一种甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工技术领域，特别涉及一种甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置。
【背景技术】
[0002]甲基丙烯酸二甲氨基乙酯是重要的特种甲基丙烯酸酯之一，其季铵盐均聚物，或与其他乙烯基单体的共聚物均为阳离子聚合物在废水处理、造纸工业及纺织工业等都有广泛应用。甲基丙烯酸二甲氨基乙酯也是合成干强剂、表面施胶机、乳化分散剂等造纸助剂的重要原料。国内由于产量不多，规模小，因此价格高，而且不稳定，较小的市场需求影响了一些生产厂家对其生产工艺改进的积极性。
[0003]甲基丙烯酸二甲氨基乙酯目前工业上常采用的是酯交换法生产工艺，其主要工艺包括酯交换反应、催化剂分离和产品精制三个部分。而其中，酯交换反应部分是三个环节中的最重要部分，这部分反应转化率的高低直接影响产品收率及整个工艺的复杂程度。
[0004]为了提高酯交换反应的平衡转化率，需要创造条件促使生成低沸物质从反应系统移除；提高反应温度是一种常用的、有效的办法，然而由于反应的原料甲基丙烯酸甲酯和产物甲基丙烯酸二甲氨基乙酯在高温下容易聚合，使用提高温度的办法受到限制。而提高过量原料甲基丙烯酸甲酯虽然有助于平衡向产物方向移动，但会增加原料成本和后期分离回收成本，降低单釜的生产能力。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，利用该装置可以提高酯交换反应的转化率，节约成本。
[0006]为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，包括用于反应原料进行反应的搅拌式反应釜及与所述反应釜相连的精馏系统，所述反应装置还包括用于提供空气的空气压缩系统，设置在所述反应釜内、与所述空气压缩系统连通的多孔式气体分布器，所述气体分布器用于将来自所述空气压缩系统的空气通过所述气体分布器上的孔流入所述反应釜内，使得空气与所述反应原料均匀混合。
[0008]进一步地，所述气体分布器为蛇形管状多孔式气体分布器。
[0009]优选地，所述蛇形管状多孔式气体分布器包括蛇形钢管，所述蛇形钢管上分布有均匀分布的多个孔。
[0010]进一步地，所述气体分布器设置在所述反应釜的中部或下部。
[0011]进一步地，所述空气压缩系统包括空气压缩机及两端部分别与所述空气压缩机和所述气体分布器连通的连接管。
[0012]优选地，所述连接管上依次设有减压阀和流量调节阀。
[0013]进一步地，所述精馏系统包括通过管道依次连接的精馏塔、塔顶冷凝器、中间储罐和低沸产物储罐，所述精馏塔与所述反应釜通过管道连通。
[0014]优选地，所述精馏系统还包括回流泵，所述回流泵的进口和出口分别通过第一管道和第二管道分别与所述中间储罐和所述精馏塔连通。
[0015]优选地，所述精馏塔为紧凑型组合式填料精馏塔。
[0016]进一步优选地，所述组合式填料由散堆填料、规整填料和金属丝网组成。
[0017]由于上述技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0018]本实用新型装置简单、生产效率高，通过使用气体分布器使得空气和反应原料液体进行强化气液接触，增强分离效果，提高酯交换的反应转化率，从而实现降低成本、节能增效的目的。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型反应装置的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型的气体分布器的结构示意图；
[0021]图中数字所表示的名称为:
[0022]1、反应釜；2、精馏塔；3、塔顶冷凝器；4、中间储罐；5、低沸产物储罐；6、空气压缩机；7、减压阀；8、流量调节阀；9、气体分布器；10、回流泵；11、蛇形钢管；12、孔；a、连接管；b、第一管道；c、第二管道。
【具体实施方式】
[0023]下面结合说明书附图对本实用新型作进一步描述。
[0024]如图1所示，一种甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，包括用于反应原料进行反应的搅拌式反应釜I及与反应釜I相连的精馏系统，该反应装置还包括用于提供空气的空气压缩系统，设置在反应釜I内、与空气压缩系统连通的多孔式气体分布器9，气体分布器9用于将来自空气压缩系统的空气通过气体分布器9上的孔流入反应釜I内，使得空气与反应原料均匀混合。
[0025]气体分布器9为蛇形性管状多孔式气体分布器，具体地，蛇形性管状多孔式气体分布器包括蛇形钢管11，蛇形钢管11上分布有均勾分布的多个孔12。
[0026]具体设置时，将气体分布器9设置在反应釜I的中部或下部。
[0027]空气压缩系统包括空气压缩机6及两端部分别与空气压缩机6和气体分布器9连通的连接管a。连接管a上依次设有减压阀7和流量调节阀8，减压阀7位于流量调节阀8和空气压缩机6之间。
