一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，屬于反應(yīng)釜設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。它包括反應(yīng)釜、冷凝器、真空泵和分離器，冷凝器設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口；所述的反應(yīng)釜與冷凝器的進(jìn)氣口通過升氣管連接，冷凝器的出氣口通過管路與真空泵連接；所述的分離器通過管路與冷凝器的出氣口連接，分離器通過主回流管與反應(yīng)釜和/或升氣管連接。本實用新型能有效提高縮合反應(yīng)效率、且縮合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，降低了原料溶劑的浪費(fèi)程度，減少了副反應(yīng)雜質(zhì)的產(chǎn)生，系統(tǒng)能源利用率高，具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、易于制造的優(yōu)點。
【專利說明】
一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于反應(yīng)釜設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]簡單的說，“負(fù)壓”是低于常壓(即常說的一個大氣壓)的氣體壓力狀態(tài)。負(fù)壓的利用非常普遍，人們常常使某部分空間出現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)，便能利用無處不在的大氣壓替我們效力。通常在工業(yè)上，負(fù)壓可以使化合物沸點降低、低溫保持物質(zhì)穩(wěn)定不分解，如在縮合反應(yīng)中，需要保持反應(yīng)釜處于負(fù)壓狀態(tài)而使反應(yīng)物質(zhì)穩(wěn)定不分解。所謂縮合反應(yīng)，就是是兩個或兩個以上有機(jī)分子相互作用后以共價鍵結(jié)合成一個大分子，并常伴有失去小分子(如水、氯化氣、醇等)的反應(yīng)。
[0003]負(fù)壓縮合反應(yīng)是通過真空栗抽取反應(yīng)釜內(nèi)空氣使得反應(yīng)釜保持負(fù)壓狀態(tài)，反應(yīng)過程中，有部分溶劑物料處于汽化狀態(tài)被真空栗抽走，造成溶劑損失。目前，企業(yè)通常采用傳統(tǒng)的分離器進(jìn)行兩相分離，傳統(tǒng)分離器負(fù)壓條件下兩相分離存在水隨溶劑被帶回到反應(yīng)釜中的現(xiàn)象，溶劑、水分離效果不佳，導(dǎo)致降低了產(chǎn)品的收率，造成反應(yīng)時間的延時、溫度高，副產(chǎn)雜質(zhì)多，生產(chǎn)效率低等問題。
[0004]為了解決上述問題，人們一直在尋求一種有效的方法，如中國專利申請?zhí)枮?201010540668.7，申請日為:2010年11月12日的專利文獻(xiàn)，公開了一種反應(yīng)釜冷凝裝置，包括設(shè)置在冷凝塔末端橫向設(shè)置的橫向冷凝器，橫向冷凝器的出料口后部連接若干冷凝溫度逐漸下降的冷凝器，各冷凝器分別通過獨立的管道連接在相互獨立的儲料罐上。該方案采用若干豎向設(shè)置的豎向冷凝器，且將其設(shè)置在橫向冷凝器之后，力求使用時將物料以冷凝溫度的不同加以分離，然后根據(jù)需要通過輸料栗將所需物料回流至反應(yīng)釜內(nèi)，但是，一方面其未進(jìn)行物料和水的分離，冷凝后物料中含水量高，重新流回反應(yīng)釜，影響反應(yīng)速度，造成副產(chǎn)雜質(zhì)多；另一方面，汽化的物料間的冷凝溫度非常接近，通過一個冷凝器后大部分物料已形成液體，無法得到有效分離，采用多級冷凝適得其反，造成浪費(fèi)。
[0005]又如，中國專利申請?zhí)枮?201210573205.X，申請日為:2012年12月26日的專利文獻(xiàn)，公開了一種反應(yīng)釜負(fù)壓蒸餾水分離裝置，包括反應(yīng)釜本體，所述反應(yīng)釜本體設(shè)置有分離裝置，所述分離裝置包括蒸餾塔、冷凝器、分離器、受槽以及真空栗，反應(yīng)釜本體通過管道與蒸餾塔連通，蒸餾塔通過管道與冷凝器進(jìn)口連通，冷凝器出口通過出料管與分離器連通，分離器一側(cè)設(shè)置有回流口，回流口通過回流管與反應(yīng)釜本體連通，分離器底部設(shè)置有升水口，升水口通過升水管與受槽連通，分離器、受槽頂部分別通過管道與真空栗連接。該方案存在反應(yīng)釜反應(yīng)時間長，副產(chǎn)雜質(zhì)多，且溶劑物料回收利用率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1、要解決的問題
[0007]針對現(xiàn)有縮合反應(yīng)存在反應(yīng)臺時長，副產(chǎn)雜質(zhì)多，轉(zhuǎn)化率低以及溶劑損失大，安全系數(shù)低的問題，本實用新型提供一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，能有效提高縮合反應(yīng)效率、且縮合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，降低了原料溶劑的浪費(fèi)程度，減少了副反應(yīng)雜質(zhì)的產(chǎn)生。
