一種甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]甲基丙烯酸二甲氨基乙酯是重要的特種甲基丙烯酸酯之一，其季銨鹽均聚物，或與其他乙烯基單體的共聚物均為陽(yáng)離子聚合物在廢水處理、造紙工業(yè)及紡織工業(yè)等都有廣泛應(yīng)用。甲基丙烯酸二甲氨基乙酯也是合成干強(qiáng)劑、表面施膠機(jī)、乳化分散劑等造紙助劑的重要原料。國(guó)內(nèi)由于產(chǎn)量不多，規(guī)模小，因此價(jià)格高，而且不穩(wěn)定，較小的市場(chǎng)需求影響了一些生產(chǎn)廠家對(duì)其生產(chǎn)工藝改進(jìn)的積極性。
[0003]甲基丙烯酸二甲氨基乙酯目前工業(yè)上常采用的是酯交換法生產(chǎn)工藝，其主要工藝包括酯交換反應(yīng)、催化劑分離和產(chǎn)品精制三個(gè)部分。而其中，酯交換反應(yīng)部分是三個(gè)環(huán)節(jié)中的最重要部分，這部分反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的高低直接影響產(chǎn)品收率及整個(gè)工藝的復(fù)雜程度。
[0004]為了提高酯交換反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，需要?jiǎng)?chuàng)造條件促使生成低沸物質(zhì)從反應(yīng)系統(tǒng)移除；提高反應(yīng)溫度是一種常用的、有效的辦法，然而由于反應(yīng)的原料甲基丙烯酸甲酯和產(chǎn)物甲基丙烯酸二甲氨基乙酯在高溫下容易聚合，使用提高溫度的辦法受到限制。而提高過(guò)量原料甲基丙烯酸甲酯雖然有助于平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng)，但會(huì)增加原料成本和后期分離回收成本，降低單釜的生產(chǎn)能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，利用該裝置可以提高酯交換反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，節(jié)約成本。
[0006]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，包括用于反應(yīng)原料進(jìn)行反應(yīng)的攪拌式反應(yīng)釜及與所述反應(yīng)釜相連的精餾系統(tǒng)，所述反應(yīng)裝置還包括用于提供空氣的空氣壓縮系統(tǒng)，設(shè)置在所述反應(yīng)釜內(nèi)、與所述空氣壓縮系統(tǒng)連通的多孔式氣體分布器，所述氣體分布器用于將來(lái)自所述空氣壓縮系統(tǒng)的空氣通過(guò)所述氣體分布器上的孔流入所述反應(yīng)釜內(nèi)，使得空氣與所述反應(yīng)原料均勻混合。
[0008]進(jìn)一步地，所述氣體分布器為蛇形管狀多孔式氣體分布器。
[0009]優(yōu)選地，所述蛇形管狀多孔式氣體分布器包括蛇形鋼管，所述蛇形鋼管上分布有均勻分布的多個(gè)孔。
[0010]進(jìn)一步地，所述氣體分布器設(shè)置在所述反應(yīng)釜的中部或下部。
[0011]進(jìn)一步地，所述空氣壓縮系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)及兩端部分別與所述空氣壓縮機(jī)和所述氣體分布器連通的連接管。
[0012]優(yōu)選地，所述連接管上依次設(shè)有減壓閥和流量調(diào)節(jié)閥。
[0013]進(jìn)一步地，所述精餾系統(tǒng)包括通過(guò)管道依次連接的精餾塔、塔頂冷凝器、中間儲(chǔ)罐和低沸產(chǎn)物儲(chǔ)罐，所述精餾塔與所述反應(yīng)釜通過(guò)管道連通。
[0014]優(yōu)選地，所述精餾系統(tǒng)還包括回流泵，所述回流泵的進(jìn)口和出口分別通過(guò)第一管道和第二管道分別與所述中間儲(chǔ)罐和所述精餾塔連通。
[0015]優(yōu)選地，所述精餾塔為緊湊型組合式填料精餾塔。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述組合式填料由散堆填料、規(guī)整填料和金屬絲網(wǎng)組成。
[0017]由于上述技術(shù)方案的實(shí)施，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018]本實(shí)用新型裝置簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高，通過(guò)使用氣體分布器使得空氣和反應(yīng)原料液體進(jìn)行強(qiáng)化氣液接觸，增強(qiáng)分離效果，提高酯交換的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，從而實(shí)現(xiàn)降低成本、節(jié)能增效的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的氣體分布器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中數(shù)字所表示的名稱(chēng)為:
[0022]1、反應(yīng)釜；2、精餾塔；3、塔頂冷凝器；4、中間儲(chǔ)罐；5、低沸產(chǎn)物儲(chǔ)罐；6、空氣壓縮機(jī)；7、減壓閥；8、流量調(diào)節(jié)閥；9、氣體分布器；10、回流泵；11、蛇形鋼管；12、孔；a、連接管；b、第一管道；c、第二管道。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0024]如圖1所示，一種甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，包括用于反應(yīng)原料進(jìn)行反應(yīng)的攪拌式反應(yīng)釜I及與反應(yīng)釜I相連的精餾系統(tǒng)，該反應(yīng)裝置還包括用于提供空氣的空氣壓縮系統(tǒng)，設(shè)置在反應(yīng)釜I內(nèi)、與空氣壓縮系統(tǒng)連通的多孔式氣體分布器9，氣體分布器9用于將來(lái)自空氣壓縮系統(tǒng)的空氣通過(guò)氣體分布器9上的孔流入反應(yīng)釜I內(nèi)，使得空氣與反應(yīng)原料均勻混合。
[0025]氣體分布器9為蛇形性管狀多孔式氣體分布器，具體地，蛇形性管狀多孔式氣體分布器包括蛇形鋼管11，蛇形鋼管11上分布有均勾分布的多個(gè)孔12。
[0026]具體設(shè)置時(shí)，將氣體分布器9設(shè)置在反應(yīng)釜I的中部或下部。
