CN211190214U - 用于草酰胺的合成反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于草酰胺的合成反应器，包括筒体以及设置在筒体内的进口隔板和出口隔板，所述筒体两端分别设有进料口和出料口，所述进口隔板和出口隔板均设有若干个，进口隔板与出口隔板依次间隔设置并形成S型流道，相邻两个进口隔板或相邻两个出口隔板之间的筒体内壁连接有氨气补入管道和固相排出口，所述固相排出口设置在筒体底部且位于氨气补入管道的下游。该用于草酰胺的合成反应器使得反应充分、连续、高效并实现草酰胺粉末与反应物的连续分离。

Description

用于草酰胺的合成反应器

技术领域

本实用新型涉及合成反应器，尤其涉及一种用于草酰胺的合成反应器。

背景技术

草酰胺是一种白色粉末，含氮31.8％，在空气中不吸潮、无毒、易于贮存，在水中的溶解度为0.016％，水解或生物分解过程中，逐步放出氨态氮和二氧化碳，是一种良好的脲醛类缓释肥料。

草酰胺的合成路线中有一种草酸二甲酯氨解法。将草酸二甲酯和氨气的混合气体在筒体中混合，草酸二甲酯与氨气反应生成草酰胺固体粉末和甲醇气体。由于氨气更容易从反应产物体系中分离出来，因此，反应体系多采用氨气过量。现有的草酰胺气相筒体多采用流化床筒体，由于草酰胺与氨气的反应速率相对较慢，反应器内反应物的停留时间不一，采用流化床筒体会造成部分草酸二甲酯还未来得及反应就随反应产物一起排出筒体，结果造成草酸二甲酯与反应产物很难分离，甚至造成反应不能连续进行。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种能反应速度可调，返混少、能够连续稳定运行的草酰胺合成筒体能够解决上述问题的用于草酰胺的合成反应器。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种用于草酰胺的合成反应器，包括筒体以及设置在筒体内的进口隔板和出口隔板，所述筒体两端分别设有进料口和出料口，所述进口隔板和出口隔板均设有若干个，进口隔板与出口隔板依次间隔设置并形成S型流道，相邻的进口隔板和出口隔板之间形成反应单元，相邻两个进口隔板或相邻两个出口隔板之间的筒体内壁连接有氨气补入管道和固相排出口，所述固相排出口设置在筒体底部且位于氨气补入管道的后侧。

为了便于安装，所述进口隔板的下侧与筒体内壁底部焊接连接，所述出口隔板的上侧筒体内壁顶部焊接连接。

为了便于分离草酸二甲酯与反应产物，所述进口隔板和出口隔板的高度均为筒体内径的60%-80%。

为了便于调节反应速度并保证连续稳定地进行反应，所述两个进口隔板或相邻两个出口隔板之间的筒体侧壁设有氨气补入口，所述氨气补入管道从氨气补入口进入并延伸至筒体内。

为了便于均匀反应，所述氨气补入管道沿其轴向均匀开设有若干个开孔。

为了便于安装，所述筒体两端分别设有人孔。

本实用新型的有益效果是：第一，筒体内用进口隔板和出口隔板隔成一个又一个串联的反应单元，减少了返混，使得反应物料，特别是难以从反应产物体系中难以分离的草酸二甲酯在筒体内的停留时间尽可能一致，从而可以保证反应产物中不含草酸二甲酯，保证了制造中的连续分离和连续反应；第二，筒体侧面设置有反应物进口管线，该进口管线可通入过热的氨气，从而使得反应体系中反应物的浓度增加，可以提高草酸二甲酯的反应速率，进而提高草酸二甲酯在筒体内的转化率直至草酸二甲酯完全反应；第三，筒体侧面设置有氨气补入管道，该氨气补入管道可通入过热的氨气并起到对反应产物的轻微扰动，使得草酰胺粉末与气相混合更均匀，避免草酰胺粉末在反应单元内的沉积，草酰胺粉末可从固相排出口直接排出。

附图说明

图1为用于草酰胺的合成反应器的结构示意图；

图2为用于草酰胺的合成反应器的A-A剖视结构示意图；

图3为用于草酰胺的合成反应器的进口隔板与筒体的剖视结构示意图；

图4为用于草酰胺的合成反应器的出口隔板与筒体的剖视结构示意图；

图中：1、筒体；2、进口隔板；21、进口流通孔；3、出口隔板；31、出口流通孔；4、进料口；5、出料口；6、氨气补入管道；7、固相排出口；8、开孔；9、人孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

