CN207169663U - 外循环乙丙氧基加成反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外循环乙丙氧基加成反应装置，包括反应釜，反应釜的上端设有进气管道，反应釜的下端设有出液管道，出液管道上设有抽液装置，抽液装置与反应釜的顶端之间设有进液管道，进液管道伸入反应釜的一端设有雾化喷头；抽液装置向反应釜中添加苯酚溶液，然后将环氧乙烷从进气管道充入到反应釜中，苯酚从雾化喷头中雾化后喷入反应釜，并与气态的环氧乙烷反应后汇集成液态，被抽液装置抽出再次进入雾化喷头中雾化反应，使环氧乙烷多次与溶液反应，提高了生产物的生成率，无需使用搅拌轴在反应釜内进行搅拌以增加反应程度，不需要动密封，只要管道与反应釜之间的管道静密封即可完成反应，不泄漏有毒气体、安全、环保。

Description

外循环乙丙氧基加成反应装置

技术领域

本实用新型涉及乙丙氧基加成反应技术领域，更具体地说，它涉及一种外循环乙丙氧基加成反应装置。

背景技术

聚氧乙烯醚，又称聚氧化乙烯或聚环氧乙烷。是一种结晶性、热塑性的水溶性聚合物。它既是一种新型水溶性树脂，又是一种非离子表面活性剂。各行各业对其需求日益增加，从开发出的领域来看，聚氧乙烯醚的生产和应用前景广阔。

聚氧乙烯醚是由苯酚与环氧乙烷，通过高压反应釜合成的。现有的制备方法，是将苯酚倒入带有搅拌轴与催化剂的高压反应釜中，然后通过高压反应釜上的管道持续通入环氧乙烷，使两者在高压反应釜中进行搅拌混合，最终得到成品的聚氧乙烯醚。

但是高压反应釜内具有高压，搅拌轴与高压反应釜之间的动密封圈在搅拌轴转动时会被高压反应釜内的高压气体挤压，从而影响其密封效果与密封寿命，容易泄漏有毒的环氧乙烷，使其在空气中发生爆炸，安全性低，不环保。

实用新型内容

针对现有的制备聚氧乙烯醚高压反应釜上搅拌轴的动密封圈在搅拌轴转动时会被高压反应釜内的高压气体挤压，从而影响其密封效果与密封寿命，容易泄漏有毒的环氧乙烷，使其在空气中发生爆炸的技术问题，本实用新型提供一种外循环乙丙氧基加成反应装置，其具有不泄漏有毒气体、安全、环保的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种外循环乙丙氧基加成反应装置，包括反应釜，所述反应釜的上端固定连通有用于输入气体的进气管道，所述反应釜的下端固定连通有用于输出液体的出液管道，所述出液管道上固定连接有用于抽动所述出液管道内液体的抽液装置，所述抽液装置与所述反应釜的顶端之间固定连通有进液管道，所述进液管道伸入所述反应釜的一端固定连接有用于使液体雾化的雾化喷头。

通过上述技术方案，抽液装置向反应釜中添加液态的苯酚与液态的催化剂，将环氧乙烷从进气管道充入到反应釜中，苯酚从雾化喷头中雾化后喷入反应釜并与气态的环氧乙烷在反应釜中反应，然后在反应釜中重新汇集成液态，并被抽液装置从出液管道抽出再次进入雾化喷头中雾化并与环氧乙烷反应，使环氧乙烷多次与溶液反应从而提高生产物的生成率，同时还无需使用搅拌轴在反应釜内进行搅拌以增加反应程度，不需要动密封，只要管道与反应釜之间的管道静密封即可完成反应，不泄漏有毒气体、安全、环保。

进一步的，所述进气管道、所述出液管道以及所述抽液管道与所述反应釜的连接处固定设置有静密封圈。

通过上述技术方案，静密封圈用于密封管道与反应釜之间的缝隙，在反应装置运行时，静密封圈不会运动从而避免产生磨损，利于提高静密封圈的使用寿命与密封效果，使反应装置不泄漏有毒气体、安全、环保。

进一步的，所述雾化喷头设置为多个，且均匀分布在所述反应釜内壁的顶端上。

通过上述技术方案，多个均匀分布的雾化喷头在反应釜的顶端能增加雾化后溶液的喷射空间与雾化体积，继而增加液雾与环氧乙烷之间的反应接触面积，利于提高反应程度。

进一步的，所述雾化喷头的喷口朝向靠近所述进气管道的方向偏转，所述雾化喷头的偏转角度与所述雾化喷头至所述进气管道之间的距离呈正相关设置。

通过上述技术方案，当环氧乙烷从进气管道中喷出后其气体的速度会变小甚至会停止前进，雾化喷头朝向进气管道偏转，距离进气管道越远的雾化喷头的偏转角度越大，雾化喷头内喷出的液雾主动与气体融合，从而使气体与液雾能充分接触而反应，提高反应转化率。

