CN218573615U - 一种连续氯化塔式反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连续氯化塔式反应装置，属于化工设备技术领域。包括多个串联的塔式反应机构，每个塔式反应机构包括一个塔式反应器主体，前一个塔式反应机构的塔式反应器主体的顶部通过压力表和联锁与后一个塔式反应机构的循环泵电性连接，前一个塔式反应机构的塔式反应器主体顶部的冷凝器与后一个塔式反应机构的塔式反应器主体内部实现连通，所述塔式反应器主体上都设有在线检测装置，前一个塔式反应机构的塔式反应器主体还通过溢流管和后一个塔式反应机构的塔式反应器主体内部连通。

Description

一种连续氯化塔式反应装置

技术领域

本实用新型涉及一种连续氯化塔式反应装置，属于化工设备技术领域。

背景技术

通常，甲苯或氯甲苯在催化(催化剂或光源)作用下，氯化反应过程中反应物原料及氯气达到一定的活化能即可启动反应，但气液固等多种流体发生化学反应的速度受传质传热速率、两相或多相界面接触面积、反应器形式等多种因素的影响。涉及气液两相的反应时，多使用鼓泡反应器、洗涤塔或喷淋塔式的反应器，这类反应器存在气体分散不均匀，气液反应效果不佳，化学反应速率较慢等问题。在实际生产中，由于氯气分布不均匀，传统的氯气分布器不能彻底解决气液传质阻力问题，在催化氯化或光氯化条件下通入氯气，由于氯气分散不均匀存在氯气局部浓度过高等问题导致氯化液组分中高沸点的深度氯化产物含量偏高，降低了目标产品的收率。甚至反应器中的氯气与原料不能完全反应导致尾气中氯气含量不能达到环保排放标准，增加了环保后处理成本。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种连续氯化塔式反应装置，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种连续氯化塔式反应装置。本实用新型基于传统的塔式反应器上装设有文丘里混合器，反应液通过循环泵进入两级换热器进入文丘里混合器与氯气、催化剂浆液进行充分混合，气液固混合体通过文丘里管分布器进入塔式反应器中部，气液固三相在文丘里混合器中高速、涡流强扰动的环境下充分混合，从而增大气液固三相接触面积，强化气液固三相传质效果，提高反应速率。本实用新型通过文丘里混合器吸收尾气中的氯气再反应，并通过仪表连锁调节尾气吸收量避免塔式反应器憋压，解决了氯化反应中高沸副产物含量偏高、尾气中氯气超标的技术难题。

本实用新型的一种连续氯化塔式反应装置，包括多个串联的塔式反应机构每个塔式反应机构包括一个塔式反应器主体，前一个塔式反应机构的塔式反应器主体的顶部通过压力表和联锁与后一个塔式反应机构的循环泵电性连接，通过压力表将前一个塔式反应机构的塔式反应器主体内部的压力分别反馈给后一个塔式反应机构的循环泵，通过各个循环泵的协同调节，实现塔式反应器主体内部压力恒压，前一个塔式反应机构的塔式反应器主体顶部的冷凝器与后一个塔式反应机构的塔式反应器主体内部实现连通，所述塔式反应器主体上都设有在线检测装置，通过在线检测装置检测塔式反应器主体内部反应物的反应进程，前一个塔式反应机构的塔式反应器主体还通过溢流管和后一个塔式反应机构的塔式反应器主体内部连通。

进一步的，所述塔式反应机构可以有2个或多个。

进一步的，所述塔式反应器主体上方设有文丘里混合器，所述文丘里混合器底部通过管路和分布器连通连接，所述分布器位于塔式反应器主体内腔中部。

进一步的，所述文丘里混合器左侧设有氯气进气口和原料进入口，所述文丘里混合器右侧设有催化剂浆料通入口。

进一步的，所述文丘里混合器底部分别通过塔式反应器二级冷凝器、塔式反应器一级冷凝器与循环泵和塔式反应器主体底部实现连通。

进一步的，所述塔式反应器主体侧面有两台外置换热器，所述外置换热器的冷却介质分别为常温循环水和10℃循环水，可通过季节气温变化调整冷却方式，从而实现节能降耗的目的。

所述后一个文丘里混合器左侧均设有进气口，且分别与前一个塔式反应器主体顶部的冷凝器进行连接，后一个文丘里混合器右侧设有氯气进气口。

进一步的，所述文丘里混合器顶部通过相应的两级换热器、循环泵和后一个塔式反应器主体底部实现连通。

进一步的，所述塔式反应器顶部均有溢流出口，前一个塔式反应器顶部溢流出口通过溢流管和后一个塔式反应器顶部连通。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

(1)本实用新型通过在塔式反应器上设置文丘里混合器，反应液通过循环泵通过两级换热器进入文丘里混合器与氯气、催化剂浆料进行充分混合，并通过再分布器进入塔式反应器，强化了气液固三相传质传热，提高了化学反应速率；

(2)本实用新型通过文丘里混合器及再分布器，解决了气液固三相传质阻力过大问题，将氯气、催化剂在液相中分散更均匀，有效解决了氯气局部浓度过高等问题导致氯化液组分中高沸点深度氯化产物含量偏高的问题，大大提高了目标产品的收率。

(3)本实用新型通过后续几个文丘里混合器吸收尾气中的少量氯气再反应，解决了氯化反应中尾气中氯气超标的难题，并通过仪表连锁调节尾气吸收量避免塔式反应器憋压导致前序塔式反应器主体物料酸值增加的问题。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型连续氯化塔式反应装置的结构示意图；