[0028]精馏系统包括通过管道依次连接的精馏塔2、塔顶冷凝器3、中间储罐4和低沸产物储罐5，精馏塔2与反应釜I通过管道连通。
[0029]该精馏系统还包括回流泵10，回流泵10的进口和出口分别通过第一管道b和第二管道c分别与中间储罐4和精馏塔2相连。
[0030]本例中，精馏塔2为紧凑型组合式填料精馏塔，该组合式填料由散堆填料、规整填料和金属丝网组成。该组合式填料将三种填料的优点相结合，从而达到分离效率高，理论塔板数高，精馏塔2可以做的非常紧凑，可以降低过量原料甲基丙烯酸甲酯的比例，降低原料成本和后期分离成本。
[0031]本实用新型反应装置通过一定流量的外界空气通过空气压缩系统进入气体分布器9内，在气体分布器9的作用下，与反应釜I内的液相均匀混合，一方面有助于生产的低沸物质及时从液相中移出，从而推动反应向产物方向进行；另一方面，空气中包含的氧气在气体分布器9周围与液相均匀混合，有助于发挥阻聚剂(为了抑制原料和产物聚合而加入的一种助剂)最大的功效，降低副反应聚合物的生成。
[0032]本实用新型反应装置能最大程度减少副反应产物生成，降低原料消耗，促进反应平衡向产物方向移动，从而获得高的反应转化率，达到降低成本，节能增效的目的。
[0033]以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，包括用于反应原料进行反应的搅拌式反应釜及与所述反应釜相连的精馏系统，其特征在于:所述反应装置还包括用于提供空气的空气压缩系统，设置在所述反应釜内、与所述空气压缩系统连通的多孔式气体分布器，所述气体分布器用于将来自所述空气压缩系统的空气通过所述气体分布器上的孔流入所述反应釜内，使得空气与所述反应原料均匀混合。2.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，其特征在于:所述气体分布器为蛇形管状多孔式气体分布器。3.根据权利要求2所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，其特征在于:所述蛇形管状多孔式气体分布器包括蛇形钢管，所述蛇形钢管上分布有均匀分布的多个孔。4.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，其特征在于:所述气体分布器设置在所述反应釜的中部或下部。5.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，其特征在于:所述空气压缩系统包括空气压缩机及两端部分别与所述空气压缩机和所述气体分布器连通的连接管。6.根据权利要求5所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，其特征在于:所述连接管上依次设有减压阀和流量调节阀。7.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，其特征在于:所述精馏系统包括通过管道依次连接的精馏塔、塔顶冷凝器、中间储罐和低沸产物储罐，所述精馏塔与所述反应釜通过管道连通。8.根据权利要求7所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，其特征在于:所述精馏系统还包括回流泵，所述回流泵的进口和出口分别通过第一管道和第二管道分别与所述中间储罐和所述精馏塔连通。9.根据权利要求7或8所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，其特征在于:所述精馏塔为紧凑型组合式填料精馏塔。10.根据权利要求9所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，其特征在于:所述组合式填料由散堆填料、规整填料和金属丝网组成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的间歇式反应装置，包括用于反应原料进行反应的搅拌式反应釜及与所述反应釜相连的精馏系统，所述反应装置还包括用于提供空气的空气压缩系统，设置在所述反应釜内、与所述空气压缩系统连通的多孔式气体分布器，所述气体分布器用于将来自所述空气压缩系统的空气通过所述气体分布器上的孔流入所述反应釜内，使得空气与所述反应原料均匀混合。本实用新型装置简单、生产效率高，通过使用气体分布器使得空气和反应原料液体进行强化气液接触，增强分离效果，提高酯交换的反应转化率，从而实现降低成本、节能增效的目的。
【IPC分类】C07C219/08, C07C213/02
【公开号】CN204625513
【申请号】CN201520277561
【发明人】余建新
【申请人】杭州百事特实业股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月30日