进一步的，所述进气管道位于所述反应釜内的喷口位置低于所述雾化喷头，且喷口朝向所述雾化喷头。

通过上述技术方案，进气管道朝向雾化喷头喷气，从而使气态的环氧乙烷对雾化喷头喷出的液雾进行冲击，增加两者的混合程度，提高反应转化率。

进一步的，所述进液管道上固定连接有用于降低所述进液管道内液体温度的冷却装置。

通过上述技术方案，苯酚与环氧乙烷反应后会产生热量，若反应釜中产生的热量过高则会增加反应装置的反应剧烈程度从而使反应装置具有危险性，因此在反应釜的出液管道上增加冷却装置以吸收物质反应时的热量，提高反应装置的安全性。

进一步的，所述反应釜的内壁上固定连接有多个螺旋状的导流条，所述导流条沿所述反应釜的轴心线等间距圆周分布。

通过上述技术方案，当液雾沉降后在反应釜下部形成液体，该液体从出液管道被抽液装置抽出，液体在被抽出而下降的过程中被导流条改变运动方向，在反应釜内形成螺旋的涡流，从而增加液体的混合程度，提高反应率。

进一步的，所述反应釜的侧壁上固定连接有用于快速添加溶液的加液门。

通过上述技术方案，当反应釜中的溶液反应完成，其内部的生成物被抽出后，可打开加液门向反应釜内快速添加苯酚溶液，降低反应釜的物料准备时间，提高工作效率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过在反应釜上设置用于输入环氧乙烷的进气管道，反应釜上设置有多个雾化喷头，雾化喷头从反应釜中抽出液体并雾化，抽液装置向反应釜中添加液态的苯酚与液态的催化剂，将环氧乙烷从进气管道充入到反应釜中，苯酚从雾化喷头中雾化后喷入反应釜并与气态的环氧乙烷在反应釜中反应，然后在反应釜中重新汇集成液态，并被抽液装置从出液管道抽出再次进入雾化喷头中雾化并与环氧乙烷反应，使环氧乙烷多次与溶液反应从而提高生产物的生成率，同时还无需使用搅拌轴在反应釜内进行搅拌以增加反应程度，不需要动密封只要管道与反应釜之间的管道静密封即可完成反应，不泄漏有毒气体、安全、环保；

(2)通过将多个雾化喷头均匀分布在反应釜内壁的顶端上，雾化喷头在反应釜的顶端能增加雾化后溶液的喷射空间与雾化体积，继而增加液雾与环氧乙烷之间的反应接触面积，利于提高反应程度；

(3)通过将进气管道的喷口位置设置为低于雾化喷头，且喷口朝向雾化喷头，进气管道朝向雾化喷头喷气，从而使气态的环氧乙烷对雾化喷头喷出的液雾进行冲击，增加两者的混合程度，提高反应转化率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例导流条的放大结构示意图。

附图标记：1、反应釜；2、进气管道；3、出液管道；4、抽液装置；5、进液管道；6、冷却装置；7、雾化喷头；8、静密封圈；9、导流条；10、加液门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种外循环乙丙氧基加成反应装置，如图1与图2所示，包括胶囊状且轴心线竖直设置的反应釜1。反应釜1的上端通过法兰连接有进气管道2，进气管道2用于向反应釜1内输入气态的环氧乙烷。反应釜1的下端通过法兰连接有出液管道3，出液管道3用于输出反应釜1内的液体。出液管道3上还通过法兰连接有抽液装置4，抽液装置4可采用抽水机，抽液装置4用于抽取出液管道3内的液体。抽液装置4的液体输出端与反应釜1的顶端之间通过法兰连接有进液管道5，进液管道5用于将抽液装置4内的液体再次送入到反应釜1中，进液管道5上还通过螺栓连接有冷却装置6，冷却装置6可采用带有喷淋管的外循环冷却系统，苯酚与环氧乙烷反应后会产生热量，若反应釜1中产生的热量过高则会增加反应装置的反应剧烈程度从而使反应装置具有危险性，因此在反应釜1的出液管道3上增加冷却装置6以吸收物质反应时的热量，提高反应装置的安全性。

进液管道5伸入反应釜1的一端螺纹连接有用于使液体雾化的雾化喷头7。雾化喷头7设置为多个，且均匀分布在反应釜1内壁的顶端上。进气管道2位于反应釜1内的喷口位置低于雾化喷头7，且喷口朝向雾化喷头7，使物料反应的位置位于反应釜1的上部。原有的反应装置中液体料在下部与环氧乙烷接触，反应不充分且速度慢，现在用抽液装置4把液体从下部抽到上部，雾化后和环氧乙烷充分接触，从而使反应充分，且提高了反应速度。雾化喷头7的喷口朝向靠近进气管道2的方向偏转，距离进气管道2越远的雾化喷头7的偏转角度越大。当环氧乙烷从进气管道2中喷出后其气体的速度会变小甚至会停止前进，雾化喷头7朝向进气管道2偏转，雾化喷头7内喷出的液雾主动与气体融合，从而使气体与液雾能充分接触而反应，进气管道2朝向雾化喷头7喷气，从而使气态的环氧乙烷对雾化喷头7喷出的液雾进行冲击，增加两者的混合程度，提高反应转化率。多个均匀分布的雾化喷头7在反应釜1的顶端能增加雾化后溶液的喷射空间与雾化体积，继而增加液雾与环氧乙烷之间的反应接触面积，利于提高反应程度。

