CN218872150U - 一种环氧丙烷的制备装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及环氧丙烷制备领域，具体涉及一种环氧丙烷的制备装置，包括反应塔，反应塔内沿竖直向依次设置有多组反应催化系统，且反应塔下部设置有集液系统，反应塔下部连通安装有进料管，且反应塔顶部设置有抽气冷凝系统；反应催化系统包括安装于反应塔上的催化装置和喷淋装置，催化装置包括安装于反应塔内的带有细孔的筛板，筛板上安装有多根紫外灯，且筛板和紫外灯之间填充有催化填料层。本实用新型通过控制丙烯和双氧水在二氧化钛表面发生催化反应，反应比较温和，能减少副产物产生，产生的废水也较少，更加的环保，且通过加入多组反应催化系统，可以减少双氧水在高温下的分解，提高双氧水利用效率，减少了双氧水的浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及环氧丙烷制备技术领域，具体涉及一种环氧丙烷的制备装置。
背景技术
环氧丙烷是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。
目前的环氧丙烷生产装置主要采用在溶剂甲醇和催化剂存在的条件下，丙烯与双氧水发生环氧化反应生成环氧丙烷。在反应过程中，现有技术中的装置由于不能分段喷淋双氧水，且有溶剂甲醇的存在，会导致生产流程长、能耗也较高，反应生成的副产物甲醛、甲酸、甲缩醛、甲酸甲酯含量高，三废量相对也较大。为此，我们提出一种环氧丙烷的制备装置。
实用新型内容
(一)针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种环氧丙烷的制备装置，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，有效的解决了上述背景中提及的问题。
(二)为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种环氧丙烷的制备装置，包括反应塔，所述反应塔内沿竖直向依次设置有多组反应催化系统，且反应塔下部设置有集液系统，所述反应塔下部连通安装有用于通入丙烯的进料管，且反应塔顶部设置有抽气冷凝系统；
所述反应催化系统包括安装于反应塔上的催化装置和用于喷出双氧水的喷淋装置，所述催化装置包括安装于反应塔内的带有细孔的筛板，筛板上安装有多根紫外灯，且筛板和紫外灯之间填充有催化填料层。
优选的，所述集液系统包括安装于反应塔内的导流锥槽和安装于导流锥槽下方的收集斗，收集斗底部连通安装有排液管。
优选的，所述导流锥槽和收集斗之间的间隔为5-15厘米。
优选的，相邻所述紫外灯之间的间隔为3-5厘米。
优选的，所述催化填料层为二氧化钛填料层，二氧化钛颗粒直径为3-8毫米。
优选的，从下往上，各组所述喷淋装置中双氧水的喷淋量逐渐减少。
优选的，从下往上，各组所述催化填料层的厚度逐渐减小。
(三)本实用新型实施例提供了一种环氧丙烷的制备装置，具备以下有益效果：
1、通过控制丙烯和双氧水在二氧化钛表面发生催化反应，反应比较温和，能减少副产物产生，产生的三废也较少，更加的环保。
2、通过加入多组反应催化系统，可以减少双氧水在高温下的分解，提高双氧水利用效率，减少了双氧水的浪费。
3、通过加入紫外灯，在紫外灯的照射下，提高了丙烯和双氧水的反应速度，降低了能耗。
附图说明
图1为本实用新型制备设备结构示意图；
图2为本实用新型反应催化系统结构示意图；
图3为本实用新型催化装置结构示意图。
图中：1-反应塔、2-进料管、3-反应催化系统、31-喷淋装置、32-催化装置、321-筛板、322-催化填料层、323-紫外灯、4-抽气冷凝系统、5-集液系统、51-导流锥槽、52-收集斗、53-排液管。
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。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例1
如图1-图3所示，一种环氧丙烷的制备装置，包括反应塔1，控制反应塔1内的温度为40-55℃，这里选用50℃。反应塔1内沿竖直向依次设置有多组反应催化系统3，这里设置三组，且反应塔1下部设置有集液系统5，反应塔1下部连通安装有用于通入丙烯的进料管2，且反应塔1顶部设置有抽气冷凝系统4，冷凝系统的温度控制为20-25℃，这里选用20℃。反应催化系统3包括安装于反应塔1上的催化装置32和用于喷出质量浓度为60-90％的双氧水的喷淋装置31，这里选用质量浓度为80％的双氧水。催化装置32包括安装于反应塔1内的带有细孔的筛板321，筛板321上安装有多根紫外灯323，相邻紫外灯323之间的间隔为3-5厘米，这里选用的间隔为4厘米。且筛板321和紫外灯323之间填充有催化填料层322，具体的，催化填料层322为二氧化钛填料层。
