CN220214883U - 一种用于aaem生产的连续化反应蒸馏装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，涉及化工设备技术领域。其包括预热器、反应釜、馏分冷却器、馏分接收罐以及反应粗品冷却器；预热器与反应釜连接，预热器用于将甲基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸甲酯的混合液进行混合、预热，并送入反应釜中；反应釜上设置有催化剂加料口，通过催化剂加料口向反应釜内通入固体催化剂；反应釜距离底部一段距离设置有粗品出料口，粗品出料口连接有垂直向下布置的粗品出料管；反应釜内产生的轻组分经过汽化后进入馏分冷却器；馏分冷却器的底部连接馏分接收罐；粗品出料管连接反应粗品冷却器，通过反应粗品冷却器对粗品进行冷却。本实用新型可达到连续反应蒸馏的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工设备技术领域，具体涉及一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置。
背景技术
AAEM，中文名：乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，是一种甲基丙烯酸酯类单体。AAEM可提高丙烯酸聚合物在涂料和粘合剂中的性能，尤其是对于提高附着力、降低玻璃化转变温度、降低体系粘度和提高交联密度有很好的效果。在水性体系中，AAEM可用来替代N-羟甲基丙烯酰胺和双丙酮丙烯酰胺，用作环保型低温固化交联体系。
工业上通常采用甲基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸甲酯为原料，在固体催化剂作用下发生酯交换反应来合成AAEM，反应过程中会伴随产生甲醇，如果不能及时的将甲醇蒸馏出去，会极大的影响反应转化率。目前AAEM的生产主要为传统的间歇式工艺，生产效率低且产品稳定性差。为提高反应效率和产品稳定性，有必要设计一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，其可达到连续反应蒸馏的目的。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，其包括预热器、反应釜、馏分冷却器、馏分接收罐以及反应粗品冷却器，所述的预热器与反应釜连接，所述的预热器用于将甲基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸甲酯的混合液进行混合、预热，并送入所述的反应釜中；
所述的反应釜上设置有催化剂加料口，通过所述的催化剂加料口向反应釜内通入固体催化剂；所述的反应釜距离底部一段距离设置有粗品出料口，所述的粗品出料口连接有垂直向下布置的粗品出料管；所述的粗品出料口上设置有垂直安装的粗品滤网；
所述的反应釜内产生的轻组分经过汽化后连接所述的馏分冷却器；所述的馏分冷却器的底部连接所述的馏分接收罐；
所述的粗品出料管连接所述的反应粗品冷却器，通过所述的反应粗品冷却器对粗品进行冷却。
上述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，所述的预热器的进料管道上设置有原料计量泵，在粗品出料管上设置有反应粗品计量泵。
上述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，所述的反应釜上设置有原料进料口，所述的原料进料口通过原料进料管与预热器连接，在原料进料管上设置有进料阀。
上述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，所述的反应釜的外壁设置有蛇形盘管，所述的反应釜设置有搅拌器，通过所述的搅拌器对反应釜内的反应物进行搅拌。
上述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，所述的粗品出料口距离反应釜底部10～20cm。
上述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，在所述的反应釜的底部设置有排污口，在排污口附近连接有排污阀。
上述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，通过向所述的蛇形盘管内通入导热油或蒸汽的方式对反应釜进行加热。
上述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，所述的原料进料管插入所述的反应釜内反应液面以下。
与现有技术相比，本实用新型带来了以下有益技术效果：
本实用新型提出了一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，包括预热器、反应釜、馏分冷却器、馏分接收罐以及反应粗品冷却器，其中预热器降原料混合、预热后送入反应釜中，在反应釜中与催化剂混合，在搅拌的作用下发生反应，反应得到的轻组分汽化后进入馏分冷却器冷却为液体，然后滴入馏分接收罐；粗品反应液进入反应粗品冷却器中，经反应粗品冷却器冷却降温后进入下一个工序。
本实用新型中粗品出料口距离反应釜底部有一段距离，且粗品出料口连接有垂直向下的粗品出料管，粗品出料口设置有垂直布置的粗品滤网，这样设置的目的在于，避免固体催化剂受重力作用沉降富集在滤网表面，堵塞粗品的流出。
本实用新型一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，可以实现固体催化剂的套用，生产效率高，具有较好的产业化价值。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型提出的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置的结构示意图；
图2为本实用新型反应釜的结构示意图；
图中：
1、反应釜，2、馏分冷却器，3、馏分接收罐，4、反应粗品计量泵，5、反应粗品冷却器，6、原料计量泵，7、预热器，101、蛇形盘管，102、搅拌器，103、排污口，104、排污阀，105、粗品出料口，106、粗品出料管，107、粗品滤网，108、固定螺栓，109、粗品出料阀，110、原料进料口，111、原料进料阀，112、原料进料管，113、蒸馏出料管，114、催化剂加料口，115、催化剂加料阀。
具体实施方式
