CN106040111A - 一种连续式空气氧化釜式反应器 - Google Patents

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蔺青军
贾永朋
付崇磊
韩亚果
鲁海滨
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Abstract

本发明公开了一种连续式空气氧化釜式反应器，包括釜体、换热装置和空气分布器，所述换热装置布置在所述釜体的外壁上，所述釜体的底部设有空气分布器，所述空气分布器的空气出口指向釜体的上封头，所述釜体的壳体上部开设液体进料口，所述釜体的上封头开设气体出料口，所述釜体的下封头开设有出料口，所述釜体的高径比为7‑10，具有结构简单、反应过程安全可靠、氧化效率高的特点。

Description

一种连续式空气氧化釜式反应器
技术领域
本发明涉及一种氧化反应器，具体涉及一种二苄醚及同类空气氧化生产的反应设备。
背景技术
目前国内空气氧化生产企业，主要采用标准3000L或5000L标准反应釜进行间歇生产，每批都需经过进料、升温、反应、排渣四个阶段。
釜式反应器是一种低高径比的圆筒形反应器，其基本结构包括：釜体、换热装置和搅拌装置。釜体有壳体和上下封头组成，其高与直径比(简称高径比)一般为1～3。采取反应釜进行空气氧化的缺陷是：
1、反应釜空压气分布不均匀，氧化效率低，不能够实现连续化生产；
2、操作程序繁琐，人员劳动强度大，频繁集中排渣，易造成环境污染；
3、间歇运行反复升降温、并且需使用搅拌器搅拌，造成生产成本高。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种连续式空气氧化釜式反应器，具有结构简单、反应过程安全可靠、氧化效率高的特点。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种连续式空气氧化釜式反应器，包括釜体、换热装置和空气分布器，所述换热装置布置在所述釜体的外壁上，所述釜体的底部设有空气分布器，所述空气分布器的空气出口指向釜体的上封头，所述釜体的壳体上部开设液体进料口，所述釜体的上封头开设气体出料口，所述釜体的下封头开设有出料口，所述釜体的高径比为7-10。
本发明通过在釜体内布置空气分布器，使氧化气体与液体物料能够逆流接触，使氧化气体与液体物料能够充分混合，不仅提高了液体物料和氧化气体的转化率，还省略了一般釜式反应器中的搅拌装置，从而节省了生产成本。同时，本发明将一般釜式反应器的高径比提高至7-10，使增加了空气与液体物料的逆流接触时间，从而进一步增加液体物料和氧化气体的转化率。
优选的，所述空气分布器为环形分布器或多孔管分布器。
优选的，所述换热装置为加热盘管。
优选的，所述釜体的壳体上设有测温点。
进一步优选的，所述釜体的壳体的下部、中部和上部均设有测温点。
优选的，所述釜体的上封头设有测压点。
一种利用上述釜式反应器进行空气氧化的工艺，氧化气体经空气分布器进入釜体，且氧化气体在空气分布器的作用下向气体出料口上升，液体物料经液体进料口进入釜体，且液体物料在自身重力作用下向釜体下方沉降，沉降的液体物料与上升的氧化气体进行逆流接触并进行反应，反应后的气体物料通过气体出料口排出，反应后的液体物料或固体物料通过釜体下封头的出料口排出。
优选的，所述液体物料为二苄醚。
优选的，所述氧化气体为空气。
一种连续式空气氧化系统，包括上述釜式反应器。
一种连续式空气氧化系统，包括若干上述釜式反应器，所述若干釜式反应器串联在一起。
一种连续式空气氧化系统，包括若干上述釜式反应器，一部分釜式反应器进行并联，另一部分釜式反应器与并联后的每个釜式反应器串联。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、氧化效率高，实现连续生产，简化生产操作流程，充分利用反应热，升温后不在需要加热、能耗低。
2、设备各测温、测压点齐全，运行安全可靠。
3、取消了传统釜式反应器使用搅拌混合，采用空气自身搅拌，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中，1.釜体，2.加热盘管，3.空气分布器，4.液体进料口，5.气体出料口，6.出料口，7.测温点，8.测压点。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
