[实用新型]超声波促进氧化反应器

说明书

本实用新型涉及PTA和PIA氧化反应器技术领域，尤其涉及一种超声波促进氧化反应器,包括氧化反应器、恒定超声换能器和脉冲超声换能器、主机控制单元；氧化反应器上间隔排布有多个恒定超声换能器，恒定超声换能器的探头位于氧化反应器内部；氧化反应器的底部固定连接有进口端法兰，进口端法兰的进口端通过法兰连接有进料管，氧化反应器的顶部固定连接有出口端法兰，出口端法兰的出口端通过法兰连接有出料管，出料管和进料管上分别安装有脉冲超声换能器。氧化反应器内部系统的阻力降低，减少了泵的功耗，由于超声波引起“空化效应”，降低氧化反应温度、压力条件，减少主要原料和催化剂的损耗，实现缩短反应时间、提高反应产量目的。

技术领域

本实用新型涉及PTA和PIA氧化反应器技术领域，尤其涉及一种超声波促进氧化反应器。

背景技术

在PTA(对苯二甲酸)生产中，对二甲苯(PX)的氧化反应作为PTA生产中的关键部分，其工艺技术水平直接关系到产品PTA的产量、质量和收率，以及生产中的原料损耗。

由于PX在氧化反应器中反应效率受副反应的影响，一般只能达到95％左右，还有部分PX和中间产物没有完全最终氧化，造成了原料、催化剂浪费严重，收率低下，产品收率低，产品质量不佳，环境污染严重等问题。

我国PIA(精间苯二甲酸)市场需求量很大，且呈现快速增长趋势，因而PIA产能也高速增长；虽然这些企业采用工艺的专利商有所不同，但由于PIA生产产品本身的一些固有特性，各装置都存在一些共性问题。

通常的PIA生产工艺是以MX(间二甲苯)为原料，以醋酸锰和醋酸钴为催化剂，以溴化物为助催化剂在醋酸溶液中通人空气进行氧化反应生成IA(粗间苯二甲酸)，再将IA通过加氢反应除去其中所含杂质，最后制得高纯度PIA产品。

由于MX氧化反应在氧化反应器中进行，该反应在一定的温度和压力条件下产生，并伴有多种复杂副反应产生，最主要的副反应是MX与醋酸在反应系统中燃烧氧化而生成一氧化碳、二氧化碳和水；醋酸在氧化过程中产生醋酸甲酯。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种超声波促进氧化反应器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

超声波促进氧化反应器，包括氧化反应器、恒定超声换能器和脉冲超声换能器、主机控制单元；所述氧化反应器上间隔排布有多个恒定超声换能器，所述恒定超声换能器的探头位于所述氧化反应器内部；所述氧化反应器的底部固定连接有进口端法兰，所述进口端法兰的进口端通过法兰连接有进料管，所述氧化反应器的顶部固定连接有出口端法兰，所述出口端法兰的出口端通过法兰连接有出料管，所述出料管和所述进料管上分别安装有脉冲超声换能器。

优选的，所述主机控制单元连接与电源单元、显示单元、参数调测单元、Dcs集控单元连接，所述主机控制单元连接有功放模块，所述功放模块连接有匹配单元，所述匹配单元连接有换能单元，所述换能单元与氧化反应器连接。

优选的，各个恒定超声换能器沿环向绕所述氧化反应器等间隔排布，同一列的恒定超声换能器上下对齐。

优选的，各个恒定超声换能器螺旋环绕所述氧化反应器排布，沿氧化反应器的高度方向相邻的两个恒定超声换能器上下错开。

本实用新型的有益效果是：

1、可使氧化反应器实现不带垢运行，对于工况极恶劣的也能起到明显的延缓作用；系统的阻力降低，减少泵的功耗。

2、利用超声波引起“空化效应”，来加速和控制化学反应，降低氧化反应温度、压力条件，减少主要原料和催化剂的损耗，实现缩短反应时间、提高反应产率。

3、各个恒定超声换能器螺旋环绕氧化反应器排布，超声波的发射点更加分散，作用范围更广，作用更加均匀。

附图说明