综上，双氧水溶液从三组反应催化系统3的喷淋装置31中依次喷淋而出，双氧水溶液向下淋，接着从进料管2中通入丙烯，丙烯进入反应塔1后向上运动，并与双氧水溶液接触，在催化填料层322上进行反应，反应生成的环氧丙烷被抽到顶部抽气冷凝系统4中冷凝为环氧丙烷液体，向上运动的丙烯能多次和喷淋的双氧水溶液接触，可以避免该放热反应局部温度过高而导致双氧水迅速分解，以防止双氧水在高温下分解而浪费。采用颗粒二氧化钛作为催化剂，在紫外灯323的照射下，能使氯丙烷可以迅速被氧化生成环氧丙烷。
本实施例中，集液系统5包括安装于反应塔1内的导流锥槽51和安装于导流锥槽51下方的收集斗52，收集斗52底部连通安装有排液管53。具体的，导流锥槽51和收集斗52之间的间隔为5-15厘米。这里选用的间隔为10厘米。其中，喷淋后的液体经过导流锥槽51的导流会进入收集斗52中，并最终可以从排液管53中排出收集。
进一步的，从下往上，各组喷淋装置31中双氧水的喷淋量逐渐减少。更进一步的，从下往上，每一层喷淋装置31的喷淋量减少10％。
进一步的，从下往上，各组催化填料层322的厚度逐渐减小。更进一步的，从上往下，上一层催化填料层322的厚度是下一层催化填料层322厚度的80％。
本实施例中，双氧水的利用率大于99％，环氧丙烷的收率大于98％。
实施例2
在实施例1的基础上，可将集液系统5中收集的液体回收，重新配置双氧水溶液，废液基本零排放。抽气冷凝系统4排出的气体，可以重新通入反应塔1底部，回收未反应的丙烯，废气基本零排放。
本申请文件中使用到各类部件均为标准件，可以从市场上购买，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉和焊接等常规手段，机械、零件和电器设备均采用现有技术中的常规型号。
本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种环氧丙烷的制备装置，包括反应塔(1)，其特征在于：所述反应塔(1)内沿竖直向依次设置有多组反应催化系统(3)，且反应塔(1)下部设置有集液系统(5)，所述反应塔(1)下部连通安装有用于通入丙烯的进料管(2)，且反应塔(1)顶部设置有抽气冷凝系统(4)；
所述反应催化系统(3)包括安装于反应塔(1)上的催化装置(32)和用于喷出双氧水的喷淋装置(31)，所述催化装置(32)包括安装于反应塔(1)内的带有细孔的筛板(321)，筛板(321)上安装有多根紫外灯(323)，且筛板(321)和紫外灯(323)之间填充有催化填料层(322)。
2.如权利要求1所述的一种环氧丙烷的制备装置，其特征在于：所述集液系统(5)包括安装于反应塔(1)内的导流锥槽(51)和安装于导流锥槽(51)下方的收集斗(52)，收集斗(52)底部连通安装有排液管(53)。
3.如权利要求2所述的一种环氧丙烷的制备装置，其特征在于：所述导流锥槽(51)和收集斗(52)之间的间隔为5-15厘米。
4.如权利要求1所述的一种环氧丙烷的制备装置，其特征在于：相邻所述紫外灯(323)之间的间隔为3-5厘米。
5.如权利要求1所述的一种环氧丙烷的制备装置，其特征在于：所述催化填料层(322)为二氧化钛填料层。
6.如权利要求1所述的一种环氧丙烷的制备装置，其特征在于：从下往上，各组所述喷淋装置(31)中双氧水的喷淋量逐渐减少。
7.如权利要求1所述的一种环氧丙烷的制备装置，其特征在于：从下往上，各组所述催化填料层(322)的厚度逐渐减小。
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| CN202223148556.4U CN218872150U (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种环氧丙烷的制备装置 |
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| CN115806533A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-03-17 | 江苏嘉宏新材料有限公司 | 一种环氧丙烷的制备工艺 |
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