[发明专利]渗透汽化膜耦合酯化反应生产酯类产品的方法及其装置

权利要求书

1.一种渗透汽化膜耦合酯化反应生产酯类产品的装置，其特征在于，包括：循环罐(1)、固体酸催化剂床(6)、膜组件(7)以及废水罐(9)；

所述循环罐(1)的一侧设置有第一循环泵(2)，所述第一循环泵(2)远离循环罐(1)的一端连接有第一过滤器(3)，所述第一过滤器(3)远离第一循环泵(2)的一端与固体酸催化剂床(6)连接；

所述循环罐(1)与膜组件(7)之间分别设置有换热器(11)，所述换热器(11)远离膜组件(7)的一端连接有第二循环泵(5)，所述第二循环泵(5)远离换热器(11)的一端连接有第二过滤器(4)，所述第二过滤器(4)远离第二循环泵(5)的一端与循环罐(1)连接；

所述膜组件(7)与废水罐(9)之间安装有冷凝器(8)，所述冷凝器(8)的一侧连接有真空泵(10)。

2.如权利要求1所述的一种渗透汽化膜耦合酯化反应生产酯类产品的装置，其特征在于：所述固体酸催化剂床(6)的出口与循环罐(1)上方的一个进口相连。

3.如权利要求1所述的一种渗透汽化膜耦合酯化反应生产酯类产品的装置，其特征在于：所述循环罐(1)的顶端与底端分别设置有原料进口和产品出口。

4.如权利要求1所述的一种渗透汽化膜耦合酯化反应生产酯类产品的装置，其特征在于：所述冷凝器(8)上方出口与真空泵(10)连接，且真空泵(10)出口与大气相连。

5.如权利要求1所述的一种渗透汽化膜耦合酯化反应生产酯类产品的装置，其特征在于：所述冷凝器(8)下端出口与废水罐(9)进口相连，且废水罐(9)出口与大气相连。

6.如权利要求1所述的一种渗透汽化膜耦合酯化反应生产酯类产品的方法，其特征在于：包括以下具体流程：

S1.将羧酸和醇类物料等摩尔比例直接投入循环罐(1)中；

S2.进入循环罐(1)中的物料经过第一循环泵(2)泵送后进入第一过滤器(3)，经第一过滤器(3)再进入固体酸催化剂床(6)中进行催化反应，反应后的羧酸、醇类及产品酯类、副产物水再次进入循环罐(1)中，反复循环使物料通过固定床，促进反应向产品方向进行；

S3.循环罐(1)中的物料在进行循环催化反应的同时，循环罐(1)中的羧酸、醇类、酯类和副产物水也会经过第二过滤器(4)、第二循环泵(5)将酸性混合物料送入膜组件(7)中，从而利用换热器(11)以及膜组件(7)的渗透汽化作用将副产物水及时的脱出，从而能够快速高效的直接促进酯化反应向正方向进行；

S4.进入膜组件(7)渗透侧的水在高温、真空下快速汽化，促进渗透水快速的脱离膜组件(7)渗透侧表面，降低渗透阻力，渗透的水再经过冷凝器(8)冷凝，收集到废水罐(9)中进行回收，大幅度的降低环保压力；

S5.监测循环罐(1)，当反应体系中反应底物消耗殆尽时，将水脱出，循环罐(1)中即可得到酯类产品。

7.如权利要求5所述的一种渗透汽化膜耦合酯化反应生产酯类产品的方法，其特征在于：所述S2中的流程为酯化反应系统加工流程，且反应物料体系的pH范围维持在0-7，反应温度范围为70-190℃。

8.如权利要求5所述的一种渗透汽化膜耦合酯化反应生产酯类产品的方法，其特征在于：所述S3中的流程为渗透汽化脱水系统的加工流程，且所述渗透汽化脱水系统的运行温度为70-150℃，pH耐受范围为0-8。

9.如权利要求5所述的一种渗透汽化膜耦合酯化反应生产酯类产品的方法，其特征在于：所述膜组件(7)渗透侧处于真空状态，真空度为1-10KPa。