如图1、2所示，一种用于草酰胺的合成反应器，包括筒体1以及设置在筒体1内的进口隔板2和出口隔板3，为了便于安装，所述筒体1两端分别设有人孔9，所述筒体1两端分别设有进料口4和出料口5，出料口5设置在筒体1远离进料口4的底部，所述进口隔板2和出口隔板3均设有若干个，进口隔板2与出口隔板3依次间隔设置并形成S型流道，详细地说，进口隔板2底部与筒体1内壁底部无缝焊接，进口隔板2与筒体1内壁形成进口流通孔21，出口隔板3与筒体1内壁顶部无缝焊接，出口隔板3与筒体1内壁远离进口流通孔21的一侧形成出口流通孔31，各相邻的进口隔板2与出口隔板3之间形成一个个串联的反应单元，相邻两个进口隔板2或相邻两个出口隔板3之间的筒体1内壁连接有氨气补入管道6和固相排出口7，所述固相排出口7设置在筒体1底部且位于氨气补入管道6的后侧，为了便于连续稳定地进行反应，所述两个进口隔板2或相邻两个出口隔板3之间的筒体1侧壁设有氨气补入口，所述氨气补入管道6从氨气补入口进入并延伸至筒体1内，为了便于均匀反应，所述氨气补入管道6沿其轴向均匀开设有若干个开孔8，优选地，开孔8沿氨气补入管道6管壁同一截面周向均匀开设3个开孔8，每个开孔8之间间隔120°。

如图3、4所示，所述进口隔板2和出口隔板3的高度均为筒体1内径的60%-80%，进口隔板2的下侧与筒体1内壁底部焊接连接，出口隔板3的上侧筒体1内壁顶部焊接连接。

工作原理：在高温下，草酸二甲酯气体从筒体1的进料口4通入，过热的氨气从氨气补入管道6中通入且其开孔8均匀流出氨气，使得草酸二甲酯气体和氨气在反应单元内充分、完全、连续反应，其二者生成的草酰胺则从固相排出口7排出，另外生成的反应气体以及未反应的气体则从筒体1的出料口5排出。

与现有技术相比，该用于草酰胺的合成反应器使得反应充分、连续、高效并使草酰胺粉末与草酸二甲酯的连续分离，保证反应产物中不含草酸二甲酯，另外可以草酰胺粉末从固相排出口7直接排出，避免了草酰胺粉末在反应单元内的沉积。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于草酰胺的合成反应器，其特征是：包括筒体（1）以及设置在筒体（1）内的进口隔板（2）和出口隔板（3），所述筒体（1）两端分别设有进料口（4）和出料口（5），所述进口隔板（2）和出口隔板（3）均设有若干个，进口隔板（2）与出口隔板（3）依次间隔设置并形成S型流道，相邻两个进口隔板（2）或相邻两个出口隔板（3）之间的筒体（1）内壁连接有氨气补入管道（6）和固相排出口（7），所述固相排出口（7）设置在筒体（1）底部且位于氨气补入管道（6）的下游。

2.根据权利要求1所述的用于草酰胺的合成反应器，其特征是：所述进口隔板（2）的下侧与筒体（1）内壁底部焊接连接，所述出口隔板（3）的上侧筒体（1）内壁顶部焊接连接。

3.根据权利要求1所述的用于草酰胺的合成反应器，其特征是：所述进口隔板（2）和出口隔板（3）的高度均为筒体（1）内径的60%-80%。

4.根据权利要求1所述的用于草酰胺的合成反应器，其特征是：所述两个进口隔板（2）或相邻两个出口隔板（3）之间的筒体（1）侧壁设有氨气补入口，所述氨气补入管道（6）从氨气补入口进入并延伸至筒体（1）内。

5.根据权利要求1所述的用于草酰胺的合成反应器，其特征是：所述氨气补入管道（6）沿其轴向均匀开设有若干个开孔（8）。

6.根据权利要求1所述的用于草酰胺的合成反应器，其特征是：所述筒体（1）两端分别设有人孔（9）。

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