CN204111624U - 一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,包括气液预热混合器、丙烯原料罐、进水泵、氮气源、压缩空气罐、丙烯醛反应器、第一熔岩加热炉、丙烯酸反应器、第二熔岩加热炉、产品收液瓶，第一和第二熔岩加热炉底部设有多孔盘管，多孔盘管通过管道与所述压缩空气罐连通；第一、第二熔岩加热炉内均安装有电加热棒。本实用新型第一和第二熔盐加热炉中的固体熔盐硝酸钠和亚硝酸钠经直接垂直插入熔盐炉中的电加热棒加热变为液体后，且采用压缩空气吹入第一和第二熔盐加热炉底部的带有许多出风孔的圆形盘管，气体从盘管的孔吹出作为动力源将使液体熔盐均匀的沸腾，使整体熔盐各处温度均匀且减少了机械搅拌的噪音，方便安装，更加安全可靠。

Description

一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置，属于化学试验设备领域。

背景技术

丙烯酸主要用于生产水溶性涂料和胶粘剂的共聚体丙烯酸、丁二酯和乙酯，其次，生产高吸水性树脂，在我国主要生产胶粘剂、涂料、皮革等，其次生产聚丙烯盐，可做油田开采絮凝剂。

现在采用的是丙烯气相液化法，这个生产过程可更进一步或两步完成。为何分两步？这是因为丙烯醛氧化反应条件较丙烯酸氧化缓和，故分步反应有利于优化反应过程，提高丙烯酸收率，装置采用两个固定反应器，这样丙烯转化完全，丙烯选择性高而被广泛采用，但是现有的设备中反应器的加热不均匀或者原料混合不均匀都会显著影响产物的生成，且采用机械搅拌作为混合动力，存在较多的不安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置，克服现有技术中生产丙烯醛、丙烯酸设备中反应器的加热不均匀或者原料混合不均匀影响产物的生成及采用机械搅拌作为混合动力，造成较多的不安全隐患的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,包括气液预热混合器、丙烯原料罐、进水泵、氮气源、压缩空气罐、丙烯醛反应器、第一熔岩加热炉、丙烯酸反应器、第二熔岩加热炉、产品收液瓶，

所述气液预热混合器上设有丙烯入口、进水口、空气和氮气输入口及气液混合体输出口，所述丙烯原料罐通过设有气体质量流量计的管路与所述丙烯入口连通；所述进水泵与所述进水口连通；所述氮气源通过设有氮气质量流量计的管路与所述空气和氮气输入口连通，所述压缩空气罐通过设有空气质量流量计的管路与所述空气和氮气输入口连通；

所述气液混合体输出口通过管道通入所述丙烯醛反应器内，所述丙烯醛反应器与所述丙烯酸反应器连通；所述丙烯醛反应器安装在第一熔岩加热炉内；所述第一熔岩加热炉底部设有第一多孔盘管，所述第一多孔盘管通过管道与所述压缩空气罐连通；所述丙烯酸反应器，安装在所述第二熔岩加热炉内，所述第二熔岩加热炉底部设有第二多孔盘管，所述第二多孔盘管通过管道与所述压缩空气罐连通；所述丙烯酸反应器与所述产品收液瓶连通；

所述第一熔岩加热炉、第二熔岩加热炉内均安装有电加热棒。

本实用新型的有益效果是：本实用新型第一和第二熔盐加热炉中的固体熔盐硝酸钠和亚硝酸钠经直接垂直插入熔盐炉中的电加热棒加热变为液体后，且采用压缩空气吹入第一和第二熔盐加热炉底部的带有许多出风孔的圆形盘管，气体从盘管的孔吹出作为动力源将使液体熔盐均匀的沸腾，使整体熔盐各处温度均匀。采用风作为动力源比传统的用机械搅拌桨进行的搅拌减少了噪音，方便了机械加工安装，更加安全可靠。

如上所述一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,进一步，所述电加热棒从第一熔岩加热炉、第二熔岩加热炉的上端插入，所述电加热棒的上部套设有导向固定套筒，所述导向固定套筒与所述第二熔岩加热炉的上端固定。

如上所述一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,进一步，所述气液预热混合器包括为空心柱状结构的壳体，所述空心柱状结构的内侧壁上安装有电加热装置，其内部设有混合器罐，所述丙烯入口设在混合器罐上端；进水口、空气和氮气输入口设在混合罐底部，所述气液混合体输出口设在所述混合器罐下部一侧，其均通过管道管道伸出所述壳体。

