CN203602534U - 三聚甲醛反应器系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三聚甲醛反应器系统，反应器为釜式反应器，三聚甲醛反应器系统包括反应器、再沸器气相管和甲醛进料管，反应器的底部经管线与一再沸器的底部连接，再沸器的顶部通过再沸器气相管进入反应器内，甲醛进料管延伸至反应器内，甲醛进料管延伸至反应器的横截面中心或其附近，且位于液相中的中下部位置处，再沸器气相管延伸至反应器内的液位以上的气相区域中，并且再沸器气相管的管口位于反应器的横截面的中心或中心附近。本实用新型改善两种物料充分混合并具有良好的传质传热效果，进而达到提高聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛反应器的设备能力和改善设备的反应效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及生产聚甲氧基二甲醚（DMMn）的领域，具体地，涉及一种用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器系统。
技术背景
目前，在聚甲氧基二甲醚（DMMn）生产中，使用的是现有技术的三聚甲醛反应器。图7示意性地示出了现有技术的三聚甲醛反应器1。图中示出，进入三聚甲醛（TOX）反应器1的浓甲醛的进料管3连接在反应器1上靠近中部的位置，并且与再沸器6的气相管8的管口的高度接近，进料管3的管口靠近反应器的器壁，浓甲醛直接在反应器1的内壁处与反应器1里的物料接触混合，使得新进入的浓甲醛与反应物料及液体催化剂（入口未示出，一般设置在液相区）的混合效果欠佳。进料管3与操作液位距离较近，另外，浓甲醛还容易直接进到反应器1的气相区，进一步影响反应效果，如图7所示。
此外，再沸器6的气相管8进口亦是连接在反应器1上，从再沸器6上部出来的气液相进入反应器1液相中（参见气相管8及挡板罩9位于反应器1的液相中），直接在反应器内与反应器1里的液相相混合，严重影响了从再沸器上部出来的气液相中的轻重组分的扩散与分离，反应效果欠佳，并且在实际的操作中产生“水锤”现象，使得再沸器震动较大。
实用新型内容
为了解决或至少缓解现有技术中的上述问题，研发了本实用新型。本实用新型的目的是，通过改变反应器的结构及进料管的位置，改善两种物料充分混合并具有良好的传质传热效果，进而达到提高聚甲氧基二甲醚（DMMn）生产中的三聚甲醛（TOX）反应器的设备能力和改善设备的反应效果。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种三聚甲醛（TOX）反应器系统，所述反应器为釜式反应器，其特征在于，所述三聚甲醛（TOX）反应器系统包括反应器和再沸器气相管，其中，所述反应器的底部通过管线与一再沸器的底部连接，所述再沸器的顶部通过所述再沸器气相管与所述反应器相连，所述再沸器气相管进入所述反应器本体内，所述再沸器气相管延伸至所述反应器本体内的液位以上的气相区域中，并且所述再沸器气相管的管口位于所述反应器的横截面的中心或中心附近。
优选地，在所述反应器内设置有除沫器，所述除沫器位于所述液位的上方气相区域中且位于所述再沸器气相管的管口之上。
优选地，所述再沸器气相管的管口设置成朝向上方，在所述再沸器气相管的管口处加装挡板罩，所述挡板罩与所述再沸器气相管的管口是间隔开的。
优选地，所述挡板罩是一个朝下开口的盖子。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种三聚甲醛（TOX）反应器系统，所述反应器为釜式反应器，所述三聚甲醛反应器系统包括反应器和甲醛进料管，其中，浓甲醛通过所述甲醛进料管延伸至所述反应器内，所述甲醛进料管延伸至所述反应器的筒体的中心或其附近，且位于液相区的中下部位置处。
优选地，所述甲醛进料管的管口处加装分布器。
优选地，所述分布器是一个套筒，所述套筒的侧壁和/或底部设置有多个孔。
根据本实用新型的再一方面，提供了一种三聚甲醛（TOX）反应器系统，所述反应器为釜式反应器，其特征在于，所述三聚甲醛反应器系统包括反应器、再沸器气相管和甲醛进料管，其中，所述反应器的底部经与一再沸器的底部连接，所述再沸器的顶部通过所述再沸器气相管进入所述反应器内，所述甲醛进料管延伸至所述反应器内，所述甲醛进料管延伸至所述反应器的横截面中心或其附近，且位于液相中的中下部位置处，所述再沸器气相管延伸至所述反应器内的液位以上的气相区域中，并且所述再沸器气相管的管口位于所述反应器的横截面的中心或中心附近。
