一种用于酯化反应的油气水三相分离装置的制作方法

本实用新型涉及一种酯化反应设备，更具体地说，涉及一种用于酯化反应的油气水三相分离装置。

背景技术：

酯化反应，是一类有机化学反应，是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应，酯化反应为可逆反应，一般情况下酯化反应进行不彻底，依照反应平衡原理，要提高酯的产量，需要用从产物分离出一种成分或使反应物其中一种成分过量的方法使反应正方向进行，工业生产中通常使用分离装置将水分离出来后再将酯化产物回流至反应釜内继续反应，以提高酯化反应的效率。

公告号为CN202822875U的中国专利文件公开了一种水分离器，包括有罐体，甲苯水分离罐体内部设有隔板将进料区和出料区隔开，将罐体内部空间分隔成两个区，罐体设有锥形罐底，锥形罐底下部设有聚水管、放水阀。

上述技术方案中，两种密度不同的液体静止后会发生分层现象，甲苯中含有的水分在该装置内沉降、聚集在聚水管内，水通过放水阀放出而达到有效去除水分的目的，但是在酯化反应过程中，反应釜内的气体也会随液体一同进入水分离器内，气体溢出时会导致罐体内剧烈翻滚，影响罐体内的油液分离，以至于水分再次回流至反应釜内，影响酯化反应的效率，现有技术存在改进之处。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于酯化反应的油气水三相分离装置，导流管的上下两端分别开设第一通孔与第二通孔，气体从第一通孔与液体分离，液体通过第二通孔进入罐本体内进行分层，减少气体对油水分离的影响，通过减少水分的回流量，从而提高了酯化反应的效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于酯化反应的油气水三相分离装置，包括有罐本体，所述罐本体上设置有用于混合液体进入的进液口、用于有机液体回流的回流管以及用于排水的排水管，所述进液口连接有导流管，所述导流管的上端端开设有第一通孔，下端开设有第二通孔，所述第一通孔设置在回流管的上方；所述罐本体的上端设置有排气口。

通过采用上述技术方案，反应釜内的混合液体通过导流管进入罐本体内，在进入罐本体内时混合液体流向导流管第二通孔的一端，混合液体通过第二通孔进入罐本体内，混合液体内的气体在导流管内溢出并通过第一通孔进入罐本体内，由于第一通孔位于回流管的上方即第一通孔位于罐本体液面的上方，一方面避免溢出的气体再次进入液体内，另一方面避免罐本体内混合液体再次进入导流管内；气体在导流管内与液体发生分离，减少了对“油-水”静置分层过程中的影响，从而减少了水分的回流量，进而提高了反应釜内酯化反应的效率。

本实用新型进一步设置为：所述排气口连接有真空发生器。

通过采用上述技术方案，真空发生器能够持续的将罐本体内逸散出来的气体抽出，主动的将罐本体内的气体抽出，进一步提高了罐本体的排气效果，同时还可以将排气口密封，避免灰尘等进入罐本体内，保证有机液体的质量。

本实用新型进一步设置为：所述罐本体内自上而下依次设置有水平的第一隔板与第二隔板，所述第一隔板与第二隔板均开设有筛孔；所述导流管远离进液口的一端位于第一隔板与第二隔板之间，所述第二通孔位于第一隔板与第二隔板之间。

通过采用上述技术方案，混合液体通过进液口进入油气水分离装置内，液体进入罐本体后通过导流管进入分离层内，由于混合液体由两种密度不同的不溶液体混合而成，密度较大的液体在重力的作用下下沉至罐本体的下部，密度较小的液体上浮至罐本体的上部；混合液体通过导流管直接进入分离层内，分离层在第一隔板与第二隔板的分离下形成相对独立的空间，避免气体对罐本体时对已分层的液体造成影响，进一步减少水分的回流量，提高了“油-水”分层的效率。

本实用新型进一步设置为：所述回流管位于第一隔板的上方。

通过采用上述技术方案，由于酯化产物的密度小于水，混合液体在罐本体内进行分层后，酯化产物会浮在水平之上，设置在第一隔板上方的回流管使上层的有机液体再次回流至反应釜进行反应，提高酯化产物的生成量，提高酯化产物在有机液体内的含量。

