CN218573671U - 一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置，包括氧化鼓泡塔A，氧化鼓泡塔A的右侧设有循环泵A与高效换热器A，循环泵A通过连接管A与氧化鼓泡塔A处的液料出口A连通，循环泵A通过连接管B与高效换热器A的连通，氧化鼓泡塔A的上端的进料口A处设有文丘里混合器A，文丘里混合器A的上端通过连接管C与高效换热器A的输出端连通，连接管C处连接有连接管D，氧化鼓泡塔A的的右侧壁设有氧化鼓泡塔B，氧化鼓泡塔B的中下端设有二甲苯进入口B，二甲苯进入口B与连接管D连通。本实用新型通过设置多级反应装置，反应速度更快，混合速度更快，从而提高了传质系数，缩短了反应时间，提高氧气利用率。

Description

一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置

技术领域

本实用新型属于二甲苯氧化生产技术领域，更具体地说，本实用涉及一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置。

背景技术

二甲苯(包括邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯)氧化制甲基苯甲酸。甲基苯甲酸是用途极广的化工原料。用于医药、农药中间体，感光材料等等众多领域，现有氧化装置多采用釜式或鼔泡塔反应器间歇氧化装置：压缩空气由二甲苯氧化反应器底部进入气体分布器。

传统工艺使用的气体分布器，因气泡直径较大，气液混合效果较差，气液混合程度不高，造成氧化反应速率降低、反应时间延长，副反应增加，收率降低；或者有如CN212039904中公开的一种用于二甲苯氧化反应的高效气液混合装置。虽然使用了循环混合装置，新鲜空气直接进混合器。反应器顶部气体未进行二次利用；导致氧气利用率低，VOC大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置，以解决上述技术背景中的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置，包括氧化鼓泡塔A，所述氧化鼓泡塔A的下端设有液料出口A，所述氧化鼓泡塔A的右侧设有循环泵A与高效换热器A，且循环泵A的输入端通过连接管A与液料出口A连通，所述循环泵A的输出端通过连接管B与高效换热器A的输入端连通，所述氧化鼓泡塔A的上端设有进料口A，且进料口A处设有文丘里混合器A，所述文丘里混合器A的上端通过连接管C与高效换热器A的输出端连通，所述连接管C处连接有连接管D，所述氧化鼓泡塔A的的右侧壁设有氧化鼓泡塔B，且氧化鼓泡塔B的中下端设有二甲苯进入口B，所述二甲苯进入口B与连接管D连通，具体地，连接管D可将在氧化鼓泡塔A内初步反应的反应液送入氧化鼓泡塔B内进行再次反应，采用多级反应可以方便控制不同阶段的反应温度，以控制氧化反应深度，提高甲基苯甲酸选择性。

进一步地，所述氧化鼓泡塔A的内部设有气液分离器A，所述氧化鼓泡塔A的下端设有新鲜压缩空气进入口A,且氧化鼓泡塔A的中下端设有二甲苯进入口A，具体地，气液分离器A可将气体打散。

进一步地，所述氧化鼓泡塔B的内部设有气液分离器B,所述氧化鼓泡塔B的下端设有新鲜压缩空气进入口B，所述连接管D处设有阀门，具体地，新鲜压缩空气进入口A的存在，便于通入新鲜空气。

进一步地，所述氧化鼓泡塔B的下端设有液料出口B，所述氧化鼓泡塔B的右侧设有循环泵B与高效换热器B，且循环泵B的输入端通过连接管E与液料出口B连通，具体地，反应器中的液料在循环泵A的作用下，经高效换热器A换热后进入到文丘里混合器A中，在文丘里混合器A中利用高速流动反应液形成负压，把塔顶部气体吸入文丘里混合器A，反应循环液体与塔顶部气体进行充分混合，液体以较快的速度将气体迅速打散，形成高度湍流形态送到鼔泡塔中部，继续反应。

进一步地，所述循环泵B的输出端通过连接管F与高效换热器B的输入端连通，所述氧化鼓泡塔B的上端设有进料口B，且进料口B处设有文丘里混合器B，具体地，反应器中的液料在循环泵B的作用下，经高效换热器B换热后进入到文丘里混合器B中，在文丘里混合器B中利用高速流动反应液形成负压，把塔顶部气体吸入文丘里混合器B，反应循环液体与塔顶部气体进行充分混合，液体以较快的速度将气体迅速打散，形成高度湍流形态送到鼔泡塔中部，继续反应。

