CN111450790A - 多功能反应器 - Google Patents

多功能反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN111450790A
CN111450790A CN202010361960.6A CN202010361960A CN111450790A CN 111450790 A CN111450790 A CN 111450790A CN 202010361960 A CN202010361960 A CN 202010361960A CN 111450790 A CN111450790 A CN 111450790A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction chamber
temperature
esterification kettle
multifunctional reactor
reactor according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010361960.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111450790B (zh
Inventor
董德俊
杨占平
梁银春
孙利辉
于星
缪舒扬
姚俊杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming Cellulose Fibers Co ltd
Zhuhai Cellulose Fibers Co ltd
Nantong Cellulose Fibers Co Ltd
Original Assignee
Kunming Cellulose Fibers Co ltd
Zhuhai Cellulose Fibers Co ltd
Nantong Cellulose Fibers Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming Cellulose Fibers Co ltd, Zhuhai Cellulose Fibers Co ltd, Nantong Cellulose Fibers Co Ltd filed Critical Kunming Cellulose Fibers Co ltd
Priority to CN202010361960.6A priority Critical patent/CN111450790B/zh
Publication of CN111450790A publication Critical patent/CN111450790A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111450790B publication Critical patent/CN111450790B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/006—Processes utilising sub-atmospheric pressure; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094—Jackets

Abstract

本发明涉及一种多功能反应器，包括酯化釜和真空装置，所述酯化釜进行密封处理，所述酯化釜内部设有反应腔，所述反应腔与所述真空装置连通以抽所述反应腔的空气，通过所述真空装置以使用真空闪蒸技术高效传递体系热量。所述酯化釜的侧壁上设有夹层腔，所述反应腔内设置有温度探头，所述温度探头用于测量所述反应腔内的温度。还包括冷凝器，所述冷凝器设置于所述酯化釜的上端用于冷凝醋酸蒸汽。该装置可以同时满足高温和低温醋化反应对热量传递、压力、温度的要求，更有利于开展不同类型的纤维素酯化研究，实现了一套设备可实现两种工艺条件的先例，大大节约了设备成本，极大提高了设备利用率。