[0008]2、技術(shù)方案
[0009]為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案。
[0010]一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)釜、冷凝器、真空栗和分離器，冷凝器設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口；所述的反應(yīng)釜與冷凝器的進(jìn)氣口通過升氣管連接，冷凝器的出氣口通過管路與真空栗連接;所述的分離器通過管路與冷凝器的出氣口連接，分離器通過主回流管與反應(yīng)釜和/或升氣管連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述的主回流管的一端與分離器連接，另一端連接有第一支管和第二支管;所述的第一支管遠(yuǎn)離主回流管的一端和第二支管遠(yuǎn)離主回流管的一端分別與反應(yīng)釜和升氣管連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述的第一支管和第二支管上分別設(shè)置有一號流量閥和二號流量閥。
[0013]進(jìn)一步地，所述的第一支管和第二支管上分別設(shè)置有一號流量計和二號流量計。
[0014]進(jìn)一步地，還包括儲水受器;所述的儲水受器與分離器的底部通過管路連接。
[0015]進(jìn)一步地，所述的分離器和儲水受器之間設(shè)置有玻璃視蠱。
[0016]進(jìn)一步地，所述的玻璃視蠱和儲水受器之間的管路上設(shè)有排水閥。
[0017]進(jìn)一步地，所述的儲水受器通過平衡管與真空栗連接，平衡管上安裝平衡閥。
[0018]進(jìn)一步地，所述的反應(yīng)釜設(shè)有攪拌裝置，反應(yīng)釜的內(nèi)壁盤繞有內(nèi)盤管，外壁上盤繞有外盤管。
[0019]進(jìn)一步地，所述的冷凝器有兩個，串聯(lián)設(shè)置，冷凝器的冷卻介質(zhì)為水或鹽水。
[0020]3、有益效果
[0021]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果為:
[0022](I)本實用新型反應(yīng)釜在真空栗作用下處于負(fù)壓狀態(tài)，反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)物料經(jīng)冷凝器冷凝液化，減少真空栗帶料，冷凝后物料流入分離器分層，油相位于上層，水相位于下層，且上層溶劑通過主回流管流回反應(yīng)釜，一方面對溶劑進(jìn)行回收利用，減少原料損耗，另一方面，將物料中水分離出，減少系統(tǒng)的副反應(yīng)，加快反應(yīng)效率，提高反應(yīng)產(chǎn)量;更重要的是，分離出的溶劑一部分經(jīng)過升氣管流回反應(yīng)釜，較冷的液態(tài)溶劑與氣態(tài)物料不斷地進(jìn)行氣液交換，將高沸點的原料、主產(chǎn)物等氣態(tài)物料冷凝，一起流回反應(yīng)釜，而不影響低沸點水的氣態(tài)流動，大大提高物料回收效率，降低原料損耗；
[0023](2)本實用新型分別通過第一支管和第二支管將分離器分離出的溶劑直接流回反應(yīng)釜或經(jīng)升氣管流回反應(yīng)釜，并分別通過一號流量閥和二號流量閥控制管路流量，方便調(diào)節(jié)兩支路的流量比，一號流量計和二號流量計分別顯示兩支路的流量大小，方便調(diào)節(jié)；
[0024](3)本實用新型分離器中分離出的水經(jīng)底部管道流入儲水受器中進(jìn)行儲存，并通過玻璃視蠱可以了解流入儲水受器中水的狀態(tài)，避免上層溶劑也誤流入儲水受器中；
[0025](4)本實用新型儲水受器通過平衡管與真空栗連接，平衡管上安裝平衡閥，使得儲水受器和反應(yīng)體系享有相同真空度，整個系統(tǒng)內(nèi)真空度保持平衡，使得水及副產(chǎn)物可以以自身重力放至儲水受器中，只需控制平衡閥門開度，就可持續(xù)分水，而不影響反應(yīng)進(jìn)行；
[0026](5)本實用新型反應(yīng)釜設(shè)有攪拌裝置，反應(yīng)過程中進(jìn)行攪拌，加快反應(yīng)速率，反應(yīng)釜的內(nèi)壁盤繞有內(nèi)盤管，通入加熱介質(zhì)，對反應(yīng)進(jìn)行加熱，外壁上盤繞有外盤管，反應(yīng)后對反應(yīng)釜降溫，加熱和冷卻分兩組管路進(jìn)行，避免快速的冷熱交替對管道的損傷，較少能量損失，提尚效率；
[0027](6)本實用新型采用兩個冷凝器，進(jìn)行兩級冷凝，一級冷凝器連接冷水，二級冷凝器連接冷鹽水，一級冷凝器未完全冷凝的氣態(tài)物料經(jīng)二級冷凝器冷凝后流回一級冷凝器，通過二級冷凝，物料冷凝回收率可達(dá)99.9% ,大大減少真空栗帶料量；