其中，图中；

100、塔式反应机构；

10、塔式反应器主体；11、塔式反应器顶部冷凝器；12、文丘里混合器；13、塔式反应器二级冷凝器；14、塔式反应器一级冷凝器；15、循环泵；16、分布器；17、在线检测装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1，本实用新型一较佳实施例所述的一种连续氯化塔式反应装置，包括多个串联的塔式反应机构100，其特征在于：每个塔式反应机构100包括一个塔式反应器主体10，前一个塔式反应机构100的塔式反应器主体10的顶部通过压力表和联锁与后一个塔式反应机构100的循环泵15电性连接，通过压力表将前一个塔式反应机构100的塔式反应器主体10内部的压力分别反馈给后一个塔式反应机构100的循环泵15，通过各个循环泵15的协同调节，实现塔式反应器主体10内部压力恒压，前一个塔式反应机构100的塔式反应器主体10顶部的冷凝器11与后一个塔式反应机构100的塔式反应器主体10内部实现连通，所述塔式反应器主体10上都设有在线检测装置17，通过在线检测装置17检测塔式反应器主体10内部反应物的反应进程，前一个塔式反应机构100的塔式反应器主体10还通过溢流管和后一个塔式反应机构100的塔式反应器主体10内部连通。

每个所述塔式反应器主体10上方设有一个文丘里混合器12，所述文丘里混合器12顶部通过管路和分布器16连通连接，所述分布器16位于塔式反应器主体10内腔中部，可以将文丘里混合器12中的气液固混合体充分混合的充入塔式反应器主体10的内部，所述文丘里混合器12左侧设有氯气进气口，用于向文丘里混合器12里通入氯气，所述文丘里混合器12右侧设有催化剂浆液通入口，用于向文丘里混合器12里加入催化剂，所述循环泵15连通塔式反应器二级冷凝器13、塔式反应器一级冷凝器14与文丘里混合器12底部实现连通，通过循环泵15将塔式反应器主体10内部的反应液回抽进入文丘里混合器12，经文丘里混合器12混合后继续回流到塔式反应器主体10内部，所述塔式反应器主体10左侧塔式反应器二级冷凝器13、塔式反应器一级冷凝器14用于对塔式反应器主体10进行调温，所述塔式反应器主体10侧壁上部设有和外界连通的溢流出口与后一个塔式反应器主体10连通，用于塔式反应器主体10的安全液位保护措施；最后一个塔式反应器主体10可以减少通氯量或者不通氯，可以有效降低尾气中的游离氯含量。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型的连续氯化塔式反应装置在实际使用过程中，在第一个塔式反应器主体10上设置第一个文丘里混合器12，反应液在第一个循环泵15作用下进入第一个文丘里混合器12，并与左侧进气口中通入的氯气和右侧催化剂通入口通入的催化剂浆液进行充分混合，气液固混合体再经过第一个塔式反应器主体10内腔中部的第一个分布器16进入第一个塔式反应器主体10进行反应，通过在线检测装置在线检测第一个塔式反应器主体反应达到一定转化率后，通过第一个循环泵15出口三通可以连续通入第二个塔式循环泵15进口，第一个循环泵15中一部分反应液自循环至第一个塔式反应器主体10内部继续反应，一部分物料通入第二个塔式反应器主体11的循环泵15吸入口；第一个塔式反应器主体10中含有微量氯气的氯化氢尾气通过第二个文丘里混合器12气相口与反应物料、催化剂、右侧氯气进口中的氯气进行充分混合进入第二个塔式反应器主体10继续反应，通过第二个循环泵15出口流量与压力表进行连锁调节尾气吸收量控制第一个塔式反应器主体10气相空间压力为常压，避免塔式反应器憋压导致反应物料酸值增加。本实用新型通过在塔式反应器上设置文丘里混合器，改善了氯气和反应液以及催化剂的混合方式，加大了气液固三相的接触面积，强化了气液固三相传质传热效果，加快了反应速率。有效解决了氯气局部浓度过高等问题导致氯化液组分中高沸点深度氯化产物含量偏高的问题，大大提高了目标产品的收率。并通过后一个文丘里混合器12吸收前一个塔式反应器主体10尾气中的少量氯气再反应，解决了氯化反应中尾气中氯气超标的难题。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种连续氯化塔式反应装置，包括多个串联的塔式反应机构，其特征在于：每个塔式反应机构包括一个塔式反应器主体，前一个塔式反应机构的塔式反应器主体的顶部通过压力表和联锁与后一个塔式反应机构的循环泵电性连接，前一个塔式反应机构的塔式反应器主体顶部的冷凝器与后一个塔式反应机构的塔式反应器主体内部实现连通，所述塔式反应器主体上都设有在线检测装置，前一个塔式反应机构的塔式反应器主体还通过溢流管和后一个塔式反应机构的塔式反应器主体内部连通。

2.根据权利要求1所述的一种连续氯化塔式反应装置，其特征在于：所述塔式反应机构为两个或多个。

3.根据权利要求1所述的一种连续氯化塔式反应装置，其特征在于：每个所述塔式反应器主体上方设有一个文丘里混合器，所述文丘里混合器顶部通过管路和分布器连通连接，所述分布器位于塔式反应器主体内腔中部。

4.根据权利要求3所述的一种连续氯化塔式反应装置，其特征在于：第一个所述塔式反应器中文丘里混合器左侧设有氯气进气口和原料进口，右侧设有催化剂浆液通入口，其余塔式反应器中文丘里混合器左侧设有尾气进气口，右侧设有氯气进气口。

5.根据权利要求1所述的一种连续氯化塔式反应装置，其特征在于：所述循环泵连通塔式反应器二级冷凝器、塔式反应器一级冷凝器与文丘里混合器底部实现连通。

6.根据权利要求1所述的一种连续氯化塔式反应装置，其特征在于：所述塔式反应器主体侧壁上部设有和外界连通的溢流出口与后一个塔式反应器主体连通。

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