本实用新型进一步设置为：所述第二通孔沿水平方向开设于导流管侧壁上。

通过采用上述技术方案，沿水平方向开设的第二通孔使从导流管流出的混合液体沿水平方向喷射，使第一隔板与第二隔板之间的混合液体产生水平面内的流动，减少罐本体内的混合液体产生竖直平面内的流动，减少混合液体进入罐本体时对已分层液体的影响。

本实用新型进一步设置为：所述第二通孔均匀的分布在导流管的周向上。

通过采用上述技术方案，均匀分布在导流管周向上的第二通孔能够使混合液体以导流管为中心向导流管周向均匀喷射混合液体，混合液体能够均匀分布在第一隔板与第二隔板之间，降低第一隔板与第二隔板之间内的对流效果，使混合液体能够保持相对的稳定性，提高两种液体的分层速度。

本实用新型进一步设置为：所述第二通孔的直径大于筛孔的直径。

通过采用上述技术方案，从导流管内流出的水流直径大于筛孔的直径，减少从直接穿过第二筛板的液体量，保证第二筛板阻挡液体的能力，减少酯化产物进入下层液体内，使第一隔板与第二隔板之间的混合液体能够保持相对稳定，保证了油气水分离装置的分层能力。

本实用新型进一步设置为：所述罐本体还连接有液位计，所述液位计包括有透光玻璃管，所述透光玻璃管的上下两端均匀罐本体连通，所述透光玻璃管内设置有浮球。

通过采用上述技术方案，与罐本体连通的透光玻璃管与罐本体形成连通器，设置在透光玻璃管内的浮球能够漂浮在液体的表面，浮球与液面平齐以便于作业者通过浮球观察罐本体内的大致液位。

本实用新型进一步设置为：所述第二隔板的下方连接有漏斗状的集水部，所述集水部的下端与出液管连接。

通过采用上述技术方案，呈漏斗状的集水罐能够提高罐本体的排水效果，使酯化反应产生的水尽可能的排出罐本体内，提高油气水分离装置对水排出的效果。

本实用新型进一步设置为：所述出液管自上而下依次设置有用于观察的窗口以及用于控制出液管通断的截断阀。

通过采用上述技术方案，在排出罐本体内的水时，作业者先观察窗口内液体的颜色，确认为水后打开截断阀，使罐本体内的水通过出液管排出罐本体内，当有机液体进入观察窗口时，作业者将截断阀关闭，减少有机液体的浪费，从而降低生产制造的成本。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一、混合液体通过导流管进入罐本体的过程中，导流管内的气体通过第一通孔进入罐本体内，通过排气口将气体抽出，减少气体对“油-液”分层的影响，减少水分的回流，从而提高酯化反应的效率；

其二、第一隔板与第二隔板将罐本体划分成为三个相对独立的空间，混合液体通过导流管进入分离层内，混合液体在分离层内静置分层，密度较大的水穿过第二隔板进入集水罐内，密度较小的有机液体上浮并穿过第一隔板，减少进入罐本体内的混合液体对已分层液体的影响，提高油气水分离装置的分层效果。

附图说明

图1为一种用于酯化反应的油气水三相分离装置的整体结构示意图；

图2为一种用于酯化反应的油气水三相分离装置的内部结构示意图。

图中：1、罐本体；11、有机层；12、分离层；13、储水层；2、回流管；3、进液口；4、排气口；5、真空发生器；6、液位计；61、透光玻璃管；62、浮球；7、出液管；8、截断阀；9、窗口；10、导流管；101、第一通孔；102、第二通孔；14、第一隔板；15、第二隔板；16、筛孔；17、集水部；18、挡流板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种用于酯化反应的油气水三相分离装置，包括有罐本体1，罐本体1的上端设置有用于混合液体进入的进液口3，罐本体1的下端设置有用于排水的出液管7，混合液体从进液口3处进入罐本体1内；通常酯化反应生产的有机液体的密度小于水的密度，混合液体在罐本体1内发生分层现象，由于水的密度较大，分层后水在重力的作用下下沉至罐本体1的下部，有机液体上浮在水的表面；罐本体1的上部还设置有回流管2，回流管2将浮在水上的有机液体再次引回至反应釜内；出液管7自上而下依次设置有用于观察的窗口9以及用于控制出液管7通断的截断阀8，使用者打开截断阀8将罐本体1内的水排出罐本体1，当有机液体进入窗口9内时使用者关闭截断阀8，避免有机液体的浪费。