[0028](7)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，易于制造。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0030]附圖中的標(biāo)號分別為:
[0031]1、反應(yīng)釜；101、攪拌裝置；102、內(nèi)盤管；103、外盤管；
[0032]2、升氣管；
[0033]3、冷凝器；
[0034]4、真空栗；
[0035]5、分離器；
[0036]6、主回流管；610、第一支管；611、一號流量閥；612、一號流量計；620、第二支管；621、二號流量閥；622、二號流量計；
[0037]7、玻璃視蠱；
[0038]8、儲水受器；
[0039]9、排水閥；
[0040]10、平衡管；
[0041]11、平衡閥。
【具體實施方式】
[0042]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0043]實施例1
[0044]結(jié)合圖1所示，本實施例的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)釜1、冷凝器3、真空栗4和分離器5;其中，所述的冷凝器3有兩個，設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，兩個冷凝器3相串聯(lián)在一起，即第一個冷凝器3的出氣口與第二個冷凝器3的進(jìn)氣口連接，冷凝器3的冷卻介質(zhì)為水或鹽水，在本實施例中，第一個冷凝器3的冷卻介質(zhì)采用冷水，第二個冷凝器3的冷卻介質(zhì)采用冷鹽水，通過二級冷凝，物料冷凝回收率可達(dá)99.9% ,大大減少真空栗4帶料量;所述的反應(yīng)釜I的頂部與第一個冷凝器3的進(jìn)氣口通過升氣管2連接，第二個冷凝器3的出氣口通過管路與真空栗4連接，升氣管2內(nèi)裝有絲網(wǎng)規(guī)整填料，具有比表面積大、壓降小、流體分均勻等優(yōu)點，可以防止反應(yīng)釜I內(nèi)反應(yīng)物料隨氣流進(jìn)入管路，降低反應(yīng)物料流失，保證反應(yīng)穩(wěn)定性、充分性。使用中，反應(yīng)物料加入反應(yīng)釜I內(nèi)，同時開啟真空栗4，使系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，反應(yīng)釜I內(nèi)物料達(dá)到反應(yīng)溫度開始反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行部分氣態(tài)油水混合物經(jīng)升氣管2流向冷凝器3，并在冷凝器3內(nèi)液化成液體，避免真空栗4帶料。
[0045]值得一提的是，本實施例中，所述的分離器5的上端通過管路與冷凝器3的出氣口連接，分離器5的側(cè)面的上部通過主回流管6與反應(yīng)釜I和/或升氣管2連接，具體到本實施例中，主回流管6遠(yuǎn)離分離器5的一端連接有第一支管610和第二支管620，第一支管610遠(yuǎn)離主回流管6的一端和第二支管620遠(yuǎn)離主回流管6的一端分別與反應(yīng)釜I和升氣管2連接。在這里，需要注意主回流管6與分離器5的連接位置的高度高于反應(yīng)釜I的高度，也高于第二支管620和升氣管2連接位置的高度，這樣才能保證分離器5內(nèi)分離出的油相能在重力作用下順利的流入反應(yīng)釜I和升氣管2。使用中，冷凝器3冷凝液化的混合液體流入分離器5，并在分離器5中分層，油相在上，水相在下，上層油相通過主回流管6，一部分經(jīng)過第一支管610返回反應(yīng)釜I，另外一部分通過第二支管620進(jìn)入升氣管2后再返回反應(yīng)釜I，這種方式，一方面對溶劑進(jìn)行回收利用，減少原料損耗，另一方面，將物料中水分離出，減少系統(tǒng)的副反應(yīng)，加快反應(yīng)效率，提高反應(yīng)產(chǎn)量;更重要的是，分離出的溶劑一部分經(jīng)過升氣管2流回反應(yīng)釜I，較冷的液態(tài)溶劑與氣態(tài)物料不斷地進(jìn)行氣液交換，將高沸點的原料、主產(chǎn)物等氣態(tài)物料冷凝，一起流回反應(yīng)釜，而不影響低沸點水的氣態(tài)流動，大大提高物料回收效率，降低原料損耗，提尚熱能利用率。
[0046]實施例2
[0047]結(jié)合圖1所示，本實施例的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，與實施例1基本相同，不同之處在于:所述的第一支管610上設(shè)置有一號流量閥611和一號流量計612，第二支管620上設(shè)置有二號流量閥621和二號流量計622。這樣，能夠通過一號流量閥611和二號流量閥621控制管路流量，根據(jù)需要方便調(diào)節(jié)兩支路的流量比，一號流量計612和二號流量計622分別顯示兩支路的流量大小，方便流量調(diào)節(jié)。
[0048]實施例3
