CN205308340U - 一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用新型反应釜 - Google Patents
一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用新型反应釜 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用新型反应釜,包括反应釜本体,反应釜本体内部的器壁上设置有若干个挡板,若干个挡板绕反应釜本体内壁均匀分布,反应釜的内壁上设置有挡板,该反应釜能够避免反应物在反应釜内壁上的粘附,搅拌均匀,反应过程中温度控制比较平稳,使得原料丙烯腈、异丁烯、发烟硫酸的反应更加充分,所得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的产品纯度高,反应成本低,产品收率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种反应釜,具体地说,涉及一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用新型反应釜,属于化工设备技术领域。
背景技术
合成2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸可分为一步法和二步法。一步法是将原料丙烯腈、异丁烯、发烟硫酸在在适当温度下一起反应,然后分离出产物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸;二步法是在反应溶剂存在下先将异丁烯于低温下用发烟硫酸或SO3磺化,得到磺化中间体,然后在硫酸存在下与丙烯腈反应,之后分离出产物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。比较两种方法,一步法较两步法投资少、成本低,工艺及设备简单,反应周期短,后处理过程简单,产品收率、纯度高,为国内外制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的主要方法。
我们在分析有关文献的基础上,首先采用文献方法进行了大量的实验,发现无论是一步法还是二步法,实施工业生产均存在很多问题,丙烯腈、异丁烯、发烟硫酸在反应釜中进行混合反应,反应过程中,反应物容易在靠近反应釜的内壁处搅拌不均匀,造成产品纯度低,反应成本高,产品收率低,目前,使用现有的反应釜进行反应,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸产品纯度为96%、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸收率为89%。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,反应釜的内壁上设置有挡板,该反应釜能够避免反应物在靠近反应釜的内壁处搅拌不均匀,反应过程中温度控制比较平稳,使得原料丙烯腈、异丁烯、发烟硫酸的反应更加充分,所得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的产品纯度高,反应成本低,产品收率高。
为解决以上技术问题,本实用新型采用以下技术方案:一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用新型反应釜,其特征在于:包括反应釜本体,反应釜本体内部的器壁上设置有若干个挡板,若干个挡板绕反应釜本体内壁均匀分布;
所述挡板包括挡板本体,挡板本体的截面为长方体,挡板本体沿反应釜本体的轴向设置,挡板本体的长度为反应釜本体17高度的2/5;
所述挡板还包括连接在挡板本体与反应釜本体内壁间的支撑件,支撑件的数量为若干个,支撑件的长度为反应釜本体直径的1/10;
所述挡板本体上设置有若干个导流孔,导流孔在挡板本体上均匀分布,导流孔为锥形孔,导流孔的小孔径端与支撑件相连接。
一种优化的方案,所述反应釜本体的左侧反应釜壁上从上到下依次设置有混合液进口、异丁烯进料口、冷冻盐水进口和热水出口;
所述异丁烯进料口连接有异丁烯喷射混合器,异丁烯喷射混合器设置在反应釜本体内部;
所述异丁烯喷射混合器连接有导流筒,导流筒为圆柱形空心筒体。
进一步地,所述导流筒的公称直径为450mm、高度为300mm;
所述混合液进口的公称直径为65mm,异丁烯进料口的公称直径为20mm;
所述冷冻盐水进口的公称直径为50mm,热水出口的公称直径为50mm。
进一步地,所述反应釜本体的公称直径为1300mm、高度为1400mm。
进一步地,所述反应釜本体的顶部设有电机减速器机架,电机减速器机架上设置有电机和减速器,电机的为功率11kw;
所述电机的下端连接有搅拌轴,搅拌轴插入到反应釜本体的内部,搅拌轴的搅拌转速80-240rpm,搅拌轴的公称直径为80㎜。
进一步地,所述搅拌轴上从上到下依次设置有上层搅拌器、中层搅拌器和下层搅拌器;
所述上层搅拌器为四斜叶下压式搅拌器,上层搅拌器的搅拌直径为700mm,第一桨叶的投影高度为85mm,第一桨叶的水平倾斜角为50°。
进一步地,所述中层搅拌器为斜叶下压式搅拌器,中层搅拌器的搅拌桨直径为360㎜,第二桨叶的投影高度为45mm,第二桨叶的水平倾斜角为为55°;
所述下层搅拌器为三叶后掠式搅拌器,下层搅拌器的搅拌直径为680㎜,第三桨叶的高度为95㎜,第三桨叶的后掠角为27°,第三桨叶的上倾角为15°。
