CN213895665U - 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸的生产装置,包括管式混合器。本实用新型的管式混合器将丙烯腈与硫酸溶液混合后做冷却处理,后开放入反应釜中,加热处理,同时反应釜中放入异丁烯,省却了分步放入丙烯腈和硫酸的工艺步骤,优化了工艺从而减少了生产周期,同时反应釜中的加热和冷却机构进一步控制反应温度,进一步提高了产品的纯度。
Description
技术领域
本发明涉及一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产装置,属于精细化学设备领域。
背景技术
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸传统生产工艺为:首先向合成釜泵入一定的丙烯腈,搅拌下降温后,滴加硫酸,在滴加硫酸的过程中控制温度,硫酸滴加完后,升温,然后,停热水,切换成冷冻液,然后通入气化的异丁烯气体,通过控制冷冻液和异丁烯气体的通入流量来控制反应温度。通完异丁烯后,保温,然后降温,离心,干燥,得2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。
CN200710009066.7公开了一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法,提供一种成本低、纯度高、适于工业化生产的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法。将丙烯腈加入反应釜中;于-4~0℃温度下将发烟硫酸加入反应釜中;将异丁烯匀速汽化后通入反应釜反应,反应后恒温、冷却、分离干燥后得粗2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸;配制含水量为0.15~0.3的醋酸;将醋酸加入重结晶釜中,将粗2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸放入重结晶釜中与醋酸混合,升温到70~90℃溶解,降温至65~60℃时减压蒸馏,将1/3~1/2的醋酸分离,蒸馏完匀速降温至20℃,恒温1h后离心干燥,得高纯度2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。
目前传统的生产装置在生产过程中往往需要间歇性操作,通过逐步控制反应步骤及控制硫酸的加入量以及反应温度来达到稳定生产的目的,从而造成工艺复杂、步骤多,生产周期长的缺陷。
综上可知,现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。
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,提供一种减少反应时间、减少反应步骤和减少生产周期的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产装置。
一种优化方案,一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产装置,包括管式混合器;
所述的管式混合器包括外管;
所述的外管的内腔套设有内管;
所述的外管和内管的两端密封设置;
所述的外管的弧形侧壁上设有第一流入管;
所述的外管的弧形侧壁上与第一流入管相对的一侧设有第一流出管;
所述的外管的平面侧壁靠近第一流入管的一侧设有第三流入管;
所述的第一流入管、第一流出管和第三流入管与所述的内管连通设置;
所述的外管的平面侧壁靠近第一流出管的一侧设有第一冷却流入管;
所述的外管的平面侧壁靠近第一流入管的一侧设有第一冷却流出管;
所述的第一冷却流入管和第一冷却流出管与所述的外管连通设置;
还包括反应釜;
所述的反应釜的内腔螺旋排列有第二冷却管道;
所述的第二冷却管道的前端设有第二冷却流出管道;
所述的第二冷却流出管道设置于反应釜的上部;
所述的第二冷却管道的后端设有第二冷却流入管道;
所述的第二冷却流入管道设置于所述的反应釜的下部;
所述的反应釜的下部外壁螺旋分布有加热管道;
所述的加热管道的前端设有加热流出管道;
所述的加热管道的后端设有加热流入管道。
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:
本实用新型的管式混合器将丙烯腈与硫酸溶液混合后做冷却处理,后开放入反应釜中,加热处理,同时反应釜中放入异丁烯,省却了分步放入丙烯腈和硫酸的工艺步骤,优化了工艺从而减少了生产周期,同时反应釜中的加热和冷却机构进一步控制反应温度,进一步提高了产品的纯度。
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
图1是一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产装置的结构示意图;
图2是一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产装置的管式混合器的结构示意图;
图3是一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产装置的管式混合器的结构示意图;
图4是一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产工艺流程图;
