本發(fā)明涉及石墨酯化反應(yīng)設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種新型反應(yīng)器。
背景技術(shù):
近年來,隨著國內(nèi)烷基酯法草甘膦領(lǐng)的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,亞磷酸二甲(亞磷酸三甲酯)的需求量急劇增加,生產(chǎn)規(guī)模不斷加大,每一條生產(chǎn)線的年生產(chǎn)量突破了6000噸,實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),取得了規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營;國內(nèi)有廠家正在研發(fā)每一條生產(chǎn)線的年生產(chǎn)能力突破12000噸的生產(chǎn)線。這就需要適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的亞磷酸二甲酯酯化器。根據(jù)亞磷酸二甲酯反應(yīng)工藝原理, 中間產(chǎn)物亞磷酸三甲酯極不穩(wěn)定,只要有氯化氫存在,就能反應(yīng)生成亞磷酸二甲酯??偡磻?yīng)中有2mol的氯化氫生成,熱氯化氫的存在又極易與亞磷酸二甲酯發(fā)生副反應(yīng),反應(yīng)溫度越高,時間越長,副反應(yīng)越多。三氯化磷與甲醇的反應(yīng)是強(qiáng)放熱瞬間時的反應(yīng),尾氣回收工藝的關(guān)鍵是創(chuàng)造2種反應(yīng)物充分接觸的條件,縮短反應(yīng)時間,有效的移走反應(yīng)熱,盡可能脫除反應(yīng)產(chǎn)物中的氯化氫,以抑制副反應(yīng)的發(fā)生,酯化反應(yīng)一般在噴射反應(yīng)器進(jìn)行,在真空條件下,三氯化磷與甲醇成直角噴入反應(yīng)器中。出噴射反應(yīng)器的物料進(jìn)混合釜繼續(xù)反應(yīng),同時生成的氯化氫和氯甲烷氣體被真空脫除。反應(yīng)產(chǎn)物再經(jīng)脫酸釜進(jìn)一步真空脫除氯化氫和氯甲烷后,進(jìn)行分離精制。一般廠家的酯化反應(yīng)器是搪瓷反應(yīng)釜作的,一般在噴射反應(yīng)器中進(jìn)行,在真空條件下,三氯化磷與甲醇成直角噴入反應(yīng)器中,出噴射反應(yīng)器的物料進(jìn)混合釜繼續(xù)反應(yīng)。搪瓷釜作酯化反應(yīng)器存在的問題是:
1)根據(jù)三氯化磷與甲醇反應(yīng)的機(jī)理,強(qiáng)放熱反應(yīng),必須熱瞬時把反應(yīng)熱轉(zhuǎn)移走,產(chǎn)生大量的氯化氫和氯甲烷氣體同時抽走。搪瓷釜作酯化反應(yīng)器不能盡快把反應(yīng)熱即時轉(zhuǎn)移走反應(yīng)熱,粗酯集中在釜的底部,這樣就影響反應(yīng)熱的轉(zhuǎn)移,單條生產(chǎn)線產(chǎn)能受限制;生產(chǎn)周期為每釜一個周期,不能連續(xù)生產(chǎn),形成不了單條生產(chǎn)線上10000噸級的生產(chǎn)能力。2)用搪瓷釜作酯化反應(yīng)器存在嚴(yán)重的安全隱患。3)用搪瓷釜作酯化反應(yīng)器生產(chǎn)的亞磷酸二甲酯回收率低。4)用搪瓷釜作酯化反應(yīng)器副反應(yīng)多。5)用搪瓷釜作酯化反應(yīng)器三氯化磷與甲醇反應(yīng)生產(chǎn)的氯化氫和氯甲烷氣體被抽時帶走一定量的亞磷酸二甲酯的半成品。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出了一種新型反應(yīng)器,該反應(yīng)器解決了以上反應(yīng)器的不足,其能夠以最快的速度把反應(yīng)熱與冷卻水進(jìn)行交換,達(dá)到快速降溫,抑制副反應(yīng)發(fā)生的目的,其具有很好的耐腐蝕性能和良好的熱導(dǎo)性,可以使物料與冷卻水實現(xiàn)瞬時換熱,實現(xiàn)了反應(yīng)、換熱同步進(jìn)行,降低物料溫度。
