本實用新型涉及一種化學(xué)反應(yīng)領(lǐng)域，特別涉及一種二甲基甲酰胺反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)二甲基甲酰胺(DMF)生產(chǎn)主要采用一氧化碳一步法生產(chǎn)。二甲胺和一氧化碳連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)器，在催化劑甲醇鈉的催化下合成DMF。合成反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一氧化碳分布器，從一氧化碳分布器噴嘴出來的一氧化碳與從頂部噴淋而下的新鮮二甲胺及甲醇鈉甲醇溶液逆流接觸，進(jìn)而反應(yīng)。另外，DMF合成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為保持穩(wěn)定均衡的反應(yīng)溫度110℃的工藝條件，必須及時地將反應(yīng)器內(nèi)熱量帶走，因此需在反應(yīng)器外部設(shè)置反應(yīng)混合液相冷卻器。目前反應(yīng)混合液相冷卻器的換熱管結(jié)構(gòu)均采用平壁管型式。

目前一些DMF生產(chǎn)廠使用的一氧化碳一步法合成DMF反應(yīng)器，雖然生產(chǎn)二甲基甲酰胺產(chǎn)品質(zhì)量好，成本低，但還存在一些不足。比如，現(xiàn)有的二甲基甲酰胺生產(chǎn)裝置采用的反應(yīng)器由于上部是浮閥塔板，且現(xiàn)有的浮閥多是F1型浮閥，經(jīng)常發(fā)生堵塞浮閥現(xiàn)象，是反應(yīng)系統(tǒng)超壓，容易引起安全事故。堵塞浮閥還使系統(tǒng)停車頻率加快，且在清洗浮閥后的沖洗排水中含有大量的DMF，一方面加大了物料損失，另一方面增大了污水的排放量。此外，合成反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置的一氧化碳分布器一般為兩層或三層圓管，但是每層為兩圓管，適用于小型生產(chǎn)裝置，對于大型來說，由于反應(yīng)器直徑較大，采用兩圓管分布器，氣體噴頭數(shù)量安裝較少，在同一截面上的分布不均，這種兩圓管氣體分布器噴頭安裝數(shù)量少，氣體分布不均勻，易造成氣液接觸不充分，一氧化碳轉(zhuǎn)化率低。分布器采用兩層以上，即三層或更多層，反應(yīng)效果不好，主要原因是上層的分布器至液面距離小，由于該反應(yīng)是氣液相反應(yīng)，氣體分布器至液面距離小，即氣液接觸反應(yīng)時間短，造成一氧化碳轉(zhuǎn)化率低。另外，反應(yīng)器底部為橢圓形封頭，反應(yīng)過程中催化劑甲醇鈉易與原料中帶來的雜質(zhì)水、氧氣、二氧化碳反應(yīng)生成甲酸鈉、碳酸鈉結(jié)晶物，易附于反應(yīng)塔底部，越積越多，液體流速減小，造成設(shè)備、管道堵塞；需要定時清理，這樣不但極大地影響生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運行，而且增加工人勞動強(qiáng)度，增加清洗水量，帶來環(huán)保壓力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種浮閥塔板結(jié)構(gòu)改進(jìn)、氣體分布器分布合理，反應(yīng)器罐底不易沉降結(jié)晶的二甲基甲酰胺反應(yīng)器。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案為：一種二甲基甲酰胺反應(yīng)器，為一立式罐體，該罐體內(nèi)上部為浮閥塔板，下部為反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔內(nèi)具有氣體進(jìn)氣裝置，其創(chuàng)新點在于：所述浮閥塔板水平內(nèi)置于罐體上部，其上均布有閥孔；在浮閥塔板上表面對應(yīng)于閥孔位置垂直安裝有通氣管；所述通氣管下管口與閥孔對接；所述通氣管上安裝有閥片；所述氣體進(jìn)氣裝置包括與進(jìn)氣管相連的且安裝在罐底的氣體分布器。

進(jìn)一步的，所述閥片呈傘狀完全覆蓋在通氣管上方，其底部固連有若干豎直的支腳，所述支腳環(huán)布在通氣管外圍，其底端具有向內(nèi)彎折的卡腳，所述通氣管頂端具有向外圍伸展的一圈環(huán)片，所述環(huán)片與支腳之間留有間隙；所述卡腳與通氣管之間留有間隙，與環(huán)片之間在豎直方向上部分重合。

進(jìn)一步的，所述氣體分布器與罐底緊貼且安裝在罐底，包括內(nèi)里出氣管以及外殼，所述出氣管一圈一圈并排環(huán)繞內(nèi)置在外殼中，所述外殼與出氣管上具有一一對應(yīng)的排氣孔。