进一步地,所述反应釜本体的上部左侧设置有人孔,人孔的公称直径为450mm,反应釜本体的上部右侧设置有安全防暴口,安全防暴口的公称直径为100mm。
进一步地,所述反应釜本体底部设置有热水放尽口、物料出口和热水进口,热水放尽口公称直径为50mm,物料出口公称直径为65mm,热水进口公称直径为50mm。
本实用新型采用以上技术方案后,与现有技术相比,具有以下优点:提供一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,反应釜的内壁上设置有挡板,该反应釜能够避免反应物在反应釜内壁上的粘附,搅拌均匀,反应过程中温度控制比较平稳,使得原料丙烯腈、异丁烯、发烟硫酸的反应更加充分,所得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的产品纯度高,反应成本低,产品收率高。
使用该反应釜反应生产2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,反应过程中温度控制比较平稳,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸产品收率可达到94%,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸产品纯度可达到99%。
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
附图说明
附图1是本实用新型实施例中一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜的结构示意图;
附图2是本实用新型实施例中挡板的结构示意图;
附图3是本实用新型实施例中挡板的主视图;
附图4是本实用新型实施例中挡板的侧视剖视图;
图中,
1-混合液进口,2-异丁烯进料口,3-冷冻盐水进口,4-热水出口,5-热水放尽口,6-物料出口,7-热水进口,8-下层搅拌器,81-第三桨叶,9-中层搅拌器,91-第二桨叶,10-导流筒,11-挡板,12-上层搅拌器,121-第一桨叶,13-冷冻盐水出口,14-安全防暴口,15-电机减速器机架,16-人孔,17-反应釜本体,18-搅拌轴,19-异丁烯喷射混合器,101-挡板本体,102-支撑件,101a-导流孔。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
实施例,如图1、图2、图3、图4所示,一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,包括反应釜本体17,反应釜本体17的公称直径为1300mm、高度为1400mm,反应釜本体17的材质为316L不锈钢,反应釜本体17的顶部和底部采用标准椭圆封头。
反应釜本体17的顶部设有电机减速器机架15,电机减速器机架15为双支点机架,采用双端面机械密封,电机减速器机架15上设置有电机和减速器,电机的为功率11kw,电机的下端连接有搅拌轴18,搅拌轴18插入到反应釜本体17的内部,搅拌轴18的搅拌转速80-240rpm,搅拌轴18的公称直径为80㎜。
搅拌轴18上从上到下依次设置有上层搅拌器12、中层搅拌器9和下层搅拌器8:上层搅拌器12为四斜叶下压式搅拌器,上层搅拌器12的搅拌直径为700mm,第一桨叶121的投影高度为85mm,第一桨叶121的水平倾斜角为50°;
中层搅拌器9为斜叶下压式搅拌器,中层搅拌器9的搅拌桨直径为360㎜,第二桨叶91的投影高度为45mm,第二桨叶91的水平倾斜角为为55°;
下层搅拌器8为三叶后掠式搅拌器,下层搅拌器8的搅拌直径为680㎜,第三桨叶81的高度为95㎜,第三桨叶81的后掠角为27°,第三桨叶81的上倾角为15°。
反应釜本体17的上部左侧设置有人孔16,人孔16的公称直径为450mm,反应釜本体17的上部右侧设置有安全防暴口14,安全防暴口14的公称直径为100mm。
反应釜本体17的左侧反应釜壁上从上到下依次设置有混合液进口1、异丁烯进料口2、冷冻盐水进口3和热水出口4。反应釜本体17的右侧反应釜壁上设置有冷冻盐水出口13,冷冻盐水出口13的公称直径为50mm。
混合液进口1的公称直径为65mm,异丁烯进料口2的公称直径为20mm,异丁烯进料口2连接有异丁烯喷射混合器19,异丁烯喷射混合器19设置在反应釜本体17内部,异丁烯喷射混合器19连接有导流筒10,导流筒10设置在中层搅拌桨9的外部,导流筒10为圆柱形空心筒体,导流筒10的公称直径为450mm、高度为300mm。
冷冻盐水进口3的公称直径为50mm,热水出口4的公称直径为50mm。
反应釜本体17底部设置有热水放尽口4、物料出口6和热水进口7,热水放尽口4公称直径为50mm,物料出口6公称直径为65mm,热水进口7公称直径为50mm。
反应釜本体17内部的器壁上设置有若干个挡板11,若干个挡板11绕反应釜本体17内壁均匀分布,挡板11包括挡板本体101,挡板本体101的截面为长方体,挡板本体101沿反应釜本体17的轴向设置,挡板本体101的长度为反应釜本体17高度的2/5,挡板11还包括连接在挡板本体101与反应釜本体17内壁间的支撑件102,支撑件102的数量为若干个,支撑件102的长度为反应釜本体17直径的1/10,挡板本体101上设置有若干个导流孔101a,导流孔101a在挡板本体101上均匀分布,导流孔101a为锥形孔,导流孔101a的小孔径端与支撑件102相连接。
