一種高壓反應裝置的製作方法

2023-06-01 17:54:01

專利名稱：一種高壓反應裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種高壓反應裝置，尤其是ー種有液體參與化學反應的高壓反應釜裝置。
背景技術：
現有的高壓反應釜在反應釜的上部或底部僅安裝多個閥門，用於進料或出料。反應時所有閥門關閉，反應物在釜體內封閉環境下進行反應。這種結構的反應釜很難滿足需要連續通入氣體，並且需要不斷排放出尾氣的高溫高壓反應體系的要求。例如利用空氣氧化環己烷製備環己醇和環己酮的反應，因為反應釜內空氣成分中氧氣的含量不斷下降， 需要不斷地補充新鮮的空氣，同時需要不斷地排放出貧氧的空氣尾氣。另外，因為環己烷氧化反應是在加熱加壓的情況下進行的，通常反應溫度在120°C以上，而環己烷的沸點為80. 7°C，有大量的環己烷來不及反應就被空氣尾氣帶出反應釜。在生產過程中，經檢測，也有一部分的環己醇和環己酮被空氣尾氣帶出，造成很大的浪費。

實用新型內容本實用新型為了解決現有高壓反應釜一般只能在封閉體系中進行反應，難以滿足某些需要不斷通入氣體，同時需要不斷排放出尾氣，尤其是有液體參與化學反應的高溫高壓反應體系的問題，提供ー種新型的高壓反應釜裝置。本實用新型提供以下技術解決方案在高壓反應釜外體上部安裝冷卻回流管路。所安裝的冷卻回流管路主要包括與反應釜2相連的氣體上行管路9 ;氣體下行管路10 ;冷凝器14 ;通過進料閥17和進料管16連接的進料/回流三通管18。作為對上述技術方案的進ー步改進，氣體下行管路10、冷凝器14和進料/回流三通管18順序連接。這樣ー來，氣體的流動方向和冷凝液體的流動方向都是豎直向下，使得冷凝液體更容易回流入反應釜繼續進行反應。作為對上述技術方案更進一歩的改進，在冷凝器14外體上部安裝有放空管12，放空管12 —端伸出冷凝器14外部，另一端伸進冷凝器14內部向下一直延伸到接近冷凝器14底部。這種結構的冷凝器，使得熱氣體在作為尾氣被排出前，在冷凝管13中經歷的路程更長，冷卻效果更好。本實用新型與現有技術相比有如下優點由於冷卻回流管路的安裝，使得反應過程中所產生的大量氣體冷凝形成回流，重新進入反應釜繼續進行反應，提高了反應的轉化率，節約了成本。現有技術中實驗室常壓反應裝置的冷凝器通常安裝在出料口和氣體上行管路之間，冷凝液體可以回流入反應釜；但是對於高壓反應裝置來說，高壓氣體的流動方向和冷凝液體的流動方向相反，由於高壓氣體向上的推動作用，使得冷凝液體很難回流入反應釜繼續反應，而本實用新型反應裝置中冷凝器12所採用的安裝方式使得氣體的流動方向和冷凝液體的流動方向都是豎直向下，冷凝液體更容易回流入反應釜；此外，本實用新型反應裝置中，冷凝器14的內部結構設計，使得熱氣體被冷凝管13冷卻的距離增長，冷卻效果更好。

