CN214182980U - 一种酯交换反应的反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种酯交换反应的反应装置,属于化学合成技术领域。该装置包括反应釜、反应釜的排气口上竖向设置的塔节、塔节顶端设置的回流冷凝器和通过管路依次连接的二次冷凝器、气水分离器、真空缓冲罐、真空泵与尾气回收罐,回流冷凝器顶端的排气口通过管路与二次冷凝器的进气口连接,气水分离器的液体出口通过管路与反应釜连接,尾气回收罐的排气口上设有立式冷凝器并通过管路与尾气处理***连接。采用负压带走原料醇与副产物醇,原料醇通过多种方式回到反应体系中,副产物醇被回收。负压下,可以在更低的反应下进行反应,减少了冲料的风险,降低了能耗;同时,副产物醇及时被移除,降低了反应时间,提升了反应收率,也降低了能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于化学合成技术领域,特别涉及一种酯交换反应的反应装置。
背景技术
酯交换反应(transesterification),即酯与醇/酸/酯(不同的酯)在酸或碱的催化下生成一个新酯和一个新醇/酸/酯的反应。对于以醇进行酯交换的反应,通常酯与大分子的醇反应得到另一种酯和小分子的醇。
目前,大多数的酯交换反应都是采用常压,配合反应釜,冷凝器,储罐及分水器进行酯化及酯交换反应,分水器下层的水层分掉,上层的物料回流至反应釜。但是该方式存在反应温度高,易冲料,能耗高,反应效率低,反应时间长,原料消耗高,副产物浪费等缺点。
实用新型内容
为了解决上述问题,本实用新型实施例提供了一种酯交换反应的反应装置,采用负压带走少量原料醇与大量副产物醇(通常为小分子醇,如甲醇或乙醇),原料醇通过多种方式回到反应体系中,副产物醇被回收。所述技术方案如下:
本实用新型实施例提供了一种酯交换反应的反应装置,包括反应釜1、反应釜1的排气口上竖向设置的塔节2、塔节2顶端设置的回流冷凝器3和通过管路依次连接的二次冷凝器4、气水分离器5、真空缓冲罐6、真空泵7与尾气回收罐8,所述回流冷凝器3顶端的排气口通过管路与二次冷凝器4的进气口连接,所述气水分离器5的液体出口通过管路与反应釜1连接,所述尾气回收罐8的排气口上设有立式冷凝器9并通过管路与尾气处理***连接。
具体地,本实用新型实施例中的塔节2的长度为1.5-3.0m。
其中,本实用新型实施例中的二次冷凝器4为卧式冷凝器,其位于气水分离器5的上方,且由回流冷凝器3至气水分离器5斜向下设置。
具体地,本实用新型实施例中的气水分离器5较反应釜1高。
进一步地,本实用新型实施例中的真空缓冲罐6的数量为2个,2个真空缓冲罐6串联。
具体地,本实用新型实施例中的尾气回收罐8为卧式储罐,其上设有液位计,其底部设有排料口,其顶部的两端设有进气口和排气口。
其中,本实用新型实施例中的回流冷凝器3和二次冷凝器4内均通入冷却水,所述立式冷凝器9内通入冰盐水。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本实用新型实施例提供了一种酯交换反应的反应装置,采用塔节避免冲料的问题,采用负压带走少量原料醇与大量副产物醇(通常为小分子醇),原料醇通过多种方式回到反应体系中,副产物醇被回收。负压下,可以在更低的反应温度下进行反应,减少了冲料的风险,降低了能耗;同时,副产物醇及时被移除,降低了反应时间,提升了反应收率,也降低了能耗。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的酯交换反应的反应装置的原理框图;
图2是本实用新型实施例提供的酯交换反应的反应装置的结构示意图。
图中:1反应釜、2塔节、3回流冷凝器、4二次冷凝器、5气水分离器、6真空缓冲罐、7真空泵、8尾气回收罐、9立式冷凝器。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
