[实用新型]一种内置回流装置的反应精馏塔

说明书

本实用新型公开了一种内置回流装置的反应精馏塔，包括塔体，塔体内上部设有内置冷凝器，内置冷凝器上方设有气体挡板，下方设有气液分布器；气液分布器下方的塔体由上至下依次设有苯酚进料口和碳酸二甲酯进料口，底部设有产物出口；塔体外还设有再沸器，再沸器与塔体底部构成循环回路。采用本实用新型，可以使沸点相差不大的混合气体在塔内不断回流，提高了分离效率，节省了能耗，且温度更容易控制。

技术领域

本实用新型属于精细化工领域，涉及化工设备，具体为一种内置回流装置的反应精馏塔。

背景技术

在反应精馏塔中，碳酸二甲酯和苯酚的酯交换反应和碳酸二甲酯与生成物甲醇的分离同时进行。塔下部和塔底相连的釜内，碳酸二甲酯和苯酚在高温和催化剂下发生反应，生成低沸物甲醇和高沸物甲基苯基碳酸脂和碳酸二苯酯。利用混合物中各组分的蒸气压不同这一性质，使液相中的低沸物甲醇转移到气相中去，而气相中的高沸物碳酸二甲酯转移到液相中去，从而实现分离的目的。常规反应精馏塔冷凝器及再沸器都在塔外，反应物料接触时间短，反应循环时间长，反应物和抑制反应右移的产物分离效果不好，效率相对较低。

苯酚和碳酸二甲酯的酯交换反应是一个吸热反应，高温有利于平衡向正反应方向移动，但是碳酸二甲酯的沸点较低，高温会使碳酸二甲酯汽化，脱离反应体系，难以和另一反应物苯酚接触。这就使平衡反应的转化率降低，效率降低。

发明内容

本实用新型提供一种内置回流装置的反应精馏塔，在高温环境下，能够最大程度的避免碳酸二甲酯汽化脱离反应体系。

本实用新型的技术方案是，一种内置回流装置的反应精馏塔，包括塔体，塔体内上部设有内置冷凝器，内置冷凝器上方设有气体挡板，下方设有气液分布器；气液分布器下方的塔体由上至下依次设有苯酚进料口和碳酸二甲酯进料口，底部设有产物出口；塔体外还设有再沸器，再沸器与塔体底部构成循环回路。

进一步地，所述塔体顶部外侧连接有外置冷凝器。

进一步地，所述内置冷凝器为U形管，在塔体上部空间均匀分布，并设置伸出塔外的进水口和出水口。

进一步地，所述气体挡板上均匀分布有气孔。

进一步地，内置冷凝器上方及下方，塔体的底部均设有温度计，且内置冷凝进水口的管道上安装有温度传感器。

进一步地，所述塔体为填料塔或者板式塔，且塔体内壁及内置冷凝器外壁均设有防腐涂层。

苯酚和碳酸二甲酯反应的其中一个产物为甲醇，甲醇会溶于反应体系中，甲醇的存在会使得反应难以向正反应方向移动。所以反应中要及时移除甲醇。而且甲醇还会和碳酸二甲酯形成共沸物，在除去甲醇的同时，碳酸二甲酯也会随之脱离反应体系，不利反应的进行。本发明通过使混合气体在塔内不断的回流，与此同时，采出低沸点的气体甲醇，可以使碳酸二甲酯尽量留在反应体系内。通过设置精馏塔内带压回流可以使甲醇和碳酸二甲酯更好的分离，甲醇通过精馏，脱离反应体系，碳酸二甲酯则回流到反应体系内。一般的精馏塔，通过在塔外部顶端安装冷凝器将液体冷凝，再用泵将液体打回精馏塔内实现回流，但是这样，不但会减少低沸点反应物碳酸二甲酯和反应体系的接触时间，而且甲醇在精馏塔的分离效果也不好，从而导致平衡反应进行不彻底，使反应收率降低。本发明将回流装置的冷凝管置于精馏塔内，使塔内不断上升，欲脱离反应体系的碳酸二甲酯气体及时不断重复回流到反应区内，增大了碳酸二甲酯与苯酚、催化剂的反应时间，也使得甲醇和碳酸二甲酯分离的更好，更有利于反应的进行，节省了能耗，提高了转化率。不仅如此，塔内各段温度更易控制。

本实用新型中内置冷凝器用于将上升的碳酸二甲酯和甲醇混合物进行降温，一部分碳酸二甲酯含量高的变成液体回到塔内，下落继续反应，另一部分甲醇含量高的继续上升，直到被外置冷凝器冷凝收集；而塔体底部再沸器用于将下落至塔底的液体再次汽化，形成高温气体，返回塔内，上升与物料继续反应，提高反应效率。

附图说明

图1为本实用新型提供系统的结构示意图。