進(jìn)一步的，所述支腳的長度小于等于通氣管的長度。

本實用新型的優(yōu)點在于：

（1）將閥孔上固連有一段通氣管，閥片安裝在通氣管上，改變將閥片嵌在閥孔內(nèi)的設(shè)計，使得閥片在上升下降的過程中不易卡?。粴怏w分布器安裝在罐底，氣體由分布器噴出，能夠最大限度的延長氣體與反應(yīng)液體的接觸時間，反應(yīng)更充分；且從罐底噴出的氣體能夠擾亂結(jié)晶，使得結(jié)晶不易沉降在罐底。

（2）閥片下的支腳設(shè)置在通氣管外圍，在氣流沖擊閥片的情況下，閥片在支腳與環(huán)片的限制下向上運動，不會產(chǎn)生卡住的情況。

（3）氣體分布器設(shè)置在罐底，氣體從罐底噴出，與反應(yīng)液充分的接觸，且罐底噴出的氣體能夠有效阻止結(jié)晶的沉降。

（4）在無氣流時，由于支腳的長度小于等于通氣管的長度，閥片覆蓋在通氣管上管口，只有在有足夠的氣流強(qiáng)度時才可開啟閥片。

附圖說明

圖1為本實用新型一種二甲基甲酰胺反應(yīng)器的示意圖。

圖2為本實用新型一種二甲基甲酰胺反應(yīng)器的浮閥塔板示意圖。

圖3為本實用新型一種二甲基甲酰胺反應(yīng)器的浮閥塔板氣流通過時示意圖。

圖4為本實用新型一種二甲基甲酰胺反應(yīng)器的氣體分布器示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實用新型公開了一種二甲基甲酰胺反應(yīng)器，為一立式罐體，該罐體內(nèi)上部為浮閥塔板1，下部為反應(yīng)腔，反應(yīng)腔內(nèi)具有氣體進(jìn)氣裝置，浮閥塔板1水平內(nèi)置于罐體上部，其上均布有閥孔14；在浮閥塔板1上表面豎直安裝有與閥孔14一一對應(yīng)的通氣管15；通氣管15的下管口與閥孔14對接；通氣管15上安裝有閥片11；氣體進(jìn)氣裝置包括與進(jìn)氣管相連的且安裝在罐底的氣體分布器3。

如圖2、圖3所示，閥片11呈傘狀完全覆蓋在通氣管15上方，其底部固連有若干豎直的支腳12，支腳12環(huán)布在通氣管15外圍，其底端具有向內(nèi)彎折的卡腳13，通氣管15頂端具有向外圍伸展的一圈環(huán)片16，環(huán)片16與支腳12之間留有間隙；卡腳13與通氣管15之間留有間隙，與環(huán)片16之間在豎直方向上部分重合，支腳12的長度小于等于通氣管15的長度。

如圖4所示，氣體分布器3與罐底緊貼且安裝在罐底，包括內(nèi)里出氣管31以及外殼32，出氣管31一圈一圈環(huán)繞排布在外殼32中，外殼32與出氣管31上具有一一對應(yīng)的排氣孔33；外殼32是光滑的，即使附著結(jié)晶也方便清洗。

反應(yīng)物料二甲胺和催化劑甲醇鈉甲醇溶液，噴灑進(jìn)入反應(yīng)腔；一氧化碳?xì)怏w從反應(yīng)器內(nèi)的氣體分布器3進(jìn)入，均勻分布，在反應(yīng)器進(jìn)行氣液反應(yīng)，反應(yīng)溫度維持在90～120℃，在反應(yīng)器內(nèi)具有向上的氣流，氣流中裹帶著未反應(yīng)的溶液，經(jīng)浮閥塔板1上的閥孔14、通氣管15，頂開閥片11，閥片11在支腳12和環(huán)片16的限制下向上運動，不易被卡住；氣流中的液體遇閥片11而附著于閥片11上，又回流到反應(yīng)器反應(yīng)腔內(nèi)；氣流較小時，閥片11被頂起的距離較小未反應(yīng)的惰性氣體從塔頂部放空，氣體分布器3緊貼罐底設(shè)置，可實現(xiàn)一氧化碳?xì)怏w從罐底向上噴射的效果，最大化的增加反應(yīng)的時長；且從罐底噴出的氣體，能夠在一定程度上擾亂結(jié)晶的沉降，使得罐底不易形成結(jié)晶。

由于本新型DMF反應(yīng)器，氣液反應(yīng)充分，物料消耗低，降低了后續(xù)精餾工序負(fù)荷；DMF反應(yīng)器底部沒有鹽泥積存，大大提高了裝置的生產(chǎn)效率，降低了清洗設(shè)備的勞動強(qiáng)度，降低了清洗設(shè)備廢水帶來的環(huán)保壓力。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。