进一步地，所述文丘里混合器B的上端通过连接管G与高效换热器B的输出端连通，且连接管G处连接有连接管H，所述连接管H与下一道处理工序连通，具体地，连接管H的存在，可将反应完成后的反应液送入后续处理工序。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过使用回路反应器，回路反应器的反应速度更快，混合速度更快，从而提高了传质系数，缩短了反应时间，提高了氧气利用率。

2、本实用新型使用回路反应器，回路反应器采用的是静密封结构，在密封方面更加简单、可靠题。

3、本实用新型使用回路反应器，回路反应器的温度控制更好，对于反应温度的控制，一般的反应釜或鼔泡塔只能通过夹套或者内置蛇管来进行实现，夹套的换热面积有限，而且只能接触外侧的物料，而在反应釜内设置蛇管不仅使得结构更加复杂，并且对反应釜内的流场有着不可预测的影响；而回路反应器通过外设的列管式高效换热器对反应热进行移除，保证了足够的换热面积。

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，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的氧化鼓泡塔A的结构图；

图3为本实用新型的氧化鼓泡塔B的结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、氧化鼓泡塔A；2、液料出口A；3、循环泵A；4、高效换热器A；5、连接管A；6、连接管B；7、进料口A；8、文丘里混合器A；9、连接管C；10、连接管D；11、氧化鼓泡塔B；12、二甲苯进入口B；13、气液分离器A；14、新鲜压缩空气进入口A；15、二甲苯进入口A；16、气液分离器B；17、新鲜压缩空气进入口B；18、液料出口B；19、循环泵B；20、高效换热器B；21、连接管E；22、连接管F；23、进料口B；24、文丘里混合器B；25、连接管G；26、连接管H。

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。

请参阅图1-图2所示，本实用新型为一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置，包括氧化鼓泡塔A1，氧化鼓泡塔A1的下端设有液料出口A2，氧化鼓泡塔A1的右侧设有循环泵A3与高效换热器A4，且循环泵A3的输入端通过连接管A5与液料出口A2连通，循环泵A3的输出端通过连接管B6与高效换热器A4的输入端连通，氧化鼓泡塔A1的上端设有进料口A7，且进料口A7处设有文丘里混合器A8，文丘里混合器A8的上通过连接管C9与高效换热器A4的输出端连通，连接管C9处连接有连接管D10，氧化鼓泡塔A1的右侧设有氧化鼓泡塔B11，且氧化鼓泡塔B11的中下端设有二甲苯进入口B12，二甲苯进入口B12与连接管D10连通，具体地，连接管D10可将在氧化鼓泡塔A1内初步反应的反应液送入氧化鼓泡塔B11内进行再次反应，采用多级反应可以方便控制不同阶段的反应温度，以控制氧化反应深度，提高甲基苯甲酸选择性，氧化鼓泡塔A1的内部设有气液分离器A13，氧化鼓泡塔A1的下端设有新鲜压缩空气进入口A14,且氧化鼓泡塔A1的中下端设有二甲苯进入口A15，具体地，气液分离器A13可将气体打散。

其中如图3所示，氧化鼓泡塔B11的内部设有气液分离器B16,氧化鼓泡塔B11的下端设有新鲜压缩空气进入口B17，连接管D10处设有阀门，具体地，新鲜压缩空气进入口A14的存在，便于通入新鲜空气，氧化鼓泡塔B11的下端设有液料出口B18，氧化鼓泡塔B11的右侧设有循环泵B19与高效换热器B20，且循环泵B19的输入端通过连接管E21与液料出口B18连通，具体地，反应器中的液料在循环泵A3的作用下，经高效换热器A4换热后进入到文丘里混合器A8中，在文丘里混合器A8中利用高速流动反应液形成负压，把塔顶部气体吸入文丘里混合器A8，反应循环液体与塔顶部气体进行充分混合，液体以较快的速度将气体迅速打散，形成高度湍流形态送到鼔泡塔中部，继续反应。