优选地，在所述反应器内设置有除沫器，所述除沫器位于所述液位（2）的上方气相区域中且位于所述再沸器气相管的管口之上。
优选地，所述再沸器气相管的管口设置成朝向上方，在所述再沸器气相管的管口处加装挡板罩，所述挡板罩与所述再沸器气相管的管口是间隔开的。
优选地，所述挡板罩是一个朝下开口的盖子。
优选地，所述甲醛进料管的管口处加装分布器。
优选地，所述分布器是一个套筒，所述套筒的侧壁和/或底部设置有多个孔。
本实用新型的有益效果是，改善了反应器的反应效果，提高了反应器的设备能力。
附图说明
图1是本申请的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器的示意图。
图2是根据本实用新型的一方面的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器。
图3是根据本实用新型的另一方面的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器。
图4是根据本实用新型的优选实施例的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器。
图5A和5B分别是根据本实用新型的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器的分布器的正视图和俯视图。
图6A和6B分别是根据本实用新型的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器的挡板罩的正视图和俯视图。
图7是现有技术用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器。
附图中：1.三聚甲醛反应器，2.反应器液位，3.甲醛进料管，4.分布器，5.循环泵，6.再沸器，7.夹套伴热管，8.再沸器气相管，9.挡板罩，10除沫器
具体实施方式
为了更清楚地描述本申请的能够防止三聚甲醛聚合的聚甲氧基二甲醚生产装置和方法，下面根据附图，通过示例的方式，对本实用新型的装置和方法进行更详细的描述，这些具体实施例和附图仅仅为了使得本领域 技术人员更容易理解本实用新型而给出，而不对本实用新型的范围进行限制，本实用新型的范围由所附权利要求书所限定。
图1是本申请的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器的示意图。图2是根据本实用新型的一方面的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器。
根据本申请，该反应器为釜式反应器，该三聚甲醛反应器系统包括反应器1和与反应器相连的再沸器气相管8，其中，该反应器1的底部通过管线与一再沸器6的底部连接，该再沸器6的顶部通过该再沸器气相管8与该反应器1相连，该再沸器气相管8进入该反应器1本体内，该再沸器气相管8延伸至该反应器1本体内的液位2之下，或优选地延伸至液位以上的气相区域中（如图2所示），并且该再沸器气相管8的管口位于该反应器1的横截面的中心或中心附近。其中，该气相区域是指在反应器中存在液体时液位之上的气相区域。该再沸器气相管8的管口高于甲醛进料管3的管口的位置。
在图中1中，用于浓甲醛进料的甲醛进料管3延伸至反应器1内，该甲醛进料管3的管口位置处于反应器内液体的中下部，也即，靠近反应器底部，使得浓甲醛不易直接进到反应器1的气相区域内，保证了反应效果。
进一步地，参照附图，图2是根据本实用新型的一方面的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器系统。图2中示出了，反应器1的底部经由管线并优选地通过循环泵5与再沸器6的底部连接。再沸器6上部出来的气液相（气液混合相）通过再沸器气相管8（在再沸器气相管8上可以加装夹套伴热管7）进入反应器1内。在本实施例中，再沸器气相管8延伸至液位2以上的气相区域中，位于反应器横截面的中心或其附近处，从而避免了再沸器6上部出来的气液相进入反应器1内的液相，使从再沸器6上部出来的气液相物料在反应器1内的气相区中进行有效的轻重组分扩散与分离，进行较好的传质传热。
优选地，在该反应器1内设置有除沫器10，该除沫器10位于该液位2的上方气相区域中且位于该再沸器气相管8的管口之上。除沫器10可以采用现有的能够实现除沫的各种类型的除沫器，例如，丝网除沫器等等，使得从再沸器气相管8的管口出来的气液相物料中的轻组分能够通过除沫器10从反应器1顶部出去，而重组分则进入反应器1的液相，重新参与化学反应。