一种连续式空气氧化釜式反应器，如图1所示，包括釜体1、加热盘管2和空气分布器3，加热盘管2布置在釜体1的外壁上，釜体1的底部设有空气分布器3，空气分布器3的空气出口指向釜体1的上封头，釜体1的壳体上部开设液体进料口4，釜体1的上封头开设气体出料口5，釜体1的下封头开设有出料口6，釜体的高径比为8。
空气分布器3为环形分布器或多孔管分布器。
釜体的壳体的下部、中部和上部均设有测温点7。
釜体的上封头设有测压点8。
其运行工艺为：氧化气体经空气分布器进入釜体，且氧化气体在空气分布器的作用下向气体出料口上升，液体物料经液体进料口进入釜体，且液体物料在自身重力作用下向釜体下方沉降，沉降的液体物料与上升的氧化气体进行逆流接触并进行反应，反应后的气体物料通过气体出料口排出，反应后的液体物料或固体物料通过釜体下封头的出料口排出。
实施例
二苄醚氧化生产苯甲醛装置，将上述两台DN800×6400的连续式空气氧化釜式反应器串联运行，一台作为主氧化釜，一台作为副氧化釜。
连续式空气氧化釜式反应器的主材质采用316L不锈钢，加热盘管的直径为DN50，采用导热油循环加热，空气从底部空气口经空气分布器连续进入，与来自液体进料口的二苄醚逆流接触反应。
反应后空气中氧气的转化率≥99％，每天可处理5吨二苄醚，二苄醚转化率为90％，苯甲醛产率达到85％以上。反应后副产苯甲酸苄酯等物质从反应器底部连续采出，实现了连续稳定运行。
对比例
采用两台原来的釜式反应器串联，高径比为3，二苄醚转化率只有70％，每天只能处理2.5吨二苄醚。
通过实施例与对比例可明显看出，经过改进后的连续式空气氧化釜式反应器，不仅提高了二苄醚的转化率，而且提升了设备的处理能力。同时改进后的连续式空气氧化釜式反应器无需搅拌装置，仅利用空气与物料的逆流接触，增加物料和空气的接触面积，不仅提高了二苄醚的转化率，还降低了生产成本。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种连续式空气氧化釜式反应器，其特征是，包括釜体、换热装置和空气分布器，所述换热装置布置在所述釜体的外壁上，所述釜体的底部设有空气分布器，所述空气分布器的空气出口指向釜体的上封头，所述釜体的壳体上部开设液体进料口，所述釜体的上封头开设气体出料口，所述釜体的下封头开设有出料口，所述釜体的高径比为7-10。
2.如权利要求1所述的一种连续式空气氧化釜式反应器，其特征是，所述空气分布器为环形分布器或多孔管分布器。
3.如权利要求1所述的一种连续式空气氧化釜式反应器，其特征是，所述换热装置为加热盘管。
4.如权利要求1所述的一种连续式空气氧化釜式反应器，其特征是，所述釜体的壳体上设有测温点。
5.如权利要求1所述的一种连续式空气氧化釜式反应器，其特征是，所述釜体的上封头设有测压点。
6.一种利用如权利要求1-5任一所述的釜式反应器进行空气氧化的工艺，其特征是，氧化气体经空气分布器进入釜体，且氧化气体在空气分布器的作用下向气体出料口上升，液体物料经液体进料口进入釜体，且液体物料在自身重力作用下向釜体下方沉降，沉降的液体物料与上升的氧化气体进行逆流接触并进行反应，反应后的气体物料通过气体出料口排出，反应后的液体物料或固体物料通过釜体下封头的出料口排出。
7.如权利要求1所述的工艺，其特征是，所述液体物料为二苄醚；所述氧化气体为空气。
8.一种连续式空气氧化系统，其特征是，包括如权利要求1-5任一所述的釜式反应器。
9.一种连续式空气氧化系统，其特征是，包括若干如权利要求1-5任一所述的釜式反应器，所述若干釜式反应器串联在一起。
10.一种连续式空气氧化系统，其特征是，包括若干如权利要求1-5任一所述的釜式反应器，一部分釜式反应器进行并联，另一部分釜式反应器与并联后的每个釜式反应器串联。
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CN110642286A (zh) * 2019-09-06 2020-01-03 云南中陇生态环境工程有限公司 一种亚硫酸锌深度氧化成硫酸锌的方法及装置与应用
CN114797686A (zh) * 2022-05-18 2022-07-29 河北伟永新材料有限公司 一种费托蜡氧化釜设备

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