CN218530914U - 一种高效胡椒醛氯甲基化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效胡椒醛氯甲基化反应装置，包括反应釜，所述反应釜内部设有容纳反应物的空腔，所述空腔内设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌杆和设置在搅拌杆上的搅拌叶片，所述搅拌杆内设有与HCL气源连通的第一气体流动通道，所述搅拌叶片包括弧形搅拌叶片和位于所述弧形搅拌叶片上部的水平搅拌叶片，所述弧形搅拌叶片和所述水平搅拌叶片内分别设有与所述第一气体流动通道连通的第二气体流动通道，所述弧形搅拌叶片上设有若干个与所述第二气体流动通道连通的第一出气孔，所述水平搅拌叶片上设有若干个与所述第二气体流动通道连通的第二出气孔，提高了搅拌叶片对反应液体的搅拌效果，增大了HCL与反应液的接触几率，提高了反应效率。

Description

一种高效胡椒醛氯甲基化反应装置

技术领域

本实用新型涉及化工合成技术领域，特别是涉及一种高效胡椒醛氯甲基化反应装置。

背景技术

胡椒醛又叫洋茉莉醛，是一种很重要的有机化工中间体，广泛用于香水、草香精、香料中，作为调香剂和定香剂，还可作为食品的杀虫剂及农药增效剂等，现有技术中关于在合成过程中需要通入气体的胡椒醛反应器中，气体均是直接通入到反应釜中，比如申请号为CN202021760690.8的实用新型专利，其在反应釜的上部设置臭氧进气口一和臭氧进气口二，臭氧气体分别从臭氧进气口一和臭氧进气口二进入反应釜内，由于反应液体位于反应釜的中下部，通入反应釜的臭氧气体位于反应液体的上部，臭氧气体不易快速的在反应液体中扩散，所以此种气体通入方式存在气体扩散阻力大，扩散速度慢的问题；

再如申请号为CN200920169123.2的实用新型专利，在反应釜的内下部设置有第一鼓泡器和第二鼓泡器，臭氧气体通过第一鼓泡器和第二鼓泡器通入反应釜内部从下向上在反应液体中扩散，这种扩散方式相对于气体从上向下在液体中扩散的方式，虽然提高了扩散速度，但由于在扩散的过程中，气泡不会被打散、变小，所以此种方式仍然存在气体与反应液接触不充分、反应效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效胡椒醛氯甲基反应装置，以解决现有技术存在的问题，通过采用弧形搅拌叶片和水平搅拌叶片相结合的方式，提高了搅拌叶片对反应液体的搅拌效果，且在弧形搅拌叶片和水平搅拌叶片上分别设置第一出气孔和第二出气孔，在搅拌的同时向反应液体内通气，使得搅拌扰动的水流将大气泡打散为小气泡，提高气体与反应液的接触几率，提高反应效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种高效胡椒醛氯甲基化反应装置，包括反应釜，所述反应釜内部设有容纳反应物的空腔，所述空腔内设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌杆和设置在搅拌杆上的搅拌叶片，所述搅拌杆内设有与HCL气源连通的第一气体流动通道，所述搅拌叶片包括弧形搅拌叶片和位于所述弧形搅拌叶片上部的水平搅拌叶片，所述弧形搅拌叶片和所述水平搅拌叶片内分别设有与所述第一气体流动通道连通的第二气体流动通道，所述弧形搅拌叶片上设有若干个与所述第二气体流动通道连通的第一出气孔，所述水平搅拌叶片上设有若干个与所述第二气体流动通道连通的第二出气孔；

优选地，所述第一出气孔的直径大于所述第二出气孔的直径；

优选地，所述第一出气孔的直径为7至10微米，所述第二出气孔的直径为5至6微米；

优选地，所述弧形搅拌叶片和所述水平搅拌叶片均相对于所述搅拌杆对称设置；

优选地，所述搅拌杆的一端伸出所述空腔，伸出部分分别设有与所述搅拌杆传动连接的电机和与所述HCL气源连通的第一气管，所述第一气管内设有连通所述HCL气源和所述第一气体流动通道的第三气体流动通道；