优选地，该再沸器气相管8的管口设置成朝向上方，即朝向反应器的顶部的方向，优选地，在该再沸器气相管8的管口处加装挡板罩9，该挡板罩9与该再沸器气相管8的管口是间隔开的，以防止从该再沸器气相管8的管口出来的气液相物料直接向上喷射。具体地，当再沸器气相管8的管口向上时，在管口处可以加装挡板罩9，以保护反应器1上部的除沫器10，防止从再沸器气相管8的管口出来的气液相物料直接喷射到除沫器10。
优选地，挡板罩9的具体构造可以如图6A和6B所示。图6A和6B分别是根据本实用新型的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器的挡板罩9的正视图和俯视图。具体地，挡板罩9可以是一个朝下开口的盖子。图6B中示出，这里的盖子的形状是方形或圆的，但是其他形状也是可以的。盖子安装在再沸器气相管8的开口的上方，防止从开口出来的气液相物料直接向上喷射，而是将气液相物料向下方引导。
如图2所示，再沸器气相管8延伸至液位2以上的气相区域中，使从再沸器6上部出来的气液相物料在反应器1内的气相区中进行有效的轻重组分扩散与分离，进行较好的传质传热。可选地，利用除沫器10，使得轻组分（气相为主）能够从反应器1顶部出去，而重组分（液相为主）则进入反应器1的液相。并且可选地，通过挡板罩9，防止从开口出来的气液相物料直接向上喷射，而是将气液相物料向下方引导，进而保护了除沫器10。
本实用新型还提供了一种三聚甲醛TOX反应器系统，该反应器为釜式反应器，该三聚甲醛反应器系统包括反应器1和与其相连的甲醛进料管3，其中，用于浓甲醛进料的甲醛进料管3延伸至该反应器1内，该甲醛进料管3延伸至该反应器1的筒体的中心或其附近，且位于液相区的中下部位置处，即靠近反应器的底部。
参照图3，图3是根据本实用新型的另一方面的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器。
图3示出了，进入反应器1的甲醛进料管3延伸至反应器1内，其管口设置在反应器1的横截面中心（或其附近），优选地，甲醛进料管3的管口位于液相中的中下部位置处。甲醛进料管3的管口处可以加装分布器4，以便进入反应器1的浓甲醛快速扩散，进入反应物料液相中，使新进浓甲醛进入反应器1的物料中快速充分地和反应物及液体催化剂进行混合，有利于新进物料和反应器1中的反应液进行有效的传质传热，提高反应效能。
优选地，分布器4的具体构造可以如图5A和5B所示。图5A和5B分别是根据本实用新型的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛（TOX）反应器的分布器的正视图和俯视图。
分布器4可以是一个套筒，但也可以使用其他形式的分布器。在本实施例中，该套筒的侧壁和/或底部可以设置有多个孔，这里不对孔的排布、数量和形状进行具体限定，只要能够有效地排出甲醛进料管3中的浓甲醛即可。套筒套设在进料管3的管口处，使得进料管3中的甲醛通过套筒的侧壁和/或底部的孔而更均匀地排出。通过这样的分布器4，使新进浓甲醛进入反应器1的物料中快速充分地和反应物及液体催化剂进行混合。
在本实施例中，甲醛进料管3延伸至反应器1内，引至反应器1的横截面中心（或其附近位置），优选地，甲醛进料管3的管口位于液相中的 中下部位置处，并且可选地，在甲醛进料管3的管口处加装套筒形式的分布器4，使新进浓甲醛进入反应器1的物料中快速充分地和反应物及液体催化剂进行混合。
本实用新型还提供了一种优选的三聚甲醛TOX反应器系统。该反应器为釜式反应器，该三聚甲醛反应器系统包括反应器1和与其相连的甲醛进料管3，其中，该甲醛进料管3延伸至该反应器1内，该甲醛进料管3延伸至该反应器1的筒体的中心或其附近，且位于液相区的中下部位置处。如图4所示。
参照图4，图4是根据本实用新型的优选实施例的用于聚甲氧基二甲醚生产中的三聚甲醛TOX反应器。
图4中的实施例与图2和图3中的实施例部分地相同，为了描述的简要，省略了重复的描述。
图4示出了，再沸器气相管8延伸至液位2以上的气相区域中，使从再沸器6上部出来的气液相物料在反应器1内的气相区中进行有效的轻重组分扩散与分离，进行较好的传质传热。同时，甲醛进料管3延伸至反应器1内，引至反应器1的横截面中心或其附近，优选地，甲醛进料管3管口位于液相区的中下部位置处。
可选地，在甲醛进料管3的管口处加装套筒形式的分布器4，使新进浓甲醛进入反应器1的物料中快速充分地和反应物及液体催化剂进行混合。
