[实用新型]一种脱水反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工反应装置领域，尤其涉及一种用于甲酸加浓硫酸生成一氧化碳的脱水反应器。

背景技术

现有技术中生产CO是在钢铁行业中利用焦炭生产焦炉煤气(CO)，用于金属还原剂，但焦炉煤气(CO)纯度较低。

由于煤气的成分是由最简单的碳氢化合物、游离氢、氧、氮以及一氧化碳等组成，这说明煤气是复杂的煤质分解的最终产品，在此基础上提纯到高纯CO是非常难的，它不能满足高纯99.999％CO来满足化工、高端电子、科研等领域的需求，在目前所采用的生产方法要想得到到高纯CO，不仅工艺流程长且投资昂贵。

因此，必须寻求工艺流程短，投资少、节能、环保的工艺实现高纯度CO的生产。

通常反应釜是用来发生化学反应生成新物质的设备，而精馏塔是用来发生物理变化以对介质进行提纯。目前通常采用反应釜对一介质加热，蒸汽沿精馏塔内规整填料或塔盘上升，另一介质液体从精馏塔进入沿塔中规整填料或塔盘下降，使之气液相进行热质交换，达到釜底介质和塔顶介质提纯的设备。

实用新型内容

为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提供一种脱水反应器，使甲酸滴入浓硫酸中共热75～80℃脱水反应，从而生成CO和水，这种方法杂质单一，利用简单的变压吸附就很容易脱掉水分，提纯到高纯99.999％CO，满足高纯CO用于化工、高端电子、科研等领域的需求。本实用新型采用了反应釜、精馏塔兼而有之的形式，根据本文特定需求而形成的一种脱水反应器。

为达到上述目的，本实用新型采用技术方案是：

一种脱水反应器，包括：稀硫酸釜，稀硫酸釜液面计，脱水反应塔，溢流塔盘，甲酸入口，浓硫酸入口和除沫器。

所述稀硫酸釜位于整个反应器的底端，通过裙座固定于地面，用以盛放脱水反应过后的稀硫酸；所述稀硫酸釜液面计嵌于稀硫酸釜侧壁上，通过液面计测量液面高度并送入外部PLC控制器，并由PLC控制器控制液面高度；所述脱水反应塔连接于稀硫酸釜顶端；所述脱水反应塔包括上反应塔和下反应塔；所述溢流塔盘位于下反应塔内部；所述甲酸入口和浓硫酸入口均嵌于下反应塔侧壁；所述除沫器位于上反应塔内部。

进一步的是，所述稀硫酸釜釜底设有稀硫酸出口管道，出口管道在与釜底连接端设有防涡流挡板。

进一步的是，所述稀硫酸出口管道外侧端处设有输出计量泵，输出计量泵后方设有酸浓缩单元，通过此单元将反应后的剩余稀硫酸再次浓缩，使剩余稀硫酸可以实现循环利用。

进一步的是，所述脱水反应塔的下反应塔内部从上到下依次设置有13个溢流塔盘，以有足够的脱水反应时间。为检修、停车方便，每个溢流塔盘在溢流塔盘的堰底侧设有自流孔，当维修或停车时，塔盘内硫酸靠自身重力自然下流到稀硫酸釜的釜底。

进一步的是，所述甲酸入口设置喷淋管，用以使甲酸均匀喷入。

进一步的是，所述甲酸入口为三根喷淋管，包括甲酸喷淋管一、甲酸喷淋管二和甲酸喷淋三，甲酸喷淋管一位于顶端溢流塔盘上方，甲酸喷淋管二位于顶端溢流塔盘和下层溢流塔盘中间，甲酸喷淋管三位于下层溢流塔盘和再下层溢流塔盘之间，三根甲酸喷淋管均在同一侧。

进一步的是，所述浓硫酸入口设置喷淋管，位于甲酸喷淋管一的对侧上方，用以使浓硫酸均匀喷入，并均匀脱掉甲酸中的水。

进一步的是，所述甲酸喷淋管和浓硫酸喷淋管处分别设有检修口。

进一步的是，所述脱水反应塔的上反应塔顶部设有气体出口，用以收集所生产的CO。

进一步的是，所述除沫器采用PTFE丝网除沫器，用以除去反应过程中气液夹带泡沫。

本发明脱水反应器采用耐腐蚀316L特种不锈钢材质内衬PTFE制作脱水反应器，由于浓硫酸、甲酸在温度小于120℃条件下不与PTFE发生任何反应，以确保硫酸、甲酸在脱水反应器中防止内衬PTFE有砂眼而发生泄露，同时也不会腐蚀到316L特种不锈钢，起到双重保险作用。

采用本技术方案的有益效果：

通过本实用新型的一种脱水反应器，能够生产高纯度的CO，且生产稳定、操作便捷、能耗循环利用以及生产成本较低。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的稀硫酸釜底结构示意图；

图3为本实用新型的脱水反应塔部分结构示意图；