一種丙烯醯胺衍生物生產設備的製作方法
2023-10-11 04:19:04 1
本實用新型屬於化工設備領域，具體為一種丙烯醯胺衍生物生產設備。
背景技術：
N-（丁氧基-甲基）丙烯醯胺（NBMA）是一種重要的功能高分子單體，屬於丙烯醯胺類衍生物，分子結構含有碳碳雙鍵和醯胺鍵，所以聚合性能優良，同時，由於分子結構還含有醚鍵，使得其具有一些其它的特殊性能，在許多領域具有良好的應用價值。例如其相應的聚合物廣泛應用於粘合劑、固化劑、塗料、紙加工、纖維加工、乳液聚合、高分子乳化劑等方面。目前國內對該類產品的研究還比較粗狂，生產的基本上是NBMA粗品，沒有工業化的精細NBMA產品，依靠日本、德國進口。所以開展NBMA生產新工藝研究具有很好的經濟前景。
在單體NBMA的合成上，通常採用兩步反應，第一步利用丙烯醯胺與甲醛的反應製備羥甲基丙烯醯胺，然後通過羥甲基丙烯醯胺與丁醇反應，脫去一分子水，形成醚鍵，得到目標產物。採用一鍋法，能有效提高反應轉換率，即第一步反應結束後，不經提純，直接在原反應釜內進行第二步反應。最後通過精餾得到高純度的產品NBMA。由於NBMA為高度熱敏性的高分子單體，非常容易聚合，特別是高溫下極易發生熱聚合或分解，因此在NBMA精品的製備過程中，需要優化反應條件，獲得最好的轉化率。
另外，反應添加的催化劑是固體催化劑，反應完成後需要通過離心過濾的方式將固體催化劑濾除，催化劑回收使用。在催化劑過濾、清理、回收使用的整個操作過程中由於操作人員頻繁的接觸物料，致使操作存在一定的安全風險和環保風險。加之催化劑在清理過程中吸潮造成催化活性影響很大。整體的生產成本相對比較高。
技術實現要素：
本實用新型的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種丙烯醯胺衍生物生產設備，包括反應罐和兩臺以上串聯的流化床反應器，每臺流化床反應器分別與恆溫控制器連接。先將反應物料投放到反應罐中，將固體催化劑分別添加在流化床反應器，用泵將物料經流化床反應裝置循環，有效遏制了副反應的發生，同時，採用連續強制循環恆溫間歇式反應，從而保證了物料的反應轉換率。將流化床進行串聯，使催化劑的活性完全得到利用，同時避免了頻繁離心濾除和更換催化劑的操作存在的安全風險和造成的環境影響。
本實用新型的一種丙烯醯胺衍生物生產設備技術方案為，包括反應罐和兩臺以上串聯的流化床反應器，反應罐反應物料出口通過循環泵連接第一臺流化床反應器的反應物料入口，最後一臺流化床反應器的反應物料出口連接反應罐物料回收口，每臺流化床反應器分別與恆溫控制器連接。
優選的，所述的流化床反應器為三臺器。
第一臺流化床反應器的反應物料入口端以及最後一臺流化床反應器反應物料出口端都設置有電磁閥，串聯的流化床反應器之間設置有電磁閥，其中一臺流化床反應器出現故障時，可及時關閉故障後的電磁閥。
反應罐的反應物料出口處設置有電磁閥。
所述的恆溫控制器分別與每臺流化床反應器熱媒進出口的溫度傳感器連接，恆溫控制器分別與每臺流化床反應器各床層內部的溫度傳感器連接。
所述的恆溫控制器分別與每臺流化床反應器熱媒進出口的電磁閥連接。
所述的反應罐反應物料出口位於反應罐下方，所述的反應罐物料回收口位於反應罐上方。
本實用新型的有益效果為：本裝置用流化床反應器替代反應釜，先將反應物料投放到反應罐中，將固體催化劑分別添加在流化床反應裝置，用泵將物料經流化床裝置循環，流化床反應裝置能夠精確的將物料的反應溫度控制在±0.5℃，有效遏制了副反應的發生，同時，採用連續強制循環恆溫間歇式反應，從而保證了物料的反應轉換率，縮短了反應時間，降低了物耗和能耗。為了使催化劑的活性徹底得到有效利用，將流化床組進行串聯，使催化劑的活性完全得到利用，同時避免了頻繁離心濾除和更換催化劑的操作存在的安全風險和造成的環境影響，增強了操作的安全性。