Description

多功能反应器
技术领域
本发明属于醋酸纤维素制备领域，涉及一种多功能反应器。
背景技术
传统含有夹套的醋化反应器仅可实现低温纤维素醋化反应，不能实现高温醋化反应，因为夹套传热效率较低。低温醋化反应使用夹套冷冻盐水带走醋化反应体系放出的热量，从而控制反应温度，调节反应目标峰值温度，控制产品聚合度，最终使产品达到目标粘度。高温醋化反应由于醋化反应温度较高，反应剧烈，仅靠夹套冷冻盐水难以带走体系大量热量从而使反应温度不可控制。
基于此，有必要研发一种新型的多功能反应器，该装置可以同时满足高温和低温醋化反应对热量传递、压力、温度的要求，更有利于开展不同类型的纤维素酯化研究，实现了一套设备科实现两种工艺条件的先例，大大节约了设备成本，极大提高了设备利用率。
发明内容
本发明目的在于提供一种多功能反应器，该装置可以同时满足高温和低温醋化反应对热量传递、压力、温度的要求，更有利于开展不同类型的纤维素酯化研究，实现了一套设备科实现两种工艺条件的先例，大大节约了设备成本，极大提高了设备利用率问题。
为达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种多功能反应器，包括酯化釜和真空装置，所述酯化釜进行密封处理，所述酯化釜内部设有反应腔，所述反应腔与所述真空装置连通以抽尽所述反应腔的空气，通过所述真空装置以使用真空闪蒸技术高效传递体系热量。
在其中一个实施例中，所述真空装置为真空泵。
在其中一个实施例中，所述酯化釜上设有与所述反应腔连通的入料口与出料口，所述入料口与所述出料口处分别设置阀门以便与大气压隔绝。
在其中一个实施例中，所述酯化釜的侧壁上设有夹层腔。
在其中一个实施例中，所述反应腔安装有搅拌轴，所述酯化釜的顶部设置有电机，所述搅拌轴通过静密封方式与所述电机传动连接。
在其中一个实施例中，还包括搅拌桨，所述搅拌桨可转动设置于所述反应腔的底部，所述搅拌桨与所述搅拌轴的下端固定连接。
在其中一个实施例中，所述搅拌桨设有多个搅拌臂，各所述搅拌臂呈“S”型分布且等距间隔设置，位于两侧的所述搅拌臂的末端设置有刮刀，所述刮刀紧贴所述酯化釜的内壁且有限间隙设置。
在其中一个实施例中，所述反应腔内设置有温度探头，所述温度探头用于测量所述反应腔内的温度。
在其中一个实施例中，所述搅拌桨为圆盘形。
在其中一个实施例中，还包括冷凝器，所述冷凝器设置于所述酯化釜的上端用于冷凝醋酸蒸汽。
本发明的有益效果：该多功能反应器可以同时满足高温和低温醋化反应对热量传递、压力、温度的要求，更有利于开展不同类型的纤维素酯化研究，实现了一套设备科实现两种工艺条件的先例，大大节约了设备成本，极大提高了设备利用率。
附图说明
图1是本发明多功能反应器的结构示意图；
图2是本发明搅拌桨的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，一种多功能反应器，包括酯化釜200和真空装置，所述酯化釜进行密封处理，所述酯化釜内部设有反应腔210，所述反应腔210内设置有温度探头240，所述温度探头240用于测量所述反应腔内的温度。所述反应腔与所述真空装置连通以抽尽所述反应腔的空气，通过所述真空装置以使用真空闪蒸技术高效传递体系热量。所述真空装置为真空泵。所述酯化釜200上还设有分别与所述反应腔连通的入料口与出料口，所述入料口设置于所述酯化釜的上端，所述出料口设置于所述酯化釜的底端，并且所述入料口与所述出料口处分别设置阀门以便隔绝大气压。所述酯化釜的侧壁上设有夹层腔220，所述夹层腔设置有夹套，所述夹层腔用于充入冷冻盐水，并通过夹套冷冻盐水带走醋化反应体系放出的热量。夹层是螺旋形流道设计，冷冻盐水从反应釜底部进入，经过分布器分布盐水按照螺旋形流道从下而上盘旋上升，充分带走反应体系热量。请参阅图2，所述反应腔安装有搅拌轴230，所述酯化釜的顶部设置有电机，所述搅拌轴230通过静密封方式与所述电机传动连接。多功能反应器还包括搅拌桨300，所述搅拌桨300可转动设置于所述反应腔210的底部，所述搅拌桨300与所述搅拌轴230的下端固定连接，例如为了稳定转动，所述搅拌轴230的下端与所述搅拌桨300的中间位置固定连接。所述搅拌桨设有多个搅拌臂310，所述多个搅拌臂310以搅拌桨的中心位置对称分布，各所述搅拌臂呈“S”型分布且等距间隔设置，位于两侧的所述搅拌臂的末端设置有刮刀320，所述刮刀紧贴所述酯化釜的内壁且有限间隙设置，所述刮刀用于将粘在反应腔侧壁上的反应材料刮落，避免反应釜壁有物料残留降低反应釜传热效果。与所述酯化釜的内壁保留一定的间隙避免了摩擦，所述搅拌桨为圆盘形。
该实施例中，酯化釜200的釜盖顶部固定有多个固定臂，所述固定臂用于剪切反应过程中的反应物，使搅拌更均匀。