本实用新型公开了一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，为了使本实用新型的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实用新型一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，包括反应釜1、馏分冷却器2、馏分接收罐3、反应粗品计量泵4、反应粗品冷却器5、原料计量泵6、预热器7，其中，预热器与反应釜连接，具体的，预热器的进料管上设置有原料计量泵6，通过原料计量泵6将原料甲基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸甲酯进行计量，并将二者的混合液进行混合、预热，送入反应釜中。
预热器的加热媒介为蒸汽或导热油，在反应釜的底部设置有蛇形盘管101，蛇形盘管101可通热媒，对反应釜进行加热。
馏分冷却器的降温媒介为冷冻盐水或循环水，反应粗品冷却器的降温媒介为冷冻盐水或循环水，馏分冷却器用于将轻组分进行冷却，之后将其滴入馏分接收罐3中，粗品反应液进入反应粗品冷却器中进行冷却后，后处理用。
排污口103和排污阀104位于反应釜的底部，在反应釜内配置有搅拌器102，通过搅拌器102对反应釜内的反应液进行搅拌，使其反应混合均匀。
如图2所示，反应釜上设置有催化剂加料口114，在催化剂加料口114处设置有催化剂加料阀115，通过所述的催化剂加料口向反应釜内通入固体催化剂；反应釜距离底部一段距离设置有粗品出料口105，粗品出料口连接有垂直向下布置的粗品出料管106，在粗品出料口105处设置有粗品滤网107，用于过滤反应釜内的固体催化剂，在粗品出料管上设置有粗品出料阀109，粗品出料阀用于控制粗品出料的流速；粗品滤网107通过其上下两端的固定螺栓108进行固定。粗品滤网107也是垂直向下设置，这样可以防止固体催化剂沉降堵塞粗品滤网。
在反应釜上设置有原料进料口110、轻组分出料口，轻组分出料口连接蒸馏出料管113，蒸馏出料管用于反应蒸馏过程中馏分的馏出，原料进料口110与原料进料管112连接，在原料进料管112上设置有原料进料阀111，通过原料进料阀111来控制原料的进入。原料进料管优选插入反应釜中液面以下。
下面对本实用新型一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置的使用方法做详细说明。
开启原料进料阀和原料计量泵，将一定量AAEM反应原料通过原料计量泵、预热器、原料进料阀、原料进料口、原料进料管泵入反应釜。进料完毕后，关闭原料计量泵、原料进料阀，开启催化剂加料阀，加入一定量固体催化剂。催化剂加完后，关闭催化剂加料阀，然后开启搅拌器，并在蛇形盘管中通入加热媒介给反应釜升温进行反应蒸馏。反应中产生的轻组分汽化后自蒸馏出料管进入馏分冷却器冷却为液体，然后流入馏分接收罐。
待反应随时间延长达到平衡后，开启粗品出料阀、反应粗品计量泵，反应蒸馏后的粗品反应液经过粗品滤网过滤后，经过粗品出料口、粗品出料管、粗品出料阀、反应粗品计量泵连续流出，然后经反应粗品冷却器冷却降温后进入下一个工序。同时，打开原料进料阀、原料计量泵，将按照配比混合好的原料连续经过原料计量泵、预热器、原料进料阀、原料进料管插入反应釜内，从而实现AAEM的连续化反应蒸馏生产。
待催化剂失活后，停止连续进料。待反应釜内大部分AAEM粗品自粗品出料管转移完毕后，打开排污阀将反应釜残液及失活催化剂排出，然后重新投加催化剂反应即可。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，根据本实用新型的技术实质及其实用新型构思加以等同替换或改进，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，其包括预热器、反应釜、馏分冷却器、馏分接收罐以及反应粗品冷却器，其特征在于：
所述的预热器与反应釜连接，所述的预热器用于将甲基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸甲酯的混合液进行混合、预热，并送入所述的反应釜中；
所述的反应釜上设置有催化剂加料口，通过所述的催化剂加料口向反应釜内通入固体催化剂；所述的反应釜距离底部一段距离设置有粗品出料口，所述的粗品出料口连接有垂直向下布置的粗品出料管；所述的粗品出料口上设置有垂直安装的粗品滤网；
所述的反应釜内产生的轻组分经过汽化后进入与反应釜连接的馏分冷却器；所述的馏分冷却器的底部连接所述的馏分接收罐；
所述的粗品出料管连接所述的反应粗品冷却器，通过所述的反应粗品冷却器对粗品进行冷却。
2.根据权利要求1所述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，其特征在于：所述的预热器的进料管道上设置有原料计量泵，在粗品出料管上设置有反应粗品计量泵。
3.根据权利要求1所述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，其特征在于：所述的反应釜上设置有原料进料口，所述的原料进料口通过原料进料管与预热器连接，在原料进料管上设置有进料阀。
4.根据权利要求1所述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，其特征在于：所述的反应釜的外壁设置有蛇形盘管，所述的反应釜设置有搅拌器，通过所述的搅拌器对反应釜内的反应物进行搅拌。
5.根据权利要求1所述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，其特征在于：所述的粗品出料口距离反应釜底部10～20cm。
6.根据权利要求1所述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，其特征在于：在所述的反应釜的底部设置有排污口，在排污口附近连接有排污阀。
7.根据权利要求4所述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，其特征在于：通过向所述的蛇形盘管内通入导热油或蒸汽的方式对反应釜进行加热。
8.根据权利要求3所述的一种用于AAEM生产的连续化反应蒸馏装置，其特征在于：所述的原料进料管插入所述的反应釜内反应液面以下。
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