[实用新型]一种尾气零排放的丁醛氧化反应装置

说明书

本实用新型提供了一种尾气零排放的丁醛氧化反应装置，包括氧化反应器，所述的氧化反应器上设置有进料口、进气口、循环进气口、第一循环进料口、第二循环进料口、第三循环进料口、排气口、排料口，所述的排气口位于所述的氧化反应器的顶端，所述的排料口位于所述的氧化反应器的底端，所述的进料口位于所述的氧化反应器的上部，所述的进气口、循环进气口均位于所述的氧化反应器下部，所述的第一循环进料口、第二循环进料口、第三循环进料口依次设置于所述的氧化反应器上。本实用新型所述的尾气零排放的丁醛氧化反应装置采用纯氧代替空气，在反应系统中用惰性组分氮气循环，实现尾气零排放，有效降低全装置物耗，降低丁酸的生产成本。

技术领域

本实用新型属于化工领域，尤其是涉及一种尾气零排放的丁醛氧化反应装置。

背景技术

尾气零排放的丁醛氧化反应装置主要应用于丁醛氧化法制丁酸。丁醛氧化法制丁酸的原理和工艺过程如下所述：

以丁醛为例，氧化反应机理如下：

主反应：

2CH₃CH₂CH₂CHO+O₂→2CH₃CH₂CH₂COOH

副反应：

CH₃CH₂CH₂CHO+2O₂→CH₃CH₂COOH+CO₂+H₂O

CH₃CH₂CH₂CHO+O₂→CH₃CH₂CH₂OH+CO₂

CH₃CH₂CH₂COOH+CH₃(CH₂)₂OH→

CH₃CH₂CH₂COO(CH₂)₂CH₃+H₂O

丁醛在催化剂的作用下与氧气发生反应，生成丁酸。丁醛的氧化反应属于自由基反应，丁醛与氧结合生成过氧化物自由基，在没有催化剂的情况下，过氧化物自由基分解速度缓慢，在反应中浓度积累到一定程度会分解爆炸，因此工业上加入催化剂，目的是将过氧化物自由基及时分解为丁酸，防止过氧化物自由基的积累分解可能引起的爆炸事故。

目前丁醛氧化反应装置采用空气氧化，原料空气自反应器底部注入，丁醛从反应器顶部进料，反应液冷却后，气相直接排空。外排反应气主要成分为：氮气、氧气、二氧化碳、丁醛和丁酸，既造成环境污染，又增加物料消耗。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种尾气零排放的丁醛氧化反应装置，实现尾气零排放，有效降低全装置物耗，降低丁酸的生产成本。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：