进气管道2、出液管道3以及抽液管道与反应釜1的法兰连接处压接有静密封圈8。静密封圈8用于密封管道与反应釜1之间的缝隙，在反应装置运行时，静密封圈8不会运动从而避免产生磨损，利于提高静密封圈8的使用寿命与密封效果，使反应装置不泄漏有毒气体、安全、环保。反应釜1的内壁上一体设置有多个螺旋状的导流条9，导流条9沿反应釜1的轴心线等间距圆周分布。当液雾沉降后在反应釜1下部形成液体，该液体从出液管道3被抽液装置4抽出，液体在被抽出而下降的过程中被导流条9改变运动方向，在反应釜1内形成螺旋的涡流，从而增加液体的混合程度，提高反应率。

当反应釜1中的溶液反应完成，其内部的生成物被抽出后，需要向反应釜1内添加苯酚溶液，而通过与雾化喷头7的喷射速度匹配的抽液装置4添加苯酚溶液的速度较慢，反应釜1的物料准备时间较长。因此，反应釜1的侧壁上通过合页连接有用于快速添加溶液的加液门10，加液门10与反应釜1侧壁抵接的周缘上胶粘有用于密封缝隙的密封环。向反应釜1内准备物料时，可打开加液门10向反应釜1内快速添加苯酚溶液，降低反应釜1的物料准备时间，提高工作效率。

反应装置工作时，抽液装置4向反应釜1中添加液态的苯酚与液态的催化剂，然后将环氧乙烷从进气管道2充入到反应釜1中，苯酚从雾化喷头7中雾化后喷入反应釜1并与气态的环氧乙烷在反应釜1中反应，然后在反应釜1中重新汇集成液态，并被抽液装置4从出液管道3抽出再次进入雾化喷头7中雾化并与环氧乙烷反应，使环氧乙烷多次与溶液反应从而提高生产物的生成率，同时还无需使用搅拌轴在反应釜1内进行搅拌以增加反应程度，不需要动密封，只要管道与反应釜1之间的管道静密封即可完成反应，不泄漏有毒气体、安全、环保。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种外循环乙丙氧基加成反应装置，包括反应釜（1），其特征在于，所述反应釜（1）的上端固定连通有用于输入气体的进气管道（2），所述反应釜（1）的下端固定连通有用于输出液体的出液管道（3），所述出液管道（3）上固定连接有用于抽动所述出液管道（3）内液体的抽液装置（4），所述抽液装置（4）与所述反应釜（1）的顶端之间固定连通有进液管道（5），所述进液管道（5）伸入所述反应釜（1）的一端固定连接有用于使液体雾化的雾化喷头（7）。

2.根据权利要求1所述的外循环乙丙氧基加成反应装置，其特征在于，所述进气管道（2）、所述出液管道（3）以及所述抽液管道与所述反应釜（1）的连接处固定设置有静密封圈（8）。

3.根据权利要求2所述的外循环乙丙氧基加成反应装置，其特征在于，所述雾化喷头（7）设置为多个，且均匀分布在所述反应釜（1）内壁的顶端上。

4.根据权利要求3所述的外循环乙丙氧基加成反应装置，其特征在于，所述雾化喷头（7）的喷口朝向靠近所述进气管道（2）的方向偏转，所述雾化喷头（7）的偏转角度与所述雾化喷头（7）至所述进气管道（2）之间的距离呈正相关设置。

5.根据权利要求4所述的外循环乙丙氧基加成反应装置，其特征在于，所述进气管道（2）位于所述反应釜（1）内的喷口位置低于所述雾化喷头（7），且喷口朝向所述雾化喷头（7）。

6.根据权利要求5所述的外循环乙丙氧基加成反应装置，其特征在于，所述进液管道（5）上固定连接有用于降低所述进液管道（5）内液体温度的冷却装置（6）。

7.根据权利要求6所述的外循环乙丙氧基加成反应装置，其特征在于，所述反应釜（1）的内壁上固定连接有多个螺旋状的导流条（9），所述导流条（9）沿所述反应釜（1）的轴心线等间距圆周分布。

8.根据权利要求7所述的外循环乙丙氧基加成反应装置，其特征在于，所述反应釜（1）的侧壁上固定连接有用于快速添加溶液的加液门（10）。