[实用新型]一种多级连续反应分离同步装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工反应分离设备，具体涉及一种多级连续反应分离同步装置。

背景技术

化工生产中经常遇到产物比重大于反应物且互不相溶的气液固多相反应，反应过程中气体、液体和固体多相同时存在于反应体系中。针对这类反应的化工生产设备是多相同步反应器，整个反应期间，反应物与反应产物自然地或者被强制地例如搅拌分布于反应区。反应结束后，再将反应物与反应产物移到分离器中进行分离。由于体系中多相物质的存在会影响液体在生产装置中的流动性而无法连续生产。对于上述情况，目前化工生产中主要有两种解决方案：一种方案是加入另一种能同时溶解多相物质的溶剂，通过加入溶剂的方法可以实现有不溶性产物生成的工艺连续化，但是，溶剂的加入使化工生产过程变得复杂，同时也增加相应的设备投资和能耗、物耗以及溶剂对环境的污染；另一种方案是，采用间隙操作生产。上述两个方案中，都将增加反应产物在反应系统中的停留时间，而在反应操作条件下，反应产物会因为分解或者深度反应，导致反应产物选择性和收率降低。

以环己烷氧化同时获得KA油和己二酸的生产为例，该技术使用由多个反应塔串联构成的多级氧化反应器，如附图1所示，先得到氧化产物环己醇、环己酮和己二酸的混合物，然后统一收集混合产物采用闪蒸分离器将产物己二酸与未反应的环己烷以及中间氧化产物环己醇和环己酮分离，与己二酸分离以后的产物环己醇和环己酮重新投入多级氧化反应器进行二次氧化，经过二次氧化，环己醇和环己酮转变成己二酸。但是，在反应过程中的氧化产物己二酸为不溶于环己烷的固体产物，该固体产物与液体一同混合通过设置在反应塔底部的出料口由输送泵4一同转移，混合固体产物在连续反应过程中容易在反应塔底部和流动管路中出现结晶而堵塞管路并影响液体在生产装置中的流动性而无法连续生产；同时氧化产物己二酸在随蒸汽冷凝后只能再次回到本级反应塔内进行往复反应，长时间停留在反应系统中，在高温高压条件下，部分产物进一步发生脱羧形成副产物，增加产物分离的难度。

实用新型内容

针对上述的气液固多相反应设备存在的难以连续生产的缺陷，本实用新型提供了一种改进的多级连续反应分离同步装置，在实现连续化生产的同时，进一步简化了气液固多相反应设备的结构，有效提高转化生产效率。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种多级连续反应分离同步装置，包括两个以上的多相同步反应器通过管路串联连接，所述多相同步反应器包括反应塔1和沉降塔5，所述反应塔1上设有液相进料口11、液相出料口12、进气口13、冷凝液回流口14、出气口15和固相出料口16，所述液相进料口11、进气口13和固相出料口16均设置在反应塔底部，所述液相出料口12设置在反应塔上半部，所述冷凝液回流口14和出气口15设置在反应塔顶部，所述沉降塔5与固相出料口16连接设置在反应塔1下方，所述反应塔1顶部与带气液分离罐2的回流冷凝器3连接，其中出气口15连接所述回流冷凝器3，所述冷凝液回流口14连接所述气液分离罐2；

整体的，相邻多相同步反应器之间通过前一级反应塔的液相出料口12与后一级反应塔的液相进料口11串联，所述反应塔与气液分离罐连通的冷凝液回流管路17之间设有冷凝液分配系统相互连通。

作为其中一种方案，所述多级连续反应分离同步装置由两个多相同步反应器串联连接，所述冷凝液分配系统包括设置在所述冷凝液回流管路17上的三通接头9，通过输送三通接头在两条冷凝液回流管路17之间设置冷凝液回流支路18并联连接，所述反应塔的冷凝液回流口14以及冷凝液回流支路18上均设有阀门。

作为另一种方案，所述多级连续反应分离同步装置由至少三个多相同步反应器串联连接，所述冷凝液分配系统包括设置在所述冷凝液回流管路17上的三通接头9和四通接头10，所述三通接头9设置于初级反应塔以及最后一级反应塔的冷凝液回流管路中，所述四通接头10设置在中间反应塔的冷凝液回流管路中，相邻反应塔的冷凝液回流管路17之间通过所述三通接头和四通接头设置冷凝液回流支路18并联连接，所述反应塔的冷凝液回流口14以及冷凝液回流支路18上均设有阀门。

进一步优选的，所述冷凝液分配系统采用设置在所述冷凝液回流管路17上的多路阀，所述多路阀引出冷凝液回流支管分别与其他的反应塔冷凝液回流口14连通。

所述反应塔1是搅拌反应器或者鼓泡反应器。

每个反应塔1的底部通过固相出料口16并联连接有两个以上沉降塔5，每个沉降塔5的管路上均设有阀门实现交替从反应塔内收集固相沉淀产物。