优选地，所述第一气管上设有控制HCL气体压力的减压阀和控制所述第三气体流动通道断通的第一截止阀；

优选地，所述第一气管上还设置有作为备用的第二截止阀；

优选地，所述HCL气源为HCL气体瓶；

优选地，所述反应釜上端设置有固体原料入口和尾气排出口，所述反应釜下端设置有液体原料及反应物出入口，所述固体原料入口、所述尾气排出口和所述液体原料及反应物出入口均与所述空腔相连通；

优选地，所述尾气排出口处连接有与尾气处理装置连通的第二气管，所述第二气管上设有第三截止阀和压力表，所述液体原料及反应物出入口处连接有与另一反应罐体连接的第三气管，所述第三气管上设置有第四截止阀。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、本实用新型通过采用在纵向上间隔设置弧形搅拌叶片和水平搅拌叶片的方式，利用两种搅拌叶片产生的涡流形状的不同，提高了搅拌叶片对反应液体的搅拌效果，且在弧形搅拌叶片和水平搅拌叶片上分别设置第一出气孔和第二出气孔，在搅拌的同时向反应液体内通气，使得搅拌扰动的水流将大气泡打散为小气泡，提高气体与反应液的接触几率，使得气体与反应液接触更加充分，提高反应效率；

2、本实用新型通过设置第一出气孔的直径小于第二出气孔的直径，增大通入到反应釜下部的HCL气体量，提高了反应釜下部的物料与HCL气体的接触几率；

3、本实用新型通过采用微孔结构的第一出气孔和第二出气孔，从根源上减小了从第一出气孔和第二出气孔中溢出的气泡大小，进而在其随液流扩散的过程中被打散为更加小的气泡，提高了HCL与反应液体的接触几率，最终提高了反应效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为胡椒醛氯甲基化反应装置的结构示意图。

其中，1、反应釜；2、空腔；3、搅拌装置；31、搅拌杆；32、搅拌叶片；321、弧形搅拌叶片；3211、第一出气孔；322、水平搅拌叶片；3221、第二出气孔；4、HCL气源；41、第一气管；412、减压阀；413、第一截止阀；414、第二截止阀；5、电机；6、固体原料入口；7、尾气排出口；71、第二气管；72、第三截止阀；73、压力表；8、液体原料及反应物出入口；81、第三气管；82、第四截止阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种高效胡椒醛氯甲基反应装置，以解决现有技术存在的问题，通过采用弧形搅拌叶片和水平搅拌叶片相结合的方式，提高了搅拌叶片对反应液体的搅拌效果，且在弧形搅拌叶片和水平搅拌叶片上分别设置第一出气孔和第二出气孔，在搅拌的同时向反应液体内通气，使得搅拌扰动的水流将大气泡打散为小气泡，提高气体与反应液的接触几率，提高反应效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供一种高效胡椒醛氯甲基化反应装置，包括反应釜1，反应釜1内部设有容纳反应物的空腔2，反应釜1内设有搅拌装置3，搅拌装置3包括搅拌杆31和设置在搅拌杆31上的搅拌叶片32，搅拌杆31为内部中空的杆状结构，其内设有与HCL气源4连通的第一气体流动通道(图中未示出)，搅拌叶片32包括弧形搅拌叶片321和位于弧形搅拌叶片321上部的水平搅拌叶片322，弧形搅拌叶片321和水平搅拌叶片322内分别设有与第一气体流动通道连通的第二气体流动通道(图中未示出)，弧形搅拌叶片321上设有若干个与第二气体流动通道连通的第一出气孔3211，水平搅拌叶片322上设有若干个与第二气体流动通道连通的第二出气孔3221，反应时，HCL气体依次通过相互连通的第一气体流动通道和第二气体流动通道，然后分别从第一出气孔3211和第二出气孔3221中溢出，因弧形搅拌叶片321旋转时产生的涡流在平行于搅拌杆31轴向上的截面形状为弧形，水平搅拌叶片322旋转时产生的涡流在平行于搅拌杆31轴向上的截面形状为平面，所以在弧形搅拌叶片321上部设置水平搅拌叶片322后，水平搅拌叶片322旋转产生的涡流能够打散弧形搅拌叶片321旋转时产生的涡流，使得反应液体混合的更加均匀，同时在混乱流动的液流作用下，从第一出气孔3211和第二出气孔3221中溢出的大气泡被打散为小气泡，降低了HCL在反应液中的扩散阻力，增大了HCL气体与反应液的接触几率，提高了反应效率，采用此反应装置后，反应时间较原有导管和搅拌分体的反应装置缩短了1/5，HCL单耗较原装置降低了10％，氯甲基胡椒环含量较原装置提高了3％。