本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種新型反應(yīng)器,包括上蓋板、反應(yīng)器體和底板,所述反應(yīng)器體的上部設(shè)置有頂板,其下部設(shè)置有底板,其側(cè)壁設(shè)置有側(cè)板,所述上蓋板固定安裝在頂板上,在頂板上設(shè)置有物料進(jìn)口;所述頂板的下方設(shè)置有溢流分布器;所述反應(yīng)器體的內(nèi)部設(shè)置有換熱塊。
所述溢流分布器的下方設(shè)置有分布管。
所述換熱塊為浸漬石墨。
所述頂板為鑄鐵。
所述底板為鑄鐵。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1)不透性石墨是既耐腐蝕又能導(dǎo)熱的非金屬材料,對大部分有機(jī)物、無機(jī)物和鹽類、溶劑等均有良好的耐腐蝕性能,導(dǎo)熱系數(shù)比一般碳鋼大2倍多,熱膨脹系數(shù)小,耐溫急變性能好。結(jié)構(gòu)堅固,不易破損且傳熱系數(shù)高于列管式酯化器。
2)根據(jù)三氯化磷與甲醇反應(yīng)的機(jī)理,強(qiáng)放熱反應(yīng),必須熱瞬時把反應(yīng)熱轉(zhuǎn)移走,產(chǎn)生大量的氯化氫和氯甲烷氣體同時抽走。石墨憑借其良好的導(dǎo)熱性能,能瞬時通過換熱劑把反應(yīng)熱量帶走,生產(chǎn)過程為連續(xù)過程,單條生產(chǎn)線能力達(dá)到10000噸以上。
3)設(shè)備生產(chǎn)安全可靠。
4)三氯化磷與甲醇反應(yīng)用塊孔式石墨亞磷酸二甲酯酯化反應(yīng)器減少副反應(yīng)。
5)塊孔式石墨亞磷酸二甲酯酯化反應(yīng)器的特別設(shè)計,讓亞磷酸二甲酯粗酯與氯化氫和氯甲烷分離快,三氯化磷與甲醇反應(yīng)生成亞磷酸二甲酯進(jìn)副產(chǎn)物減少,從而提高了亞磷酸二甲酯的回收率5~8%。
附圖說明
以下結(jié)合附圖和具體實施方式進(jìn)一步說明本發(fā)明。
圖1為本發(fā)明的總裝示意圖。
圖2為本用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1. 上蓋板;2. 頂板;3.溢流分布器;4.反應(yīng)器體;5. 換熱塊;6.側(cè)板;7.底板;8.支架;9.分布管;10.物料進(jìn)口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明,并非限制本發(fā)明所涉及的范圍。
參見圖1、圖2所示,本發(fā)明包括了上蓋板1、反應(yīng)器體4和支架8,上蓋板安裝在反應(yīng)器體4的頂板2上,在頂板2的下方設(shè)置了溢流分布器3。利用特殊加工的分布管9把物料均勻的分布在換熱塊5物料通孔壁,從而可以以最快的速度把反應(yīng)熱與冷卻水進(jìn)行交換,達(dá)到快速降溫的目的。換熱塊5結(jié)構(gòu)緊湊,換熱速度快,實現(xiàn)了反應(yīng)、換熱同步進(jìn)行,從而使生產(chǎn)過程連續(xù)性成為現(xiàn)實,有利于提高產(chǎn)量。頂板2、底板7及側(cè)板6為鑄鐵,可以有效保護(hù)石墨材料,彌補(bǔ)作為脆性材料的浸漬石墨怕碰怕撞的缺點。
本發(fā)明設(shè)計美觀大方、簡潔、高效、實用。