结果分析:反应釜本体17内壁上固定设置有若干个挡板11,该反应釜能够避免反应物在反应釜内壁上的粘附,搅拌均匀,反应过程中温度控制比较平稳,使得原料丙烯腈、异丁烯、发烟硫酸的反应更加充分,所得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的产品纯度高,反应成本低,产品收率高。
使用该反应釜反应生产2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,反应过程中温度控制比较平稳,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸产品收率可达到94%,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸产品纯度可达到99%。
上述的具体实施方式只是示例性的,是为了使本领域技术人员能够更好的理解本实用新型内容,不应理解为是对本实用新型保护范围的限制,只要是根据本实用新型技术方案所作的改进,均落入本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用新型反应釜,其特征在于:包括反应釜本体(17),反应釜本体(17)内部的器壁上设置有若干个挡板(11),若干个挡板(11)绕反应釜本体(17)内壁均匀分布;
所述挡板(11)包括挡板本体(101),挡板本体(101)的截面为长方体,挡板本体(101)沿反应釜本体(17)的轴向设置,挡板本体(101)的长度为反应釜本体17高度的2/5;
所述挡板(11)还包括连接在挡板本体(101)与反应釜本体(17)内壁间的支撑件(102),支撑件(102)的数量为若干个,支撑件(102)的长度为反应釜本体(17)直径的1/10;
所述挡板本体(101)上设置有若干个导流孔(101a),导流孔(101a)在挡板本体(101)上均匀分布,导流孔(101a)为锥形孔,导流孔(101a)的小孔径端与支撑件(102)相连接。
2.如权利要求1所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,其特征在于:所述反应釜本体(17)的左侧反应釜壁上从上到下依次设置有混合液进口(1)、异丁烯进料口(2)、冷冻盐水进口(3)和热水出口(4);
所述异丁烯进料口(2)连接有异丁烯喷射混合器(19),异丁烯喷射混合器(19)设置在反应釜本体(17)内部;
所述异丁烯喷射混合器(19)连接有导流筒(10),导流筒(10)为圆柱形空心筒体。
3.如权利要求2所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,其特征在于:所述导流筒(10)的公称直径为450mm、高度为300mm;
所述混合液进口(1)的公称直径为65mm,异丁烯进料口(2)的公称直径为20mm;
所述冷冻盐水进口(3)的公称直径为50mm,热水出口(4)的公称直径为50mm。
4.如权利要求1所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,其特征在于:所述反应釜本体(17)的公称直径为1300mm、高度为1400mm。
5.如权利要求1所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,其特征在于:所述反应釜本体(17)的顶部设有电机减速器机架(15),电机减速器机架(15)上设置有电机和减速器,电机的为功率11kw;
所述电机的下端连接有搅拌轴(18),搅拌轴(18)插入到反应釜本体(17)的内部,搅拌轴(18)的搅拌转速80-240rpm,搅拌轴(18)的公称直径为80㎜。
6.如权利要求5所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,其特征在于:所述搅拌轴(18)上从上到下依次设置有上层搅拌器(12)、中层搅拌器(9)和下层搅拌器(8);
所述上层搅拌器(12)为四斜叶下压式搅拌器,上层搅拌器(12)的搅拌直径为700mm,第一桨叶(121)的投影高度为85mm,第一桨叶(121)的水平倾斜角为50°。
7.如权利要求6所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,其特征在于:所述中层搅拌器(9)为斜叶下压式搅拌器,中层搅拌器(9)的搅拌桨直径为360㎜,第二桨叶(91)的投影高度为45mm,第二桨叶(91)的水平倾斜角为为55°;
所述下层搅拌器(8)为三叶后掠式搅拌器,下层搅拌器(8)的搅拌直径为680㎜,第三桨叶(81)的高度为95㎜,第三桨叶(81)的后掠角为27°,第三桨叶(81)的上倾角为15°。
8.如权利要求1所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,其特征在于:所述反应釜本体(17)的上部左侧设置有人孔(16),人孔(16)的公称直径为450mm,反应釜本体(17)的上部右侧设置有安全防暴口(14),安全防暴口(14)的公称直径为100mm。
9.如权利要求1所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用反应釜,其特征在于:所述反应釜本体(17)底部设置有热水放尽口(4)、物料出口(6)和热水进口(7),热水放尽口(4)公称直径为50mm,物料出口(6)公称直径为65mm,热水进口(7)公称直径为50mm。
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