可选地，利用除沫器10，使得轻组分能够从反应器1顶部出去，而重组分则进入反应器1的液相。
可选地，通过挡板罩9，防止从开口出来的气液相物料直接向上喷射，而是将气液相物料向下方引导，进而保护了除沫器10。
在本优选实施例中，从甲醛进料管3的管口出来的新进浓甲醛更快速充分地和反应物及液体催化剂进行混合，并且从再沸器6上部出来的气液相物料在反应器1内的气相区中进行有效的轻重组分扩散与分离，进行较好的传质传热，使得反应器的反应效果进一步改善了，提高了反应器的设备能力。
以上给出了能够解决本申请要解决的技术问题的几个示例性优选实施例，本实用新型不限于以上给出的具体实施例。在技术上不矛盾的情况下，以上各实施例中的各个特征可以相互组合。为了描述的简要，这里不再对各种组合的实施例进行详细的记载，但是这些组合的实施例也包含在本申请的保护范围内。
Claims (11)
1.一种三聚甲醛（TOX）反应器系统，所述反应器为釜式反应器，其特征在于，所述三聚甲醛（TOX）反应器系统包括反应器（1）和与反应器相连的再沸器气相管（8），所述反应器（1）的底部通过管线与一再沸器（6）的底部连接，所述再沸器（6）的顶部通过所述再沸器气相管（8）与所述反应器（1）相连，所述再沸器气相管（8）进入所述反应器（1）本体内，所述再沸器气相管（8）延伸至所述反应器（1）本体内的液位（2）以上的气相区域中，并且所述再沸器气相管（8）的连接至所述反应器的管口位于所述反应器（1）的横截面的中心或中心附近。
2.根据权利要求1所述的三聚甲醛（TOX）反应器系统，其特征在于，在所述反应器（1）内设置有除沫器（10），所述除沫器（10）位于所述液位（2）的上方气相区域中且位于所述再沸器气相管（8）的连接至所述反应器的管口之上。
3.根据权利要求1所述的三聚甲醛（TOX）反应器系统，其特征在于，所述再沸器气相管（8）的连接至所述反应器的管口设置成朝向所述反应器的顶部的方向，在所述再沸器气相管（8）的所述管口处加装有挡板罩（9），所述挡板罩（9）与所述再沸器气相管（8）的所述管口是间隔开的。
4.根据权利要求3所述的三聚甲醛（TOX）反应器系统，其特征在于，所述挡板罩（9）是一个朝向反应器的底部开口的盖子。
5.一种三聚甲醛（TOX）反应器系统，所述系统包括的反应器为釜式反应器，所述三聚甲醛反应器系统包括反应器（1）和连接至所述反应器的甲醛进料管（3），其中，所述甲醛进料管（3）延伸至所述反 应器（1）内，其特征在于，所述甲醛进料管（3）延伸至所述反应器（1）的本体的中心或其附近，且位于液相区的中下部位置处。
6.根据权利要求5所述的三聚甲醛（TOX）反应器系统，其特征在于，所述甲醛进料管（3）的管口处加装有分布器（4）。
7.根据权利要求6所述的三聚甲醛（TOX）反应器系统，其特征在于，所述分布器（4）是一个套筒，所述套筒的侧壁和/或底部设置有多个孔。
8.一种三聚甲醛（TOX）反应器系统，所述反应器为釜式反应器，其特征在于，所述三聚甲醛反应器系统包括反应器（1）、再沸器（6）、与所述反应器和所述再沸器相连的再沸器气相管（8）、以及一甲醛进料管（3），其中，所述反应器（1）的底部通过管线与再沸器（6）的底部连接，所述再沸器（6）的顶部通过所述再沸器气相管（8）进入所述反应器（1）内，所述甲醛进料管（3）延伸至所述反应器（1）内，所述甲醛进料管（3）延伸至所述反应器（1）的横截面中心或其附近，且位于液相中的中下部位置处，所述再沸器气相管（8）延伸至所述反应器（1）内的液位（2）以上的气相区域中，并且所述再沸器气相管（8）的连接至所述反应器的管口位于所述反应器（1）的横截面的中心或中心附近。
9.根据权利要求8所述的三聚甲醛（TOX）反应器系统，其特征在于，在所述反应器（1）内设置有除沫器（10），所述除沫器（10）位于所述液位（2）的上方气相区域中且位于所述再沸器气相管（8）的管口之上。
10.根据权利要求8或9所述的三聚甲醛（TOX）反应器系统，其特征在于，所述再沸器气相管（8）的管口设置成朝向上方，在所述再沸器气相管（8）的管口处加装挡板罩（9），所述挡板罩（9）与所述 再沸器气相管（8）的管口是间隔开的，所述挡板罩（9）是一个朝下开口的盖子。
11.根据权利要求8所述的三聚甲醛（TOX）反应器系统，其特征在于，所述甲醛进料管（3）的管口处加装有分布器（4）；所述分布器（4）是一个套筒，所述套筒的侧壁和/或底部设置有多个孔。
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