如图2所示，罐本体1内设置有与进液口3连通的导流管10，导流管10远离进液口3的一端延伸至罐本体1内，导流管10的上下两端分别开设有第一通孔101与第二通孔102，第一通孔101位于回流管2的上方，避免位于罐本体1上部的有机液体再次进入回流管2内，混合液体通过导流管10进入罐本体1内时，混合液体向下流动通过位于下端的第二通孔102流出导流管10，而混合液体中的气体向上逸散，通过第一通孔101排出导流管10内，罐本体1的上端还设置有排出罐本体1内气体的排气口4，罐本体1内的逸散出的气体通过排气口4排出；排气口4还可以连接真空发生器5，将罐本体1内的气体抽出，进一步提高罐本体1内气体的排出效果。

罐本体1内自上而下设置有水平的第一隔板14与第二隔板15，第一隔板14与第二隔板15之间形成有间隔，间隔将罐本体1沿竖直方向自上而下划分为：有机层11、分离层12以及储水层13；导流管10穿设第一隔板14，使导流管10的下端位于第一隔板14与第二隔板15之间，也使得位于导流管10下端的第二通孔102位于第一隔板14与第二隔板15之间，混合液体通过导流管10直接进入分离层12内；第一隔板14与第二隔板15上均开设有用于液体通过的筛孔16，进入分离层12内的混合溶液在分离层12内静置分层后，水通过第二隔板15后进入储水层13内，有机液体通过第一隔板14后有机层11内。

为保证分离层12内的混合液体能够保持相对静止的状态，本方案中导流管10远离进液口3的一端设置有用于密封导流管10的挡流板18，第二通孔102沿水平方向开设在导流管10的周向上，第二通孔102均匀分布在导流管10的周向上；第二通孔102使混合液体以导流管10为中心向四周喷射，水平设置的第二通孔102使混合液体沿水平方向喷射，使隔层内的混合液体仅在水平面内的产生流动，减少混合液体进入罐本体1时对已分层液体的影响。

为了保证有机液体能够在分离层12内充分分离并使水能够快速穿过第二隔板15，本方案中导流管10的下端与第二隔板15之间的间距小于1cm，并且第二通孔102开设在导流管10的下端位置，使从第二通孔102流出的混合液体能够与第一隔板14之间具有充足的距离，使有机液体具有充足的分层距离，而水与第二隔板15之间的间距较小，能够快速穿过第二隔板15并进入隔水层内；为了避免从第二通孔102流出的混合液体穿过第二隔板15，本方案中第二通孔102的直径大于筛孔16的直径，保证了第二隔板15阻挡混合液体的能力。

罐本体1的外壁上设置有液位计6，液位计6包括有与罐本体1连通的透光玻璃管61，透光玻璃管61的上下两端均匀罐本体1连通，透光玻璃管61内设置有浮球62，浮球62漂浮在液面上以便于作业者通过浮球62观察罐本体1内的液位，使作业者直观的观察到罐本体1内的液位。

第二隔板15的下方连接有漏斗状的集水部17，集水部17向下呈缩口结构，出液管7设置在集水部的下端；出液管7自上而下一侧设置有用于观察的窗口9以及用于控制出液管7通断的截断阀8；呈漏斗状的集水部17能够提高罐本体1的排水效果，使酯化反应生产的水尽可能的排出罐本体1内。

具体实施过程：

混合液体通过导流管10直接进入间隔内，混合液体中的气体通过第一通孔101逸散到罐本体1内，作业者将真空发生器5打开，将罐本体1内的气体抽出，混合液体通过第二通孔102进入分离层12内，在第一隔板14与第二隔板15之间进行分层；

混合液体中密度较大的水穿过第二隔板15进入位于第二隔板15下方的集水部内，有机液体由于密度小于水上浮并穿过第一隔板14，有机液体通过设置在第一隔板14上方的回流管2返回反应釜内继续进行反应；

在排出罐本体1内的水时，作业者先观察窗口9内液体的颜色，确认为水后打开截断阀8，使罐本体1内的水通过出液管7排出罐本体1内，当有机液体进入观察窗口9时，作业者将截断阀8关闭，减少有机液体的浪费。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。