如上所述一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,进一步，所述第一熔岩加热炉和第二熔岩加热炉均为柱状结构，柱状结构的下端为球面型，所述丙烯醛反应器和丙烯酸反应器为空心柱状结构，对应沿所述柱状结构的轴线方向穿过，上端为入口，下端为出口。

如上所述一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,进一步，所述第一多孔盘管和第二多孔盘管为圆形盘管。

如上所述一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,进一步，还包括气体排放湿式气表，所述产品收液瓶通过管道连通气体排放湿式气表。

本实用新型的还具有以下有益效果是：

1、采用电加热棒加热固体熔盐，使其变为液体，用空气为动力源使液体熔盐沸腾，加热温度均匀，改变了以往用电机带动搅拌桨搅拌产生的噪音及电机打火花带来的不安全因素。

2、将预热和混合的步骤在一个装置中完成，两个步骤同时完成，不但改变了以往用两个加热炉先分别预热后混合因温度不同混合不均匀的状态，预热和混合效果最佳，而且节省一个电加热炉，整个反应装置的结构更紧凑，节约成本。

3、熔盐炉内对固体熔盐加热用的电加热棒，以往将其置于一个金属的套管中，这样虽避免了熔盐冷却后热偶损坏更换时的困难，但带来的问题是电热棒加热多了一个空气层，热效率降低，本实用新型采取的是将加热棒直接扦入熔盐中，在开始扦入加热棒的上端加一导向固定套筒，提高热效率且避免加热棒的摆动。

附图说明

图1为本实用新型一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置中气液预热混合器的结构示意图；

图3为本实用新型一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置中熔岩加热炉的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、丙烯原料罐，2、气体质量流量计，3、进水泵，4、N2质量流量计，5、空气罐，6、空气质量流量计，7、气液预热混合器，8.第一熔盐加热炉，9丙烯醛反应器，10、第一电加热棒，11、第一多孔盘管，12、第一熔盐加热炉，13、丙烯酸反应器，14、第二电加热棒，15、第二多孔盘管，16.产品收液瓶，17.气体计量排放湿式气表，18、导向固定套筒。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至3所示一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,包括气液预热混合器7、丙烯原料罐1、进水泵3、氮气源、压缩空气罐5、丙烯醛反应器9、第一熔岩加热炉8、丙烯酸反应器13、第二熔岩加热炉12、产品收液瓶16，

所述气液预热混合器7上设有丙烯入口76、进水口72、空气和氮气输入口71及气液混合体输出口75，所述丙烯原料罐1通过设有气体质量流量计2的管路与所述丙烯入口76连通；所述进水泵3与所述进水口72连通；所述氮气源通过设有氮气质量流量计4的管路与所述空气和氮气输入口71连通，所述压缩空气罐5通过设有空气质量流量计6的管路与所述空气和氮气输入口71连通；

所述气液混合体输出口75通过管道通入所述丙烯醛反应器9内，所述丙烯醛反应器9与所述丙烯酸反应器13连通；所述丙烯醛反应器9安装在第一熔岩加热炉8内；所述第一熔岩加热炉8底部设有第一多孔盘管11，所述第一多孔盘管11通过管道与所述压缩空气罐5连通；所述丙烯酸反应器13，安装在所述第二熔岩加热炉12内，所述第二熔岩加热炉12底部设有第二多孔盘管15，所述第二多孔盘管通过管道与所述压缩空气罐连通；所述丙烯酸反应器与所述产品收液瓶连通；所述产品收液瓶通过管道连通气体排放湿式气表。

所述第一熔岩加热炉、第二熔岩加热炉内均安装有第一电加热棒10、第二电加热棒14。

所述第一电加热棒10、第二电加热棒14分别从第一熔岩加热炉8、第二熔岩加热炉12的上端插入，所述电加热棒的上部套设有导向固定套筒18，所述导向固定套筒18与所述第一、第二熔岩加热炉的上端固定。

如图2所示，所述气液预热混合器7包括为空心柱状结构的壳体，所述空心柱状结构的内侧壁上安装有电加热装置74，其内部设有混合器罐73，所述丙烯入口76设在混合器罐73上端；进水口72、空气和氮气输入口71设在混合罐底部，所述气液混合体输出口75设在所述混合器罐73下部一侧，其均通过管道管道伸出所述壳体。

