[实用新型]一种用于合成柠檬酸三乙酯的多级管道反应器

说明书

本实用新型公开了一种用于合成柠檬酸三乙酯的多级管道反应器，包括溶解釜、和溶解釜出料口连接的两级以上串联的管道反应器、位于相邻两级管道反应器之间的乙醇蒸发器和混合器、和各个乙醇蒸发器出气口连接的乙醇浓缩塔、和乙醇浓缩塔出气口连接的冷凝器、和冷凝器出料口连接的乙醇储罐，乙醇储罐出料口和各个混合器一号入料口连通。本实用新型中利用多级管道反应器可实现连续化生产，能使进入管道的流体很好的混合，且具有很好的传热特性。不但能实现反应过程的连续化，还能进行很好的物料混合和热交换过程，还可以单独控制每级管道反应器内的物料的混合比和温度。

技术领域

本实用新型涉及柠檬酸三乙酯反应器领域，尤其涉及一种用于合成柠檬酸三乙酯的多级管道反应器及其方法。

背景技术

柠檬酸酯类产品是目前国际上公认的无毒绿色环保增塑剂，广泛应用于食品包装材料、医疗用品、化妆品、玩具等，具有与树脂相容性好，无毒、易被生物降解等优点。

柠檬酸三乙酯是其中重要的一种产品，主要作为胶黏剂和密封剂的助剂使用，另外在医疗器具中也广泛使用。

在现有的技术中（申请公布号CN105837438A），制备柠檬酸三乙酯最常用的方法是以柠檬酸和无水乙醇为原料，浓硫酸为催化剂，在酯化反应过程中，生成的水和乙醇共沸移除体系，在馏出淡乙醇的同时，需不断向体系内加入无水乙醇，促进酯化反应正向进行。

传统的酯化法采用反应釜进行操作，由于只能单批次反应，无法实现连续化生产，且反应釜容积一般为0.5 m³～20m³，反应釜的大小直接决定产量。随着釜式反应器容积增大，投资更是大幅增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于合成柠檬酸三乙酯的多级管道反应器。

本实用新型的创新点在于本实用新型中利用多级管道反应器合成的柠檬酸三乙酯可实现连续化生产，每级管道反应器内部采用多根管道头尾相连的结构，能使进入管道的流体很好的混合，且具有很好的传热特性。不但能实现反应过程的连续化，还能进行很好的物料混合和热交换过程，还可以单独控制每级管道反应器内的物料的混合比和温度，所以较一般反应釜生产的成品，具有色泽好、原料利用率高、反应时间短、能源消耗少等优点。与釜式反应器相比，管道反应器设备体积小、占地面积小、安全性好、物料滞留量少、设备投资少，随着生产规模的扩大，生产成本和能源消耗较传统釜式反应工艺要节省不少。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于合成柠檬酸三乙酯的多级管道反应器，包括溶解釜、和溶解釜出料口连接的两级以上串联的管道反应器、位于相邻两级管道反应器之间的乙醇蒸发器和混合器、和各个乙醇蒸发器出气口连接的乙醇浓缩塔、和乙醇浓缩塔出气口连接的冷凝器、和冷凝器出料口连接的乙醇储罐，所述乙醇储罐出料口和各个混合器一号入料口连通；所述管道反应器包括换热罐体、位于换热罐体内的反应管道，所述反应管道的两端伸出换热罐体且两端分别为物料入口和物料出口，换热罐体上还设有蒸汽入口和蒸汽出口；相邻两个管道反应器之间上一级管道反应器的物料出口和乙醇蒸发器入料口连接，乙醇蒸发器的出料口和混合器二号入料口连接，混合器出料口和下一级管道反应器的物料入口连接。

进一步地，所述混合器为静态混合器。

进一步地，所述反应管道包括多条平行布置的直管以及将直管首尾连通的弯折管，反应管道的物料入口和物料出口分别位于换热罐体的两端，蒸汽出口和蒸汽入口也分别位于换热罐体的两端，蒸汽入口位于物料出口处，蒸汽出口位于物料入口处；所述物料入口和蒸汽出口位于换热罐体的下端处，所述物料出口和蒸汽入口位于换热罐体的上端处。

进一步地，所述管道反应器有4~5级。

进一步地，所述管道反应器内设有温度传感器。通过监控管路内物料温度的变化，将温度信号反馈给蒸汽加热系统，以调节反应温度。