圖I為本實用新型高壓反應裝置的結構示意圖。圖I中，I.加熱夾套；2.高壓釜；3.攪拌器；4.溫度計套管和熱電偶溫度計；5.出料ロ ；6.壓カ表；7.攪拌電機；8. 1#回流閥；9.氣體上行管路；10.氣體下行管路；11.放空閥；12.放空管；13.冷凝管；14.冷凝器；15. 2#回流閥；16.進料管；17.進料閥；18.進料/回流三通管；19.高壓釜進料閥；20.高壓釜進料管。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進ー步的描述。本實用新型高壓反應裝置的主體是ー個高壓反應釜，在其外體上部安裝冷卻回流 管路，其結構主要包括進料管16、高壓釜2、氣體上行管路9、氣體下行管路10、冷凝器14、進料/回流三通管18、放空管12以及若個閥門。具體來說，高壓釜2外部安裝有加熱套管1，高壓釜2內部安裝有攪拌器3、溫度計套管和熱電偶溫度計4和高壓釜進料管20。高壓釜2的外體上部安裝有壓カ表6和攪拌電機7。高壓釜2的上部開有出料ロ 5，按順序依次連接1#回流閥8、氣體上行管路9、氣體下行管路10、冷凝器14、2#回流閥15、進料/回流三通管18和高壓釜進料閥19。進料管16通過進料閥17和進料/回流三通管18連接。冷凝器14的空腔內部安裝有彎曲的冷凝管13。在冷凝器14外體上部安裝有放空管12，放空管12—端伸出冷凝器14外部，另一端伸進冷凝器14內部向下一直延伸到接近冷凝器14底部。圖I中的各種箭頭標出了該系統的工作原理。下面以利用空氣氧化環己烷的反應為例，對本實用新型的技術方案所具備的功能及實現方式作進ー步的描述。(I)實線箭頭標出了反應時，空氣從進料管16進入，依次經過進料閥17，進料/回流三通管18，高壓釜進料閥19，高壓釜進料管20進入反應釜，在設定溫度和壓カ下與環己烷和催化劑的混合物反應，部分未反應完全的環己烷、少量環己醇和環己酮受熱變為蒸汽，隨著空氣尾氣依次進入氣體上行管路9、氣體下行管路10和冷凝器14，在冷凝器14中，大部分環己烷、環己醇和環己酮被冷卻變為液體，依次經過2#回流閥15、進料/回流三通管18和高壓釜進料閥19重新回流入高壓釜2繼續參與反應，提高了反應的轉化率，節約了成本；主要成分為氮氣的空氣尾氣經由放空閥11從放空管12排出，通過調節放空閥11可以調節排放出的尾氣流量的大小，並調節反應體系內部的壓力。(2)虛線箭頭標出了反應時，冷凝管13中冷卻介質的流動方向，冷卻介質可以為鹽水或循環自來水，採取從冷凝管13的下部進入口進入，從其上部排出ロ排出的方式。當然，本實用新型的技術方案中的冷凝器14的結構不局限於上述形式，若有其它形式可使得氣體的流動方向和冷凝液體的流動方向都是豎直向下，冷凝液體更容易回流入反應釜，也屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.ー種高壓反應裝置，其特徵在於在高壓反應釜外體上部安裝冷卻回流管路，所安裝的冷卻回流管路主要包括與反應釜(2)相連的氣體上行管路(9)、氣體下行管路(10)、冷凝器(14)、通過進料閥(17)和進料管(16)連接的進料/回流三通管(18)。
2.按照權利要求I所述的高壓反應裝置，其特徵在幹氣體下行管路(10)、冷凝器(14)和進料/回流三通管(18)順序連接。
3.按照權利要求I或2所述的高壓反應裝置，其特徵在於在冷凝器(14)外體上部安裝有放空管(12)，放空管(12) —端伸出冷凝器(14)外部，另一端伸進冷凝器(14)內部向下一直延伸到接近冷凝器(14)底部。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓反應裝置，尤其是一種有液體參與化學反應的高壓反應釜裝置。它解決了現有高壓反應釜一般只能在封閉體系中進行反應，難以滿足某些需要不斷通入氣體，同時需要不斷排放出尾氣，尤其是有液體參與化學反應的高溫高壓反應體系的技術問題。其技術方案包括在高壓反應釜外體上部安裝冷卻回流管路，使得反應過程中所產生的大量氣體冷凝形成回流，重新進入反應釜繼續進行反應。在冷卻回流管路中，氣體下行管路(10)、冷凝器(14)和進料/回流三通管(18)順序連接，氣體的流動方向和冷凝液體的流動方向都是豎直向下，使得冷凝液體更容易回流入反應釜繼續進行反應。採用這種結構的冷卻回流管路，冷卻效果更好，提高了反應的轉化率，節約了成本。
文檔編號B01J3/04GK202621125SQ20122017722
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者汪權, 王坤, 吳愛峰 申請人:常熟理工學院