多功能反应器还包括冷凝器，所述冷凝器设置于所述酯化釜的上端用于冷凝回收醋酸。真空泵将醋酸蒸汽抽出来之后经过换热器冷凝得到醋酸溶液，此溶液可以重复使用。
使用时，使用该装置进行低温醋化反应，将柔性化纤维素通过入料口进入反应腔内，低温醋化反应使用夹套冷冻盐水带走醋化反应体系放出的热量；使用该装置进行高温醋化反应时，通过真空装置将反应腔内的空气抽尽，由于醋化反应中具有醋酸，醋酸的沸点在真空状态下比正常大气压状态下低，醋化反应产生的热量易使醋酸挥发，醋酸挥发带走醋化反应体系放出的热量，挥发的醋酸通过所述冷凝器回流，从而控制反应目标峰值温度，进而控制产品的聚合度。
本发明是针对结构进行保护，其实施例应该是指结构上的不同变化，以下内容只是实施例的一部分，应用方面。
高温醋化反应
反应物：催化剂3％、柔性化纤维素和醋酸，该反应中，起始温度5℃、峰值温度60℃、水解温度110℃、水解时间120min，液固比为7:1，醋化过程回收醋酸浓度约为95％，水解过程回收醋酸浓度约为60％，这种工艺条件下得到的醋片质量粘度IV介于1.54-1.60，醋片PV介于18-37，AV＝54.5-56.1％。
低温醋化反应
反应物：催化剂13％、柔性化纤维素和醋酸，该反应中，起始温度-10℃、峰值温度50℃、水解温度90℃、水解时间120min，液固比为6:1，这种工艺条件下得到的醋片质量粘度IV介于1.2-1.45，醋片PV介于14-31，AV＝54.9-55.8％。
本申请设置设备气相空间，从而可使用真空闪蒸技术高效传递体系热量，增加搅拌速度，加强表面跟新，闪蒸挥发醋酸带走体系热量，控制反应目标峰值温度，控制产品聚合度，该方法减少了冷冻盐水电耗，硫酸和氧化镁使用量均下降70-90％，节约了原材料成本。经过设备优化，该多功能反应器含有夹套且真空密封，对传统反应器进行升级优化，优化搅拌速率，增强热量传递，该装置可以同时满足高温和低温醋化反应对热量传递、压力、温度的要求，更有利于开展不同类型的纤维素酯化研究，实现了一套设备可实现两种工艺条件的先例，大大节约了设备成本，极大提高了设备利用率。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能反应器，其特征在于，包括酯化釜和真空装置，所述酯化釜进行密封处理，所述酯化釜内部设有反应腔，所述反应腔与所述真空装置连通以抽所述反应腔的空气，通过所述真空装置以使用真空闪蒸技术高效传递体系热量。
2.根据权利要求1所述的多功能反应器，其特征在于，所述真空装置为真空泵。
3.根据权利要求1所述的多功能反应器，其特征在于，所述酯化釜设有与所述反应腔连通的入料口与出料口，所述入料口与所述出料口处分别设置阀门以便与大气压隔绝。
4.根据权利要求1所述的多功能反应器，其特征在于，所述酯化釜的侧壁上设有夹层腔。
5.根据权利要求3所述的多功能反应器，其特征在于，所述反应腔安装有搅拌轴，所述酯化釜的顶部设置有电机，所述搅拌轴通过静密封方式与所述电机传动连接。
6.根据权利要求5所述的多功能反应器，其特征在于，还包括搅拌桨，所述搅拌桨可转动设置于所述反应腔的底部，所述搅拌桨与所述搅拌轴的下端固定连接。
7.根据权利要求6所述的多功能反应器，其特征在于，所述搅拌桨设有多个搅拌臂，各所述搅拌臂呈“S”型分布且等距间隔设置并呈固定角度，位于两侧的所述搅拌臂的末端设置有刮刀，所述刮刀紧贴所述酯化釜的内壁且有限间隙设置。
8.根据权利要求1所述的多功能反应器，其特征在于，所述反应腔内设置有温度探头，所述温度探头用于测量所述反应腔内的温度。
9.根据权利要求6所述的多功能反应器，其特征在于，所述搅拌桨为圆盘形。
10.根据权利要求1所述的多功能反应器，其特征在于，还包括冷凝器，所述冷凝器设置于所述酯化釜的上端用于冷凝醋酸蒸汽。
CN202010361960.6A 2020-04-30 2020-04-30 多功能反应器 Active CN111450790B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010361960.6A CN111450790B (zh) 2020-04-30 2020-04-30 多功能反应器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010361960.6A CN111450790B (zh) 2020-04-30 2020-04-30 多功能反应器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111450790A true CN111450790A (zh) 2020-07-28
CN111450790B CN111450790B (zh) 2022-04-29

