[实用新型]一种酯化与精馏两用反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学反应装置领域，更具体地说，它涉及一种酯化与精馏两用反应装置。

背景技术

根据生产要求，于反应釜内进行酯化反应时，反应生产物中既有酯又有水，只有将水及时排出才能加快反应速度，因而一般会使用到溶剂进行加热，使得溶剂和水共沸将水带走。

针对上述问题，专利公告号为CN203474699U的中国专利，提出了一种聚羧酸减水剂精馏式酯化反应系统，包括酯化反应釜、精馏塔、冷凝器和液体接收器；精馏塔与酯化反应釜通过管道相连通，精馏塔顶端设有精馏塔气体出口；冷凝器与液体接收器通过管道相连通，冷凝器顶端设有冷凝器气体进口；精馏塔气体出口与冷凝器气体进口之间通过管道相连通，在系统的末端设有最终气体出口。

常用的酯化反应和精馏反应需要通过不同的反应釜进行反应，第一个反应釜结束后再进入第二个反应釜，转换操作十分麻烦，耗费时间漫长，因而对于制备高纯度的酯时需要耗费大量时间。

实用新型内容

针对酯化和精馏不能在同一容器反应的问题，本实用新型目的在于提出一种酯化与精馏两用反应装置，具体方案如下：

一种酯化与精馏两用反应装置，包括反应釜，所述反应釜顶端设置有酯化塔和精馏塔，所述酯化塔远离所述反应釜的一端通过管路与冷凝器连通，所述冷凝器通过管路与单一分离器连通，所述单一分离器通过管路与多重分离器连通，所述多重分离器通过管路连入所述反应釜内；

所述精馏塔远离所述反应釜的一端通过管路与所述冷凝器连通，所述精馏塔内填充设置有填料，所述单一分离器一端设置有回流管，所述回流管连入所述精馏塔远离所述反应釜一端的内部；

所述回流管上设置有第一控制阀，所述多重分离器与所述单一分离器相互连通的管路上设置有第二控制阀，所述单一分离器与所述反应釜相互连通的管路上设置有第三控制阀。

通过上述技术方案，在反应釜内添加有机酸、有机醇和溶剂，反应釜先进行酯化反应，此时酯化塔打开，精馏塔关闭，第一控制阀关闭，第二控制阀和第三控制阀开启，有机醇和有机酸在反应釜内反应，反应产生的气体通过酯化塔再经过冷凝器冷凝成液体，单一分离器将气体分离，多重分离器将液态酯和水分离，液态酯再次回流进入反应釜。整个装置可将水排出干净，并通过全回流减少酯化反应的时间，提高产品纯度。酯化结束后，反应釜再进行精馏反应，此刻反应釜内残留酯、溶剂和杂质，溶剂为环己烷，沸点低于酯。此时酯化塔关闭，精馏塔开启，第一控制阀和第二控制阀开启，第三控制阀关闭，反应釜升温使得环己烷蒸发，排出干净后反应釜再次升温使得酯蒸发成气态，气态酯通过冷凝器液化，部分液态酯通过回流管分流再次进入精馏塔，对精馏塔进行降温保护，另外部分被回收，多次循环，直至精馏结束。整个装置利用沸点的不同提取酯，提炼简单快速，再次回流使得塔内气液交换，还能保护装置，通过同一容器进行酯化和精馏反应，提高了产品的提炼效率。

进一步的，所述酯化塔和所述精馏塔靠近所述反应釜的一端均设置有启闭阀，所述回流管位于所述精馏塔内的一端设置有喷头。

通过上述技术方案，启闭阀可以对酯化塔和精馏塔进行开闭的快速控制，喷头将液态酯可以均匀的喷洒在精馏塔的内壁上，使得塔内进行气液交换，对精馏塔起到降温的作用，保护塔体本身。

进一步的，所述冷凝器安装高度高于所述单一分离器，所述单一分离器安装高度高于所述喷头，所述喷头安装高度高于所述多重分离器，所述多重分离器安装高度高于所述反应釜。

通过上述技术方案，汽化后的气体会进入高处的冷凝器中，冷凝后的液体从高处往下流，依靠自身重力再次回流进入反应釜。

进一步的，所述反应釜的顶端通过管路连通有第一真空泵，所述单一分离器和所述多重分离器的一端均通过管路连通有第二真空泵。

通过上述技术方案，第一真空泵可以抽取反应釜内的气体，在反应釜工作前保证反应釜内部真空，单一分离器和多重分离器连接的第二真空泵，第二真空泵一方面可以将反应过程中产生的气体抽取，另一方面可以使得精馏塔内的接近于真空状态，使得酯的沸点降低，更加容易汽化。

进一步的，所述反应釜顶端设置有氮气输入装置。

通过上述技术方案，反应釜抽气真空后，通入惰性气体氮气，避免对反应起到干扰作用。

进一步的，所述反应釜内同轴转动设置有搅拌机构，所述反应釜顶端设置有驱动所述搅拌机构运动的驱动装置，所述搅拌机构与所述驱动装置传动配合。

通过上述技术方案，反应釜内通过搅拌机构进行搅拌，加快反应，搅拌机构并通过驱动装置提供驱动力。