其中如图1-图3所示，循环泵B19的输出端通过连接管F22与高效换热器B20的输入端连通，氧化鼓泡塔B11的上端设有进料口B23，且进料口B23处设有文丘里混合器B24，具体地，反应器中的液料在循环泵B19的作用下，经高效换热器B20换热后进入到文丘里混合器B24中，在文丘里混合器B24中利用高速流动反应液形成负压，把塔顶部气体吸入文丘里混合器B24，反应循环液体与塔顶部气体进行充分混合，液体以较快的速度将气体迅速打散，形成高度湍流形态送到鼔泡塔中部，继续反应，文丘里混合器B24的上端通过连接管G25与高效换热器B20的输出端连通，且连接管G25处连接有连接管H26，连接管H26与下一道处理工序连通，具体地，连接管H26的存在，可将反应完成后的反应液送入后续处理工序。

本实用新型工作原理：反应器中的液料在循环泵A3的作用下，经高效换热器A4换热后进入到文丘里混合器A8中，在文丘里混合器A8中利用高速流动反应液形成负压，把塔顶部气体吸入文丘里混合器A8，反应循环液体与塔顶部气体进行充分混合，液体以较快的速度将气体迅速打散，形成高度湍流形态送到鼔泡塔中部，继续反应，部分循环反应液通过连接管D10处设置的阀门进入下一级氧化反应装置中的氧化鼓泡塔B11中，反应器中的液料在循环泵B19的作用下，经高效换热器B20换热后进入到文丘里混合器B24中，在文丘里混合器B24中利用高速流动反应液形成负压，把塔顶部气体吸入文丘里混合器B24，反应循环液体与塔顶部气体进行充分混合，液体以较快的速度将气体迅速打散，形成高度湍流形态送到鼔泡塔中部，继续反应,氧化鼓泡塔B11中的部分反应液通过连接管H26处设置的阀门离开氧化工序，进入后续处理工序，氧化鼓泡塔A1与氧化鼓泡塔B11可设置N个，N取2～4的整数。

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置，包括氧化鼓泡塔A(1)，其特征在于：所述氧化鼓泡塔A(1)的下端设有液料出口A(2)，所述氧化鼓泡塔A(1)的右侧设有循环泵A(3)与高效换热器A(4)，且循环泵A(3)的输入端通过连接管A(5)与液料出口A(2)连通，所述循环泵A(3)的输出端通过连接管B(6)与高效换热器A(4)的输入端连通，所述氧化鼓泡塔A(1)的上端设有进料口A(7)，且进料口A(7)处设有文丘里混合器A(8)，所述文丘里混合器A(8)的上通过连接管C(9)与高效换热器A(4)的输出端连通，所述连接管C(9)处连接有连接管D(10)，所述氧化鼓泡塔A(1)的右侧设有氧化鼓泡塔B(11)，且氧化鼓泡塔B(11)的中下端设有二甲苯进入口B(12)，所述二甲苯进入口B(12)与连接管D(10)连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置，其特征在于，所述氧化鼓泡塔A(1)的内部设有气液分离器A(13)，所述氧化鼓泡塔A(1)的下端设有新鲜压缩空气进入口A(14),且氧化鼓泡塔A(1)的中下端设有二甲苯进入口A(15)。

3.根据权利要求2所述的一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置，其特征在于，所述氧化鼓泡塔B(11)的内部设有气液分离器B(16),所述氧化鼓泡塔B(11)的下端设有新鲜压缩空气进入口B(17)，所述连接管D(10)处设有阀门。

4.根据权利要求3所述的一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置，其特征在于，所述氧化鼓泡塔B(11)的下端设有液料出口B(18)，所述氧化鼓泡塔B(11)的右侧设有循环泵B(19)与高效换热器B(20)，且循环泵B(19)的输入端通过连接管E(21)与液料出口B(18)连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置，其特征在于，所述循环泵B(19)的输出端通过连接管F(22)与高效换热器B(20)的输入端连通，所述氧化鼓泡塔B(11)的上端设有进料口B(23)，且进料口B(23)处设有文丘里混合器B(24)。

6.根据权利要求5所述的一种用于二甲苯氧化反应的回路反应装置，其特征在于，所述文丘里混合器B(24)的上端通过连接管G(25)与高效换热器B(20)的输出端连通，且连接管G(25)处连接有连接管H(26)，所述连接管H(26)与下一道处理工序连通。

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