参见图1和2,本实用新型实施例提供了一种酯交换反应的反应装置,该装置包括反应釜1(具体可以为常规的反应釜)、反应釜1顶部的排气口上竖向设置的塔节2(具体可以为竖向设置的圆管,避免冲料,其大小要保证排气及时)、塔节2顶端设置的回流冷凝器3(与常规技术类似,用于回流反应液(主要是原料醇))和通过管路依次连接的二次冷凝器4(与常规技术类似,用于冷凝原料醇)、气水分离器5(与常规技术一致,用于将原料醇分离并送入反应釜1中)、真空缓冲罐6、真空泵7与尾气回收罐8等,回流冷凝器3顶端的排气口通过管路与二次冷凝器4的进气口连接,气水分离器5的液体出口(进气口(向下伸入液体中形成液封)与排气口均设于顶部,其排气口与真空缓冲罐6连接)通过管路与反应釜1的进料口,尾气回收罐8顶部的排气口上设有立式冷凝器9(用于冷凝回流小分子醇)并通过管路与尾气处理***(与常规技术一致,用于尾气处理)连接。
具体地,本实用新型实施例中的塔节2的长度为1.5-3.0m。
其中,参见图2,本实用新型实施例中的二次冷凝器4为卧式冷凝器,其位于气水分离器5的上方,且由回流冷凝器3至气水分离器5斜向下设置。
具体地,参见图2,本实用新型实施例中的气水分离器5较反应釜1高。
进一步地,参见图2,本实用新型实施例中的真空缓冲罐6的数量为2个,2个真空缓冲罐6串联。
具体地,参见图2,本实用新型实施例中的尾气回收罐8为卧式储罐,其上设有液位计,其底部设有排料口,其顶部的两端(尽量远离,以提升冷凝效果)设有进气口(与真空泵7连接)和排气口,其内下部为液体,其内上部为气体以保证冷凝效果。进一步地,尾气回收罐8与真空泵7之间也可设置冷凝器(冷凝液流至尾气回收罐8)以保证对小分子醇的冷凝效果。
其中,本实用新型实施例中的回流冷凝器3和二次冷凝器4内均通入冷却水(如常温冷却水,具体可以为自来水)将气体冷却至25-35℃(不能太低,太低小分子醇冷凝下来的量非常大),立式冷凝器9内通入冰盐水以将小分子醇冷凝下来。
进一步地,真空缓冲罐6(成分复杂)通过管路与水洗槽连接,可水洗将小分子醇分离,剩余物质合并到产物中或进行分离处理。
前述各结构之间的管路上根据需要设置泵、阀门和/或流量计等结构。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种酯交换反应的反应装置,包括反应釜(1);其特征在于,所述装置还包括反应釜(1)的排气口上竖向设置的塔节(2)、塔节(2)顶端设置的回流冷凝器(3)和通过管路依次连接的二次冷凝器(4)、气水分离器(5)、真空缓冲罐(6)、真空泵(7)与尾气回收罐(8),所述回流冷凝器(3)顶端的排气口通过管路与二次冷凝器(4)的进气口连接,所述气水分离器(5)的液体出口通过管路与反应釜(1)连接,所述尾气回收罐(8)的排气口上设有立式冷凝器(9)并通过管路与尾气处理***连接。
2.根据权利要求1所述的酯交换反应的反应装置,其特征在于,所述塔节(2)的长度为1.5-3.0m。
3.根据权利要求1所述的酯交换反应的反应装置,其特征在于,所述二次冷凝器(4)为卧式冷凝器,其位于气水分离器(5)的上方,且由回流冷凝器(3)至气水分离器(5)斜向下设置。
4.根据权利要求1所述的酯交换反应的反应装置,其特征在于,所述气水分离器(5)较反应釜(1)高。
5.根据权利要求1所述的酯交换反应的反应装置,其特征在于,所述真空缓冲罐(6)的数量为2个,2个真空缓冲罐(6)串联。
6.根据权利要求1所述的酯交换反应的反应装置,其特征在于,所述尾气回收罐(8)为卧式储罐,其上设有液位计,其底部设有排料口,其顶部的两端设有进气口和排气口。
7.根据权利要求1所述的酯交换反应的反应装置,其特征在于,所述回流冷凝器(3)和二次冷凝器(4)内均通入冷却水,所述立式冷凝器(9)内通入冰盐水。
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