[0027]空氣壓縮系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)6及兩端部分別與空氣壓縮機(jī)6和氣體分布器9連通的連接管a。連接管a上依次設(shè)有減壓閥7和流量調(diào)節(jié)閥8，減壓閥7位于流量調(diào)節(jié)閥8和空氣壓縮機(jī)6之間。
[0028]精餾系統(tǒng)包括通過(guò)管道依次連接的精餾塔2、塔頂冷凝器3、中間儲(chǔ)罐4和低沸產(chǎn)物儲(chǔ)罐5，精餾塔2與反應(yīng)釜I通過(guò)管道連通。
[0029]該精餾系統(tǒng)還包括回流泵10，回流泵10的進(jìn)口和出口分別通過(guò)第一管道b和第二管道c分別與中間儲(chǔ)罐4和精餾塔2相連。
[0030]本例中，精餾塔2為緊湊型組合式填料精餾塔，該組合式填料由散堆填料、規(guī)整填料和金屬絲網(wǎng)組成。該組合式填料將三種填料的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，從而達(dá)到分離效率高，理論塔板數(shù)高，精餾塔2可以做的非常緊湊，可以降低過(guò)量原料甲基丙烯酸甲酯的比例，降低原料成本和后期分離成本。
[0031]本實(shí)用新型反應(yīng)裝置通過(guò)一定流量的外界空氣通過(guò)空氣壓縮系統(tǒng)進(jìn)入氣體分布器9內(nèi)，在氣體分布器9的作用下，與反應(yīng)釜I內(nèi)的液相均勻混合，一方面有助于生產(chǎn)的低沸物質(zhì)及時(shí)從液相中移出，從而推動(dòng)反應(yīng)向產(chǎn)物方向進(jìn)行；另一方面，空氣中包含的氧氣在氣體分布器9周?chē)c液相均勻混合，有助于發(fā)揮阻聚劑(為了抑制原料和產(chǎn)物聚合而加入的一種助劑)最大的功效，降低副反應(yīng)聚合物的生成。
[0032]本實(shí)用新型反應(yīng)裝置能最大程度減少副反應(yīng)產(chǎn)物生成，降低原料消耗，促進(jìn)反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng)，從而獲得高的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，達(dá)到降低成本，節(jié)能增效的目的。
[0033]以上對(duì)本實(shí)用新型做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，包括用于反應(yīng)原料進(jìn)行反應(yīng)的攪拌式反應(yīng)釜及與所述反應(yīng)釜相連的精餾系統(tǒng)，其特征在于:所述反應(yīng)裝置還包括用于提供空氣的空氣壓縮系統(tǒng)，設(shè)置在所述反應(yīng)釜內(nèi)、與所述空氣壓縮系統(tǒng)連通的多孔式氣體分布器，所述氣體分布器用于將來(lái)自所述空氣壓縮系統(tǒng)的空氣通過(guò)所述氣體分布器上的孔流入所述反應(yīng)釜內(nèi)，使得空氣與所述反應(yīng)原料均勻混合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述氣體分布器為蛇形管狀多孔式氣體分布器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述蛇形管狀多孔式氣體分布器包括蛇形鋼管，所述蛇形鋼管上分布有均勻分布的多個(gè)孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述氣體分布器設(shè)置在所述反應(yīng)釜的中部或下部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述空氣壓縮系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)及兩端部分別與所述空氣壓縮機(jī)和所述氣體分布器連通的連接管。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述連接管上依次設(shè)有減壓閥和流量調(diào)節(jié)閥。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述精餾系統(tǒng)包括通過(guò)管道依次連接的精餾塔、塔頂冷凝器、中間儲(chǔ)罐和低沸產(chǎn)物儲(chǔ)罐，所述精餾塔與所述反應(yīng)釜通過(guò)管道連通。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述精餾系統(tǒng)還包括回流泵，所述回流泵的進(jìn)口和出口分別通過(guò)第一管道和第二管道分別與所述中間儲(chǔ)罐和所述精餾塔連通。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述精餾塔為緊湊型組合式填料精餾塔。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述組合式填料由散堆填料、規(guī)整填料和金屬絲網(wǎng)組成。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的間歇式反應(yīng)裝置，包括用于反應(yīng)原料進(jìn)行反應(yīng)的攪拌式反應(yīng)釜及與所述反應(yīng)釜相連的精餾系統(tǒng)，所述反應(yīng)裝置還包括用于提供空氣的空氣壓縮系統(tǒng)，設(shè)置在所述反應(yīng)釜內(nèi)、與所述空氣壓縮系統(tǒng)連通的多孔式氣體分布器，所述氣體分布器用于將來(lái)自所述空氣壓縮系統(tǒng)的空氣通過(guò)所述氣體分布器上的孔流入所述反應(yīng)釜內(nèi)，使得空氣與所述反應(yīng)原料均勻混合。本實(shí)用新型裝置簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高，通過(guò)使用氣體分布器使得空氣和反應(yīng)原料液體進(jìn)行強(qiáng)化氣液接觸，增強(qiáng)分離效果，提高酯交換的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，從而實(shí)現(xiàn)降低成本、節(jié)能增效的目的。
【IPC分類(lèi)】C07C219/08, C07C213/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204625513
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520277561
【發(fā)明人】余建新
【申請(qǐng)人】杭州百事特實(shí)業(yè)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日