[0049]結(jié)合圖1所示，本實施例的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，與實施例2基本相同，不同之處在于:所述的分離器5的底部通過管路連接有儲水受器8，且在分離器5和儲水受器8之間設(shè)置有玻璃視蠱7，玻璃視蠱7和儲水受器8之間的管路上設(shè)有排水閥9。分離器5分離出的下層水相通過儲水受器8進(jìn)行回收，并且通過玻璃視蠱7可以了解流入儲水受器8中水相的狀態(tài)，避免上層溶劑也誤流入儲水受器8中。在儲水受器8的底部設(shè)置帶閥門的出水口，可以將水放出。
[0050]由于整個系統(tǒng)處于較為封閉的狀態(tài)，儲水受器8內(nèi)為常壓，而系統(tǒng)其它部分為負(fù)壓，所以分離器5中水相很難流入儲水受器8，為此，將儲水受器8通過平衡管10與真空栗4連接，平衡管10上安裝平衡閥11，開啟平衡閥11后，整個系統(tǒng)都處于同一個負(fù)壓狀態(tài)，即系統(tǒng)處于壓力平衡狀態(tài)，分離器5中水相即可在自身重力作用下順利的流入儲水受器8。
[0051 ] 實施例4
[0052]結(jié)合圖1所示，本實施例的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，與實施例3基本相同，不同之處在于:所述的反應(yīng)釜I設(shè)有攪拌裝置101，反應(yīng)釜I的內(nèi)壁盤繞有內(nèi)盤管102，外壁上盤繞有外盤管103。使用中，攪拌裝置101對反應(yīng)物料進(jìn)行攪拌，使物料混合均勻，有助于加快反應(yīng)效率；向內(nèi)盤管102通入加熱介質(zhì)，對反應(yīng)進(jìn)行加熱，加快反應(yīng)速率;反應(yīng)后，向外盤管103內(nèi)通入冷卻介質(zhì)，對反應(yīng)釜I迅速降溫，此種方式，加熱和冷卻分兩組管路進(jìn)行，避免快速的冷熱交替對管道的損傷，較少能量損失，提高能量利用率和效率。
[0053]以上示意性的對本實用新型及其實施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)釜(I)、冷凝器(3)和真空栗(4)，冷凝器(3)設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口；所述的反應(yīng)釜(I)與冷凝器(3)的進(jìn)氣口通過升氣管(2)連接，冷凝器(3)的出氣口通過管路與真空栗(4)連接，其特征在于:還包括分離器(5);所述的分離器(5)通過管路與冷凝器(3)的出氣口連接，分離器(5)通過主回流管(6)與反應(yīng)釜(I)和/或升氣管(2)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的主回流管(6)的一端與分離器(5)連接，另一端連接有第一支管(610)和第二支管(620);所述的第一支管(610)遠(yuǎn)離主回流管(6)的一端和第二支管(620)遠(yuǎn)離主回流管(6)的一端分別與反應(yīng)釜(I)和升氣管(2)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一支管(610)和第二支管(620)上分別設(shè)置有一號流量閥(611)和二號流量閥(621)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一支管(610)和第二支管(620)上分別設(shè)置有一號流量計(612)和二號流量計(622)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:還包括儲水受器(8);所述的儲水受器(8)與分離器(5)的底部通過管路連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的分離器(5)和儲水受器(8)之間設(shè)置有玻璃視蠱(7)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的玻璃視蠱(7)和儲水受器(8)之間的管路上設(shè)有排水閥(9)。8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的儲水受器(8)通過平衡管(10)與真空栗(4)連接，平衡管(10)上安裝平衡閥(11)。9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的反應(yīng)釜(I)設(shè)有攪拌裝置(101)，反應(yīng)釜(I)的內(nèi)壁盤繞有內(nèi)盤管(102)，外壁上盤繞有外盤管(103)。10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的一種負(fù)壓縮合反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的冷凝器(3)有兩個，串聯(lián)設(shè)置，冷凝器(3)的冷卻介質(zhì)為水或鹽水。
【文檔編號】B01J3/04GK205613388SQ201620441087
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】魏龍, 朱宗貴
【申請人】安徽圣諾貝化學(xué)科技有限公司