁上從上到下依次設(shè)置有混合液進口、異丁烯進料口、冷凍鹽水進口和熱水出口 ；
[0006]所述異丁烯進料口連接有異丁烯噴射混合器，異丁烯噴射混合器設(shè)置在反應(yīng)器本體內(nèi)部；
[0007]所述異丁烯噴射混合器連接有導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒為圓柱形空心筒體；
[0008]所述導(dǎo)流筒具有兩個封閉端，導(dǎo)流筒的側(cè)壁上設(shè)置有若干個分散孔，分散孔在導(dǎo)流筒的側(cè)壁上均勻分布，相鄰兩個分散孔之間的距離為10-12 mm，分散孔為橢圓形孔。
[0009]一種優(yōu)化的方案，所述導(dǎo)流筒的公稱直徑為450 mm、高度為300 mm；
[0010]所述混合液進口的公稱直徑為65_，異丁稀進料口 2的公稱直徑為20_ ；
[0011 ] 所述冷凍鹽水進口的公稱直徑為50_，熱水出口的公稱直徑為50_。
[0012]—種優(yōu)化的方案，所述的一種制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反應(yīng)器，其特征在于:所述導(dǎo)流筒的公稱直徑為450 mm、高度為300 mm；
[0013]所述混合液進口的公稱直徑為65_，異丁稀進料口的公稱直徑為20_ ；
[0014]所述冷凍鹽水進口的公稱直徑為50mm，熱水出口的公稱直徑為50mm。
[00?5] 進一步地，所述反應(yīng)器本體的公稱直徑為1300mm、高度為1400mm。
[0016]進一步地，所述反應(yīng)器本體的頂部設(shè)有電機減速器機架，電機減速器機架上設(shè)置有電機和減速器，電機的為功率11kw;
[0017]所述電機的下端連接有攪拌軸，攪拌軸插入到反應(yīng)器本體的內(nèi)部，攪拌軸的攪拌轉(zhuǎn)速80_240rpm，攪拌軸的公稱直徑為80mm。
[0018]進一步地，所述攪拌軸上從上到下依次設(shè)置有上層攪拌器、中層攪拌器和下層攪拌器；
[0019]所述上層攪拌器為四斜葉下壓式攪拌器，上層攪拌器的攪拌直徑為700mm，第一槳葉的投影高度為85mm，第一槳葉的水平傾斜角為50°。
[0020]進一步地，所述中層攪拌器為斜葉下壓式攪拌器，中層攪拌器的攪拌槳直徑為360mm，第二槳葉的投影高度為45mm，第二槳葉的水平傾斜角為為55° ;
[0021]所述下層攪拌器為三葉后掠式攪拌器，下層攪拌器的攪拌直徑為680mm，第三槳葉的高度為95mm，第三槳葉的后掠角為27°，第三槳葉的上傾角為15°。
[0022]進一步地，所述反應(yīng)器本體的上部左側(cè)設(shè)置有人孔，人孔的公稱直徑為450 mm，反應(yīng)器本體的上部右側(cè)設(shè)置有安全防暴口，安全防暴口的公稱直徑為100 _。
[0023]進一步地，所述反應(yīng)器本體底部設(shè)置有熱水放盡口、物料出口和熱水進口，熱水放盡口公稱直徑為50mm，物料出口公稱直徑為65mm，熱水進口公稱直徑為50mm。
[0024]進一步地，所述反應(yīng)器本體內(nèi)部的器壁上設(shè)置有擋板。
[0025]本實用新型采用以上技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:一種制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反應(yīng)器，該反應(yīng)器能夠全面攪拌均勻，異丁烯參加反應(yīng)更加充分，反應(yīng)過程中溫度控制比較平穩(wěn)，使得原料丙烯腈、異丁烯、發(fā)煙硫酸的反應(yīng)更加充分，所得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的產(chǎn)品純度高，反應(yīng)成本低，產(chǎn)品收率高。
[0026]使用該反應(yīng)器反應(yīng)生產(chǎn)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，反應(yīng)過程中溫度控制比較平穩(wěn)，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸產(chǎn)品收率可達到93%，2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸產(chǎn)品純度可達到98%。
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。
【附圖說明】
[0028]附圖1是本實用新型實施例中一種制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]附圖2是本實用新型實施例中導(dǎo)流筒結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中，
[0031]1-混合液進口，2-異丁烯進料口，3-冷凍鹽水進口，4_熱水出口，5-熱水放盡口，6_物料出口，7-熱水進口，8-下層攪拌器，81-第三槳葉，9-中層攪拌器，91-第二槳葉，I O-導(dǎo)流筒，101-分散孔，11-擋板，12-上層攪拌器，121-第一槳葉，13-冷凍鹽水出口，14-安全防暴口，15-電機減速器機架，16-人孔，17-反應(yīng)器本體，18-攪拌軸，19-異丁烯噴射混合器。
【具體實施方式】
[0032]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0033]實施例，如圖1、圖2所示，一種制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體17，反應(yīng)器本體17的公稱直徑為1300mm、高度為1400mm，反應(yīng)器本體17的材質(zhì)為316L不銹鋼，反應(yīng)器本體17的頂部和底部采用標準橢圓封頭。
[0034]反應(yīng)器本體17的頂部設(shè)有電機減速器機架15，電機減速器機架15為雙支點機架，采用雙端面機械密封，電機減速器機架15上設(shè)置有電機和減速器，電機的為功率llkw，電機的下端連接有攪拌軸18，攪拌軸18插入到反應(yīng)器本體17的內(nèi)部，攪拌軸18的攪拌轉(zhuǎn)速80-240rpm，攪拌軸18的公稱直徑為80mm。
[0035]攪拌軸18上從上到下依次設(shè)置有上層攪拌器12、中層攪拌器9和下層攪拌器8:上層攪拌器12為四斜葉下壓式攪拌器，上層攪拌器12的攪拌直徑為700mm，第一槳葉121的投影高度為85mm，第一槳葉121