如图3所示，所述第一熔岩加热炉和第二熔岩加热炉均为柱状结构，柱状结构的下端为球面型，所述丙烯醛反应器和丙烯酸反应器为空心柱状结构，对应沿所述柱状结构的轴线方向穿过，上端为入口，下端为出口。

本实用新型的工作过程：

将丙烯原料罐1中的丙烯原料气，在一定的压力下，经过气体质量流量计2测量后，按一定量进入气液预热混合器7中的混合气罐，压缩空气罐5中的空气经质量流量计6计量后，N2经质量流量计4计量后，它们分别进入气液预热混合器7，水经后进入气液预热混合器7，丙烯、氮气、空气、水共同在气液预热混合器7中气液预热混合器达到一定的温度的混合均匀的混合体，进入第一熔盐加热炉内的丙烯醛反应器8中，进行反应，生成丙烯醛，完成这在一级反应后的反应物，接着进入第二熔盐加热炉内的丙烯酸反应器9中，进行反应后的生成物丙烯酸，经放在水槽中的产品收液瓶16后，液体留在产品收液瓶中，气体经气体排放湿式气表17计量后排放。

第一熔盐加热炉及第二熔盐加热炉内的熔盐的搅动是由压缩空气罐5中引出空气经压力控制调节后分两路进入第一熔盐加热炉和第二熔盐加热炉底部的带有许多小孔的圆形盘管内，气体从孔吹出做为动力源，吹动加热后的液体熔盐沸腾翻转起来达到加热到物料反应温度之目的。

该方法采用丙烯醛反应器及丙烯酸反应器通过熔岩加热炉加热，熔岩加热炉内的熔盐液体采用气体空气作为动力源，吹动经加热源液化的熔盐，使其加热更加均匀，而且避免了用电机带动搅拌浆带来的噪音和电机打火造成的不安全性。

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 (5)

1.一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,其特征在于，包括气液预热混合器、丙烯原料罐、进水泵、氮气源、压缩空气罐、丙烯醛反应器、第一熔岩加热炉、丙烯酸反应器、第二熔岩加热炉、产品收液瓶， 

所述气液预热混合器上设有丙烯入口、进水口、空气和氮气输入口及气液混合体输出口，所述丙烯原料罐通过设有气体质量流量计的管路与所述丙烯入口连通；所述进水泵与所述进水口连通；所述氮气源通过设有氮气质量流量计的管路与所述空气和氮气输入口连通，所述压缩空气罐通过设有空气质量流量计的管路与所述空气和氮气输入口连通； 

所述气液混合体输出口通过管道通入所述丙烯醛反应器内，所述丙烯醛反应器与所述丙烯酸反应器连通；所述丙烯醛反应器安装在第一熔岩加热炉内；所述第一熔岩加热炉底部设有第一多孔盘管，所述第一多孔盘管通过管道与所述压缩空气罐连通；所述丙烯酸反应器，安装在所述第二熔岩加热炉内，所述第二熔岩加热炉底部设有第二多孔盘管，所述第二多孔盘管通过管道与所述压缩空气罐连通；所述丙烯酸反应器与所述产品收液瓶连通； 

所述第一熔岩加热炉、第二熔岩加热炉内均安装有电加热棒。 

2.根据权利要求1所述一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,其特征在于，所述电加热棒从第一熔岩加热炉、第二熔岩加热炉的上端插入，所述电加热棒的上部套设有导向固定套筒，所述导向固定套筒与所述第二熔岩加热炉的上端固定。 

3.根据权利要求1所述一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,其特征在于，所述气液预热混合器包括为空心柱状结构的壳体，所述空心柱状结构的内侧壁上安装有电加热装置，其内部设有混合器罐，所述丙烯入口设在混合器罐上端；进水口、空气和氮气输入口设在混合罐底部，所述气液混合体输出口设在所述混合器罐下部一侧，其均通过管道管道伸出所述壳体。 

4.根据权利要求1所述一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,其特征在于，所述第一熔岩加热炉和第二熔岩加热炉均为柱状结构，柱状结构的下端为球面型，所述丙烯醛反应器和丙烯酸反应器为空心柱状结构，对应沿所述柱状结构的轴线方向穿过，上端为入口，下端为出口。 

5.根据权利要求1至4任一项所述一种丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸试验装置,其特征在于，所述第一多孔盘管和第二多孔盘管为圆形盘管。