附圖說明：
圖1所示為本實用新型的基本結構示意圖。
圖中，1.反應罐，2.循環泵，3. 流化床反應器，4.電磁閥，5.恆溫控制器。
具體實施方式：
為了更好地理解本實用新型，下面用具體實例來詳細說明本實用新型的技術方案，但是本實用新型並不局限於此。
實施例1
本實用新型的一種丙烯醯胺衍生物生產設備，包括反應罐1和三臺串聯的流化床反應器3，反應罐1反應物料出口通過循環泵2連接第一臺流化床反應器3的反應物料入口，最後一臺流化床反應器3的反應物料出口連接反應罐1物料回收口，每臺流化床反應器3分別與恆溫控制器5連接。
第一臺流化床反應器3的反應物料入口端以及最後一臺流化床反應器反應物料出口端都設置有電磁閥4，串聯的流化床反應器3之間設置有電磁閥4，其中一臺流化床反應器3出現故障時，可及時關閉故障後的電磁閥4。
反應罐1的反應物料出口處設置有電磁閥4。
所述的恆溫控制器5分別與每臺流化床反應器3熱媒進出口的溫度傳感器連接，恆溫控制器5分別與每臺流化床反應器3各床層內部的溫度傳感器連接。
所述的恆溫控制器5分別與每臺流化床反應器3熱媒進出口的電磁閥4連接。
所述的反應罐1反應物料出口位於反應罐1下方，所述的反應罐1物料回收口位於反應罐1上方。
本裝置用流化床反應器替代反應釜，先將反應物料投放到反應罐1中，將固體催化劑分別添加在流化床反應裝置，用泵將物料經流化床反應裝置循環，流化床反應裝置能夠精確的將物料的反應溫度控制在±0.5℃，有效遏制了副反應的發生，同時，採用連續強制循環恆溫間歇式反應，從而保證了物料的反應轉換率，縮短了反應時間，降低了物耗和能耗。為了使催化劑的活性徹底得到有效利用，將流化床組進行串聯，使催化劑的活性完全得到利用，同時避免了頻繁離心濾除和更換催化劑的操作存在的安全風險和造成的環境影響，增強了操作的安全性。
實施例2
本實用新型的一種丙烯醯胺衍生物生產設備，包括反應罐1和兩臺串聯的流化床反應器3，反應罐1反應物料出口通過循環泵2連接第一臺流化床反應器3的反應物料入口，最後一臺流化床反應器3的反應物料出口連接反應罐1物料回收口，每臺流化床反應器3分別與恆溫控制器5連接。
第一臺流化床反應器3的反應物料入口端以及最後一臺流化床反應器反應物料出口端都設置有電磁閥4，串聯的流化床反應器3之間設置有電磁閥4，其中一臺流化床反應器3出現故障時，可及時關閉故障後的電磁閥4。
反應罐1的反應物料出口處設置有電磁閥4。
所述的恆溫控制器5分別與每臺流化床反應器3熱媒進出口的溫度傳感器連接，恆溫控制器5分別與每臺流化床反應器3各床層內部的溫度傳感器連接。
所述的恆溫控制器5分別與每臺流化床反應器3熱媒進出口的電磁閥4連接。
所述的反應罐1反應物料出口位於反應罐1下方，所述的反應罐1物料回收口位於反應罐1上方。
本裝置用流化床反應器替代反應釜，先將反應物料投放到反應罐1中，將固體催化劑分別添加在流化床反應裝置，用泵將物料經流化床反應裝置循環，流化床反應裝置能夠精確的將物料的反應溫度控制在±0.5℃，有效遏制了副反應的發生，同時，採用連續強制循環恆溫間歇式反應，從而保證了物料的反應轉換率，縮短了反應時間，降低了物耗和能耗。為了使催化劑的活性徹底得到有效利用，將流化床組進行串聯，使催化劑的活性完全得到利用，同時避免了頻繁離心濾除和更換催化劑的操作存在的安全風險和造成的環境影響，增強了操作的安全性。