Family

ID=71670646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010361960.6A Active CN111450790B (zh) 2020-04-30 2020-04-30 多功能反应器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111450790B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1242386A (zh) * 1998-06-04 2000-01-26 帝人株式会社 生产聚碳酸酯树脂的方法
CN101563402A (zh) * 2006-12-20 2009-10-21 纳幕尔杜邦公司 用于制备高度氟化聚合物的分散体的方法
CN201850236U (zh) * 2010-10-29 2011-06-01 张家港市德宝化工有限公司 一种聚酯/聚醚嵌段共聚物的生产装置
CN206008708U (zh) * 2016-08-29 2017-03-15 江苏广和科发机电制造有限公司 一种醋化器
CN206746487U (zh) * 2017-05-15 2017-12-15 珠海市高栏联合新材料有限公司 可调节抽真空功能的酯化反应釜
CN208422218U (zh) * 2017-11-22 2019-01-22 河南莱帕克化工设备制造有限公司 乙酸乙酯生产线实训装置
CN109721660A (zh) * 2019-01-22 2019-05-07 南通醋酸纤维有限公司 一种高温醋化工艺制备醋酸纤维素酯的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1242386A (zh) * 1998-06-04 2000-01-26 帝人株式会社 生产聚碳酸酯树脂的方法
CN101563402A (zh) * 2006-12-20 2009-10-21 纳幕尔杜邦公司 用于制备高度氟化聚合物的分散体的方法
CN201850236U (zh) * 2010-10-29 2011-06-01 张家港市德宝化工有限公司 一种聚酯/聚醚嵌段共聚物的生产装置
CN206008708U (zh) * 2016-08-29 2017-03-15 江苏广和科发机电制造有限公司 一种醋化器
CN206746487U (zh) * 2017-05-15 2017-12-15 珠海市高栏联合新材料有限公司 可调节抽真空功能的酯化反应釜
CN208422218U (zh) * 2017-11-22 2019-01-22 河南莱帕克化工设备制造有限公司 乙酸乙酯生产线实训装置
CN109721660A (zh) * 2019-01-22 2019-05-07 南通醋酸纤维有限公司 一种高温醋化工艺制备醋酸纤维素酯的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111450790B (zh) 2022-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104341298A (zh) 一种以蓖麻油酸甲酯为原料裂解制备十一碳烯酸甲酯的装置及工艺
CN111450790B (zh) 多功能反应器
CN108355372B (zh) 一种麦芽酚的升华接收方法及装置
CN214830241U (zh) 一种白酒蒸馏装置
CN206896870U (zh) 一种用于药物提取液的重蒸馏系统以及生产系统
CN103788127B (zh) 甘氨酸法制备草甘膦的连续水解系统
CN203048616U (zh) 一种重镁水连续热解罐
CN215963536U (zh) 一种三氯化磷生产使用的水解设备
CN216630748U (zh) 高纯度苯基乙酰乙酸乙酯的生产装置
CN213853193U (zh) 一种中药提取用蒸馏装置
CN214075075U (zh) 一种中药浓缩装置
CN211133037U (zh) 一种多功能蒸馏锅
CN204211672U (zh) 一种以蓖麻油酸甲酯为原料裂解制备十一碳烯酸甲酯的装置
CN107029442A (zh) 一种用于药物提取液的重蒸馏系统以及生产系统
CN220485647U (zh) 一种啤酒酿造用煮沸罐
CN220919213U (zh) 一种红光转光剂配体及其衍生物的连续性生产系统
CN213570540U (zh) 一种甜菜制糖蒸馏装置
CN211595464U (zh) 一种无萃取式的高碳醇生产线
CN214261851U (zh) 一种改进型糠醛生产用脱水塔
CN215250714U (zh) 一种精酿啤酒糖化煮沸一体锅
CN110918032A (zh) 一种用于脂肪酸甲酯酯化的高效反应釜
CN220736223U (zh) 一种羟基苯丙酸生产用蒸馏装置
CN220779039U (zh) 一种中药浓缩设备
CN217612941U (zh) 一种蜂蜜加工用真空浓缩装置
CN215310304U (zh) 一种生产3-溴-9-（4-联苯基）咔唑的结晶装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant