CN205020075U - 一种用于生产环烷酸锌的反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于生产环烷酸锌的反应釜，涉及环烷酸盐制备技术以及制备装置领域，反应釜本体包括圆柱形釜体、上封头和下封头以及釜体内底部的搅拌器，釜体内安装有管式换热器和原料导流机构，圆柱形釜体和下封头的外表面覆盖有夹套。本实用新型采用列管式换热器结构和釜体外表面夹套结构，管内和夹套内分别通入加热载体，能有效控制釜内反应温度，提高换热效率，使物料受热均匀，且通过原料导流机构，改变了传统加入原料的滴加方式，操作和控制更加简单方便，可使反应原料快速的混合均匀，提高反应的转化率和缩短生产周期，提高了生产效率。

Description

一种用于生产环烷酸锌的反应釜

技术领域

本实用新型涉及环烷酸盐制备技术以及装置领域，尤其是涉及一种以环烷酸钠皂和锌盐为原料的生产环烷酸锌的反应釜。

背景技术

环烷酸锌是一种具有多种用途、性能优异的精细化土产品,主要用于调制各种防锈油、防锈脂，与石油磺酸钡复合使用，调制铸铁防锈油，可做油漆、印刷油墨和树脂的催干剂、润湿剂、杀虫剂、防霉剂、木材防腐剂等。

环烷酸锌制备工艺中一般包括皂化反应和复分解反应,皂化反应是由环烷酸与碱液(主要是NaOH等)在一定条件下进行，皂化反应所需温度不高,一般在常温下就能反应,但温度过低,生成的环烷酸皂流动性差,反应不完全。而反应温度过高,接近水的沸点时,皂液会产生大量泡沫,不仅降低了反应釜的有效容积,而且时常发生冲料。实验表明,较佳反应温度为90-95℃。制备环烷酸盐的复分解反应是一个强碱弱酸盐与强酸弱碱盐的反应,反应较易进行,一般在80℃以下就可进行。但在80℃以下环烷酸钠流动性差,而且生成的环烷酸锌粘度大,容易将未反应的环烷酸钠包在其中,不利于反应进行彻底,但温度过高易产生较多泡沫甚至暴沸。实验表明,较佳的反应温度为90-95℃。

复分解反应一般由环烷酸钠皂与锌盐在一定条件下进行，环烷酸锌制备装置一般采用传统的反应釜，采用单一的桨式搅拌器，并不能使反应釜内的物料充分的反应。在反应釜内锌盐一般通过反应釜的进料口采取滴加方式直接加入到反应釜内,边加边搅拌，需要严格控制滴加的速度，因为锌盐与环烷酸钠皂的复分解反应速度较快,如锌盐滴加速度过快,生成的环烷酸锌易结块,将未反应的环烷酸钠皂包在其中，不利于反应进行彻底，会导致转化率低、产物产率低以及副产物多,但若滴加速度慢，虽可以充分的反应，提高反应转化率，却又将延长反应时间，影响生产周期以及生产效率。

综上可知，环烷酸锌制备工艺中需要同时严格控制反应温度和原料液加入方式，尽量使制备反应釜内物料受热均匀和分散均匀，所以很有必要开发一种专门针对生产环烷酸锌的制备装置，能达到环烷酸锌制备工艺的要求，可以同时提高反应转化率和生产效率。

发明内容

为了解决环烷酸锌制备装置的温度控制、产物收率低和生产周期长的矛盾问题，克服传统制备装置反应釜的缺点，同时提高反应转化率和产物收率以及生产效率，本实用新型提供一种用于专门生产环烷酸锌的反应釜，其可以使釜内物料受热均匀和分散均匀。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于生产环烷酸锌的反应釜，反应釜本体包括圆柱形釜体、分别连接在釜体上下两端的上封头和下封头以及釜体内底部的搅拌器，所述上封头顶部设置由进料口，所述下封头底部设置由出料口，其特征在于：所述釜体内安装有管式换热器和原料导流机构，所述的圆柱形釜体和下封头的外表面覆盖有夹套；

所述管式换热器在釜体内呈列管式排列，所述下封头的一侧设置有连接管式换热器的加热载体进口，下封头的另一侧设置有连接管式换热器的加热载体出口；

所述的原料导流机构包括上封头两侧的原料液进料口、与原料液进料口相连的导液盘和导液盘底部设置的导流管；

所述夹套上端的侧部设置有夹套的加热载体进口，夹套底部设置有加热载体出口。

本实用新型还可有进一步的优选技术方案：

进一步的优选，所述的反应釜本体外表面设置保温隔热层，所述的保温隔热层是由稀土保温浆料在反应釜本体外表面涂抹成一定厚度而成。

进一步的优选，所述的管式换热器通过支架固定在所述圆柱形釜体内。

进一步的优选，所述的导流管设置有若干个，所述的若干个导流管以釜体轴线为中心线呈若干个圆周阵列竖直分布在釜体内，导流管管壁上均匀开有若干细孔。

进一步的优选，所述的导液盘为呈扁平式的圆盘。

进一步的优选，所述的导流管底部略高于所述釜体内底部的搅拌器。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型为一种专门用于生产环烷酸锌的反应釜，能达到环烷酸锌制备工艺的要求，其可以使釜内物料受热均匀和分散均匀，可有效控制反应温度、提高换热效率、缩短生产时间，同时提高皂化反应和复分解反应的转化率。

(2)本实用新型通过在釜体内设置呈列管式排列的管式换热器，以及釜体外表面设置夹套，通过控制加热载体温度和压力可有效控制反应温度，不仅提高了加热载体与釜内物料的换热效率，而且使釜内的热量分布更均匀，反应转化率可提高10％以上。同时釜体外表面还设有保温隔热层，有效防止热量散失，提高能源利用率。

(3)通过在釜体内设置原料导流机构，改变了传统加入原料的滴加方式，操作和控制更加简单方便，可使反应原料快速的混合均匀，皂化反应中的碱液和复分解反应中的锌盐溶液反应均可从原料导流机构进入反应体系，转化率可高达99.8％，产物收率可提高20％左右；同时缩短了生产所需时间，生产周期中原来的3-4h的原料液滴加时间缩短至半小时左右的导流时间，生产效率可提高10％以上。

附图说明

图1是本实用新型一种用于生产环烷酸锌的反应釜的结构示意图，

图中：1为反应釜本体，2为圆柱形釜体，3为上封头，4为下封头，5为搅拌器，6为进料口，7为出料口，8为管式换热器，9为夹套，10、15为加热载体进口,11、16为加热载体出口，12为原料液进料口，13为导液盘，14为导流管，17为保温隔热层,18为支架。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种用于生产环烷酸锌的反应釜，反应釜本体1包括圆柱形釜体2、分别连接在釜体2上下两端的上封头3和下封头4以及釜体2内底部的搅拌器5，上封头3顶部设置由进料口6，下封4头底部设置由出料口7，反应釜釜体2内安装有管式换热器8和原料导流机构，圆柱形釜体2和下封头4的外表面覆盖有夹套9；

管式换热器8在釜体2内呈列管式排列，下封头4的一侧设置连接管式换热器8的加热载体进口10，下封头4的另一侧设置有连接管式换热器8的加热载体出口11，管式换热器8通过支架18固定在圆柱形釜体2内；

原料导流机构包括上封头3两侧的原料液进料口12、与原料液进料口12相连的导液盘13和导液盘13底部设置的导流管14，导液盘13为呈扁平式的圆盘，导流管14底部略高于所述釜体内底部的搅拌器5，导流管14设置有若干个，若干个导流管14以釜体轴线为中心线呈若干个圆周阵列竖直分布在釜体内，导流管14管壁上均匀开有若干细孔；

夹套9上端的侧部设置有夹套的加热载体进口15，夹套6底部设置有加热载体出口16；

反应釜本体1外表面设置保温隔热层17，保温隔热层17是由稀土保温浆料在反应釜本体外表面涂抹成一定厚度而成。

环烷酸锌制备过程中：1、先进行皂化反应，环烷酸从上封头3顶部的进料口6加入，在自身重力作用下填充于管式换热管8间隙内，开启搅拌器5，加热载体通过釜体内呈列管式均布的管式换热器8和釜体2外表面的夹套将热量传递给原料，可提高换热效率和使物料受热均匀，通过控制加热载体温度和压力可有效控制反应温度；然后碱液从上封头3左右两侧的进料口4加入，分别流通于导液盘5，然后沿着导液盘5流入底部设置的若干导流管6，碱液在自身重力作用下通过导流管6管壁上均匀开设的若干细孔流出导流管6，使碱液与环烷酸快速充分混合，以提高反应转化率和生产效率；2、皂化反应完成后，再进行复分解反应，锌盐溶液也从上封头3左右两侧的进料口4加入，分别流通于导液盘5，然后沿着导液盘5流入底部设置的若干导流管6，锌盐溶液在自身重力作用下通过导流管6管壁上均匀开设的若干细孔流出导流管6，使锌盐溶液与生成的环烷酸钠皂快速充分混合，以提高反应转化率和生产效率

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种用于生产环烷酸锌的反应釜，反应釜本体包括圆柱形釜体、分别连接在釜体上下两端的上封头和下封头以及釜体内底部的搅拌器，所述上封头顶部设置由进料口，所述下封头底部设置由出料口，其特征在于：所述反应釜釜体内安装有管式换热器和原料导流机构，所述的圆柱形釜体和下封头的外表面覆盖有夹套；

所述管式换热器在釜体内呈列管式排列，所述下封头的一侧设置有连接管式换热器的加热载体进口，下封头的另一侧设置有连接管式换热器的加热载体出口；

所述的原料导流机构包括上封头两侧的原料液进料口、与原料液进料口相连的导液盘和导液盘底部设置的导流管；

所述夹套上端的侧部设置有夹套的加热载体进口，夹套底部设置有加热载体出口。

2.根据权利要求1所述的一种用于生产环烷酸锌的反应釜,其特征在于：所述的反应釜本体外表面设置保温隔热层，所述的保温隔热层是由稀土保温浆料在反应釜本体外表面涂抹成一定厚度而成。

3.根据权利要求1所述的一种用于生产环烷酸锌的反应釜,其特征在于：所述的管式换热器通过支架固定在所述圆柱形釜体内。

4.根据权利要求1所述的一种用于生产环烷酸锌的反应釜,其特征在于：所述的导流管设置有若干个，所述的若干个导流管以釜体轴线为中心线呈若干个圆周阵列竖直分布在釜体内，导流管管壁上均匀开有若干细孔。

5.根据权利要求1所述的一种用于生产环烷酸锌的反应釜,其特征在于：所述的导液盘为呈扁平式的圆盘。

6.根据权利要求1所述的一种用于生产环烷酸锌的反应釜,其特征在于：所述的导流管底部略高于所述釜体内底部的搅拌器。