第一出气孔3211和第二出气孔3221的形状为圆形，且第一出气孔3211的直径大于第二出气孔3221的直径，优选地，本实用新型中第一出气孔3211的直径为6至10微米，第二出气孔3221的直径为5至6微米，这样设置能够确保有足够的HCL气体从第一出气孔3211中流出，增大反应釜1底部反应液与HCL气体的接触几率；其次，在搅拌作用下，从第一出气孔3211中流出的部分HCL气体会随着液流向上运动，并在水平搅拌叶片322的作用下，随着液流的打散而被打散为小气泡，增大了反应釜1内的反应液与HCL气体的接触几率，提高了反应效率；再者，采用5至10微米的微孔结构，从根源上减小了从第一出气孔3211和第二出气孔3221中溢出的气泡大小，更利于气体的扩散；弧形搅拌叶片321和水平搅拌叶片322均相对于搅拌杆31对称设置。

搅拌杆31一部分位于反应釜1的空腔2内，另一部分伸出反应釜1的外部，在伸出反应釜1部分的搅拌杆31上分别设置有电机5和与HCL气源4连通的第一气管41，第一气管41内设有连通HCL气源4和第一气体流动通道的第三气体流动通道(图中未示出)，其中，电机5、搅拌杆31和第一气管41之间的连接方式为，电机5的输出轴、搅拌杆31和第一气管41之间采用旋转接头连接，旋转接头的旋转体分别连接电机5的输出轴和搅拌杆31，管接头连接第一气管41，本实用新型采用的旋转接头为现有技术，其结构在此不再赘述，在旋转接头的作用下，第一气管41不会在搅拌杆31转动的过程中发生缠绕，使得HCL气体可以正常输送到反应釜1内，本实用新型中，HCL气源4为HCL气体瓶。

第一气管41上设有控制HCL气体压力的减压阀412和控制第三气体流动通道断通的第一截止阀413，正常输送HCL气体时，打开减压阀412将HCL气体的压力控制在0.05Kpa，第一截止阀413打开时，第三气体流动通道和第一气体流动通道连通，HCL气体可从第三气体流动通道流入到第一气体流动通道内，反之，第一截止阀413关闭时，第三气体流动通道和第一气体流动通道断开连接，HCL气体不能够从第三气体流动通道流入到第一气体流动通道，在第一气管41上还设置有第二截止阀414，第二截止阀414为备用截止阀，当第一截止阀413出现故障时使用，减压阀412、第一截止阀413和第二截止阀414均为现有技术，其结构在此不再赘述。

反应釜1的侧壁上设有夹套冷却装置，夹套冷却装置采用现有结构即可，反应釜1上端设置有固体原料入口6和尾气排出口7，反应釜1下端设置有液体原料及反应物出入口8，固体原料入口6、尾气排出口7和液体原料及反应物出入口8均与反应釜1的空腔2相连通，尾气排出口7处连接有与尾气处理装置连通的第二气管71，第二气管71与空腔2连通，第二气管71上设有控制尾气排放通道通断的第三截止阀72和压力表73，反应结束后，打开第二气管71上的第三截止阀72，将多余的HCL气体通过引风机抽走进入尾气吸收装置，液体原料及反应物出入口8处连接有与另一反应罐体连接的第三气管81，第三气管81上设置有控制液体原料及反应物出入通道通断的第四截止阀82，需要向反应釜1内通入液体原料或将反应釜1内的反应物排出反应釜1时，打开第四截止阀82，连通第三气管81与另一反应罐的连接通道，反之则关闭第四截止阀82。

