[发明专利]新型气动式搅拌催化精馏装置

说明书

本发明涉及一种新型气动式搅拌催化精馏装置，主要解决现有技术中催化精馏塔内塔板间气液固三相混合不均匀的问题。本发明通过采用一种新型气动式搅拌催化精馏装置，每层塔板单独采用侧边的气动式搅拌器，采用顶吊的形式将搅拌桨悬挂在塔板顶部，每层塔板布置升气管和降液管，升气管进气口设在每层塔板上气动泵安装侧的另一侧，且在升气管上部连接气体分布器，来自下层塔板的气相通过气体分布器均匀喷入塔板上的液固混合物中，降液管上部布滤网，防止颗粒或微粒型催化剂落入下层塔板，降液口下部设在塔板下部，伸入相邻下层塔板液面以下的技术方案较好地解决了上述问题，可用于催化精馏中。

技术领域

本发明涉及一种新型气动式搅拌催化精馏装置。

技术背景

随着绿色化工的兴起与发展，化工过程强化技术越来越受到关注。将化学反应和精馏分离进行集成构成多功能反应装置的反应精馏技术，是实现化工过程强化的途径之一。催化精馏是在均相反应精馏基础上发展起来的非均相催化反应精馏技术，该技术将固体催化剂置于塔内反应段的各层塔板上，气体和液体分别向上和向下逆流流动，化学反应与精馏分离在塔内高度耦合，可以不断地移走反应产物，反应热也可作为精馏过程的汽化热。相比串联的连续搅拌釜反应器，催化精馏塔具有低投资、低能耗、高转化率、高选择性、高生产能力等优点，已在醚化、烷基化、醚解、酯水解、酯化、二聚、加氢、异构化、脱水等化工过程中有所应用。对于固体颗粒或微粒型催化剂存在的气液固三相催化精馏，各塔板间气液固三相的均匀混合是难点，适于进行连续搅拌且安全可靠的催化精馏塔的设计非常必要。

专利CN 203540101 U介绍了一种催化精馏塔构件，塔板中部设有升气管，升气管外固定帽罩，帽罩中下部设有支气管，各支气管用环形管相连，并设有分步孔，结构简单，催化剂装填容易，但受下层塔板而来的气相量及流速的限制，不能保证散装催化剂与气液两相的混合均匀，影响催化反应及传质效率。

专利CN101618304A介绍了一种酯化反应器，通过在升气管上部连接可旋转的气体分布器，在各层塔板上可进行气液固三相连续搅拌，但受限于气体流速带来的动力，固体颗粒催化剂在每层塔板上并不能保证搅拌充分，混合均匀。

专利CN 1015175211 A提出了叔丁醇脱水制高纯异丁烯采用开窗导流式规整填料进行催化精馏，方法简单、效果佳，但催化剂更换困难，要求催化剂具有较长的寿命。

专利CN 105561911 A提出了一种高效催化精馏塔内催化剂捆扎填料及其制备方法，催化剂包内装有固体催化剂颗粒，所述催化剂包链与规整波纹填料片紧密贴合盘旋后由紧箍片固定成型。该专利发明的催化剂包中空结构增大了气液传质空间，能有效促进反应的进行，但催化剂更换困难，往往需要停车才能更换，对催化剂寿命要求较高。

专利CN 101219950 A给出了一种利用醋酸甲酯和正丁醇的酯交换反应制备醋酸正丁酯的系统和方法，所述催化精馏塔由提馏段、反应段、精馏段构成，其中反应段由集液板、升气管、催化剂包、支撑板和底板构成，操作简单，醋酸甲酯转化率高，但催化剂包更换困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的催化精馏塔内塔板间气液固三相混合不均匀的问题，提供一种新的新型气动式搅拌催化精馏装置。该装置用于催化精馏中，具有催化精馏塔内塔板间气液固三相混合不均匀的优点。