[实用新型]一种二甲基甲酰胺反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化学反应领域，特别涉及一种二甲基甲酰胺反应器。

背景技术

目前，国内二甲基甲酰胺(DMF)生产主要采用一氧化碳一步法生产。二甲胺和一氧化碳连续进入反应器，在催化剂甲醇钠的催化下合成DMF。合成反应器内设置一氧化碳分布器，从一氧化碳分布器喷嘴出来的一氧化碳与从顶部喷淋而下的新鲜二甲胺及甲醇钠甲醇溶液逆流接触，进而反应。另外，DMF合成反应为放热反应，为保持稳定均衡的反应温度110℃的工艺条件，必须及时地将反应器内热量带走，因此需在反应器外部设置反应混合液相冷却器。目前反应混合液相冷却器的换热管结构均采用平壁管型式。

目前一些DMF生产厂使用的一氧化碳一步法合成DMF反应器，虽然生产二甲基甲酰胺产品质量好，成本低，但还存在一些不足。比如，现有的二甲基甲酰胺生产装置采用的反应器由于上部是浮阀塔板，且现有的浮阀多是F1型浮阀，经常发生堵塞浮阀现象，是反应系统超压，容易引起安全事故。堵塞浮阀还使系统停车频率加快，且在清洗浮阀后的冲洗排水中含有大量的DMF，一方面加大了物料损失，另一方面增大了污水的排放量。此外，合成反应器内设置的一氧化碳分布器一般为两层或三层圆管，但是每层为两圆管，适用于小型生产装置，对于大型来说，由于反应器直径较大，采用两圆管分布器，气体喷头数量安装较少，在同一截面上的分布不均，这种两圆管气体分布器喷头安装数量少，气体分布不均匀，易造成气液接触不充分，一氧化碳转化率低。分布器采用两层以上，即三层或更多层，反应效果不好，主要原因是上层的分布器至液面距离小，由于该反应是气液相反应，气体分布器至液面距离小，即气液接触反应时间短，造成一氧化碳转化率低。另外，反应器底部为椭圆形封头，反应过程中催化剂甲醇钠易与原料中带来的杂质水、氧气、二氧化碳反应生成甲酸钠、碳酸钠结晶物，易附于反应塔底部，越积越多，液体流速减小，造成设备、管道堵塞；需要定时清理，这样不但极大地影响生产的安全稳定运行，而且增加工人劳动强度，增加清洗水量，带来环保压力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种浮阀塔板结构改进、气体分布器分布合理，反应器罐底不易沉降结晶的二甲基甲酰胺反应器。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种二甲基甲酰胺反应器，为一立式罐体，该罐体内上部为浮阀塔板，下部为反应腔，所述反应腔内具有气体进气装置，其创新点在于：所述浮阀塔板水平内置于罐体上部，其上均布有阀孔；在浮阀塔板上表面对应于阀孔位置垂直安装有通气管；所述通气管下管口与阀孔对接；所述通气管上安装有阀片；所述气体进气装置包括与进气管相连的且安装在罐底的气体分布器。

进一步的，所述阀片呈伞状完全覆盖在通气管上方，其底部固连有若干竖直的支脚，所述支脚环布在通气管外围，其底端具有向内弯折的卡脚，所述通气管顶端具有向外围伸展的一圈环片，所述环片与支脚之间留有间隙；所述卡脚与通气管之间留有间隙，与环片之间在竖直方向上部分重合。

进一步的，所述气体分布器与罐底紧贴且安装在罐底，包括内里出气管以及外壳，所述出气管一圈一圈并排环绕内置在外壳中，所述外壳与出气管上具有一一对应的排气孔。

进一步的，所述支脚的长度小于等于通气管的长度。

本实用新型的优点在于：

（1）将阀孔上固连有一段通气管，阀片安装在通气管上，改变将阀片嵌在阀孔内的设计，使得阀片在上升下降的过程中不易卡住；气体分布器安装在罐底，气体由分布器喷出，能够最大限度的延长气体与反应液体的接触时间，反应更充分；且从罐底喷出的气体能够扰乱结晶，使得结晶不易沉降在罐底。

（2）阀片下的支脚设置在通气管外围，在气流冲击阀片的情况下，阀片在支脚与环片的限制下向上运动，不会产生卡住的情况。

（3）气体分布器设置在罐底，气体从罐底喷出，与反应液充分的接触，且罐底喷出的气体能够有效阻止结晶的沉降。

（4）在无气流时，由于支脚的长度小于等于通气管的长度，阀片覆盖在通气管上管口，只有在有足够的气流强度时才可开启阀片。

附图说明

图1为本实用新型一种二甲基甲酰胺反应器的示意图。

图2为本实用新型一种二甲基甲酰胺反应器的浮阀塔板示意图。

图3为本实用新型一种二甲基甲酰胺反应器的浮阀塔板气流通过时示意图。

图4为本实用新型一种二甲基甲酰胺反应器的气体分布器示意图。

具体实施方式