工作过程：将反应需要量的工业盐酸使用隔膜泵从液体原料及反应物出入口8打入反应釜1，然后关闭第四截止阀82，通过固体原料入口6将多聚甲醛投入反应釜1，打开第四截止阀82，将反应需要量的胡椒环使用隔膜泵从液体原料及反应物出入口8打入反应釜1，然后关闭第四截止阀82，关闭第三截止阀72；反应釜1内的温度在夹套冷却装置的作用下降温到10至15℃后，打开HCL气瓶，打开减压阀412将HCL气体压力控制在0.05Kpa，打开第一截止阀413向反应釜1中通入HCL气体，反应结束后，关闭第一截止阀413，打开第三截止阀72，将多余的HCL通过引风机抽走进入尾气吸收装置，当减压阀412压力显示为0时，关闭减压阀412，打开第四截止阀82将反应液输送到另一反应罐中。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种高效胡椒醛氯甲基化反应装置，其特征在于：包括反应釜，所述反应釜内部设有容纳反应物的空腔，所述空腔内设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌杆和设置在搅拌杆上的搅拌叶片，所述搅拌杆内设有与HCL气源连通的第一气体流动通道，所述搅拌叶片包括弧形搅拌叶片和位于所述弧形搅拌叶片上部的水平搅拌叶片，所述弧形搅拌叶片和所述水平搅拌叶片内分别设有与所述第一气体流动通道连通的第二气体流动通道，所述弧形搅拌叶片上设有若干个与所述第二气体流动通道连通的第一出气孔，所述水平搅拌叶片上设有若干个与所述第二气体流动通道连通的第二出气孔。

2.根据权利要求1所述的高效胡椒醛氯甲基化反应装置，其特征在于：所述第一出气孔的直径大于所述第二出气孔的直径。

3.根据权利要求2所述的高效胡椒醛氯甲基化反应装置，其特征在于：所述第一出气孔的直径为7至10微米，所述第二出气孔的直径为5至6微米。

4.根据权利要求3所述的高效胡椒醛氯甲基化反应装置，其特征在于：所述弧形搅拌叶片和所述水平搅拌叶片均相对于所述搅拌杆对称设置。

5.根据权利要求4所述的高效胡椒醛氯甲基化反应装置，其特征在于：所述搅拌杆的一端伸出所述空腔，伸出部分分别设有与所述搅拌杆传动连接的电机和与所述HCL气源连通的第一气管，所述第一气管内设有连通所述HCL气源和所述第一气体流动通道的第三气体流动通道。

6.根据权利要求5所述的高效胡椒醛氯甲基化反应装置，其特征在于：所述第一气管上设有控制HCL气体压力的减压阀和控制所述第三气体流动通道断通的第一截止阀。

7.根据权利要求6所述的高效胡椒醛氯甲基化反应装置，其特征在于：所述第一气管上还设置有作为备用的第二截止阀。

8.根据权利要求7所述的高效胡椒醛氯甲基化反应装置，其特征在于：所述HCL气源为HCL气体瓶。

9.根据权利要求1所述的高效胡椒醛氯甲基化反应装置，其特征在于：所述反应釜上端设置有固体原料入口和尾气排出口，所述反应釜下端设置有液体原料及反应物出入口，所述固体原料入口、所述尾气排出口和所述液体原料及反应物出入口均与所述空腔相连通。

10.根据权利要求9所述的高效胡椒醛氯甲基化反应装置，其特征在于：所述尾气排出口处连接有与尾气处理装置连通的第二气管，所述第二气管上设有第三截止阀和压力表，所述液体原料及反应物出入口处连接有与另一反应罐体连接的第三气管，所述第三气管上设置有第四截止阀。

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