图中,1-第一流入管道,2-第三流入管道,3-第一冷却流入管道,4-第二流入管道,5-第二冷却流出管道,6-加热流出管道,7-第二冷却流入管道,8-加热流入管道,9-管式混合器,10-反应釜,11-搅拌机构,12-加热管道,13-第二冷却管道,14-第一冷却流出管道,15-第一流出管道,91-外管,92-第一流入管,93-第一流出管,94-第一冷却流入管,95-第一冷却流出管,96-内管,97-第三流入管。
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1一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产装置,如图1、2和3所示,包括反应釜10和管式混合器9,所述的管式混合器9与所述的反应釜10管道连接,所述的管式混合器9包括内管96和外管91,所述的外管91与内管96套装设置,所述的外管91与内管96的两端密封设置,所述的外管91的弧形侧壁上设有第一流入管92,所述的第一流入管92管道连接有第一流入管道1,所述的外管91的弧形侧壁上与第一流入管92相对的一侧设有第一流出管93,所述的第一流出管93连接有第一流出管道15,所述的第一流入管92和第一流出管93与所述的内管96连通设置。
所述的外管91的平面侧壁靠近第一流出管93的一侧设有第一冷却流入管94,所述的第一冷却流入管94连接有第一冷却流入管道3,所述的外管91的平面侧壁靠近第一流入管92的一侧设有第一冷却流出管95,所述的第一冷却流出管95连接有第一冷却流出管道14。所述的外管91的平面侧壁靠近第一流入管92的一侧设有第三流入管97,所述的第一冷却流入管94和第一冷却流出管95与所述外管91连通设置,所述的第三流入管97与所述的内管96连通设置,所述的第三流入管97连接有第三流入管道2。
所述的第一流出管93通过第一流出管道15连通于反应釜10的内腔,所述的反应釜10的内腔连接有搅拌机构11,所述的搅拌机构11用于反应釜10内反应溶液的搅拌,所述的反应釜10上部连接有第二流入管道4,所述的反应釜10的内腔螺旋排列有第二冷却管道13,所述的第二冷却管道13的前端设有第二冷却流出管道5,所述的第二冷却流出管道5设置于反应釜10的上部,所述的第二冷却管道13的后端设有第二冷却流入管道7,所述的第二冷却流入管道7设置于所述的反应釜10的下部。
所述的反应釜10的下部外壁螺旋分布有加热管道12,所述的加热管道12的前端设有加热流出管道6,所述的加热管道12的后端设有加热流入管道8。
本实用新型的具体工作原理:
如图1、2、3和4所示,装置开始工作时,首先第一冷却流入管道3通过第一冷却流入管94输送冷却液进入管式混合器9的外管91内,待外管91内存满冷却液后,升温的冷却液自第一冷却流出管95流出后经由第一冷却流出管道14回流,待管式混合器9的内管96内达到一定温度后,第一流入管道1通入丙烯腈通过第一流入管92进入管式混合器9的内管96内,同时第三流入管道2通入硫酸溶液通过第三流入管97进入管式混合器9的内管96内,此时丙烯腈和硫酸溶液混合成混合酸溶液,此过程为连续过程。
混合酸溶液通过第一流出管道15流入反应釜10内,混酸液流入反应釜的底部作为底料,待混合酸溶液达到规定的质量后,管式混合器9停止向反应釜10提供混合酸溶液,开始向其他反应釜提供混合酸溶液。然后加热管道12开始对反应釜10内的混合酸溶液进行加热,所用的加热介质为水,加热水由加热流入管道8流入加热管道12内,由加热流出管道6流出,以此回流循环。
待混合酸溶液加热到一定温度后,第二流入管道4通入异丁烯,异丁烯经由第二流入管道4流入反应釜10内开始与混合酸溶液开始反应,待反应结束后,第二冷却流入管道7开始对第二冷却管道13通入冷却液,对反应釜10内反应后的液体进行冷却,冷却水由第二冷却流出管道5流出,同时搅拌机构11开始对反应后的液体进行搅拌,待析出结晶产品后,装置工作结束。
以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换,也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产装置,其特征在于:包括管式混合器(9);
所述的管式混合器(9)包括外管(91);
所述的外管(91)的内腔套设有内管(96);
所述的外管(91)和内管(96)的两端密封设置;
所述的外管(91)的弧形侧壁上设有第一流入管(92);
所述的外管(91)的弧形侧壁上与第一流入管(92)相对的一侧设有第一流出管(93);
所述的外管(91)的平面侧壁靠近第一流入管(92)的一侧设有第三流入管(97);
所述的第一流入管(92)、第一流出管(93)和第三流入管(97)与所述的内管(96)连通设置;
所述的外管(91)的平面侧壁靠近第一流出管(93)的一侧设有第一冷却流入管(94);
所述的外管(91)的平面侧壁靠近第一流入管(92)的一侧设有第一冷却流出管(95);
所述的第一冷却流入管(94)和第一冷却流出管(95)与所述的外管(91)连通设置;
还包括反应釜(10);
所述的反应釜(10)的内腔螺旋排列有第二冷却管道(13);
所述的第二冷却管道(13)的前端设有第二冷却流出管道(5);
所述的第二冷却流出管道(5)设置于反应釜(10)的上部;
所述的第二冷却管道(13)的后端设有第二冷却流入管道(7);
所述的第二冷却流入管道(7)设置于所述的反应釜(10)的下部;
所述的反应釜(10)的下部外壁螺旋分布有加热管道(12);
所述的加热管道(12)的前端设有加热流出管道(6);
所述的加热管道(12)的后端设有加热流入管道(8)。
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