一种滴加反应装置的制作方法

本实用新型涉及反应设备领域，特别涉及一种滴加反应装置。

背景技术：

在化工生产过程中，至少两种原料在反应釜内混合反应，当其中一种液体物料是以向反应釜中滴加的形式添加时，这样的反应叫做滴加反应，且大部分为放热反应，而用于化工生产的装置叫做滴加反应装置。

滴加反应中，如果反应体系传热不及时，局部超温很容易发生副反应甚至出现反应失控的现象。

在传统的滴加反应装置中，反应液一般是直接输送进反应釜内，滴加液以滴加的形式加入反应釜内。但是这样容易造成滴加液分散不均匀、局部浓度过高，易导致副反应增多，影响产品质量。

虽然也有专利提到在滴加管处增加喷淋装置，这从一定程度上解决了分散性能差的问题，但这种装置中部分滴加液会沿着反应釜内壁流下，造成分散效果减弱。

同时在生产中，随着滴加反应进行，随着反应体系中原料及产物浓度发生变化，反应速率也会随着变化，此时如果不对滴加液的滴加速率进行调整，可能会造成滴加液过量或者不足。滴加液过量时，多余的滴加液会在反应釜内继续进行反应，造成副反应增多；滴加液不足时会使得反应效率降低。目前，对滴加速率进行调整，调整幅度也是依据员工的经验判断，操作的局限性很大，不能精确地监控反应进行的程度。

另外，一些滴加反应在进行过程中，会产生低沸点副产物，如水等，水的存在可能会影响催化剂的反应活性。目前没有装置提到能够在反应的同时移除这类轻组分。

技术实现要素：

针对现有技术存在的滴加反应中滴加液混合不均匀、滴加液滴加速率调整误差大、副产物不易移除的问题，本实用新型的目的在于提供一种滴加反应装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种滴加反应装置，包括反应釜、滴加装置和冷凝装置，所述滴加装置包括滴加罐、管道和滴加管，所述管道上端与滴加罐下部连通、下端与反应釜上部连通，所述管道上安装有流量调节阀，所述滴加管上端与所述管道下端连通，所述滴加管下端封闭，滴加管的侧壁上安装有若干个滴加小管，所述滴加小管位于反应釜内，所述滴加小管与滴加管连通，所述滴加小管的自由端封闭，所述滴加小管上设有若干个滴加孔；所述冷凝装置位于反应釜外，冷凝装置包括冷凝器和冷凝液收集罐，所述冷凝器的上、下两端分别通过循环管道与所述反应釜连接，所述冷凝液收集罐通过收集管道与冷凝器连接；所述收集管道上设有透明视窗。

进一步的，所述滴加罐上安装有第一液位计。

优选的，所述冷凝液收集罐上安装有第二液位计。

进一步的，所述反应釜包括搅拌装置。

优选的，所述滴加小管向下倾斜，滴加小管与滴加管之间的夹角为60°。

优选的，所述若干个滴加小管的长度呈梯度分布。

优选的，所述若干个滴加小管均匀分布在滴加管外壁的周向方向上。

进一步的，所述若干个滴加小管均匀分布在滴加管外壁的同一圆周方向上。

优选的，所述若干个滴加孔均匀分布在滴加小管的轴向方向上。

进一步的，所述若干个滴加孔均匀分布在滴加小管的周向方向上。

本实用新型的使用过程如下：

a.在反应釜内一次性地放入一定量沸点高于反应温度的物料；

b.在滴加罐中放置一定量沸点低于反应温度的滴加液；

c.反应釜开启加热，待反应釜内的物料融化后，开启搅拌装置，待反应釜内温度达到反应温度后，开启滴加罐下部的流量控制阀，调整滴加速率，开始滴加反应；

d.滴加液以一定的速度通过滴加管末端滴加小管分流，然后通过滴加小管上的滴加孔均匀扩散至反应釜内的物料中，与物料接触反应；

e.冷凝装置开始工作，反应过程产生的沸点低于反应温度的物质开始馏出，收集于冷凝液收集罐中，同时带走一部分反应热，避免釜内超温；

f.反应进行至中后期，可根据收集管道上的透明视窗中的馏出液流量大小，判断反应进行程度；如果冷凝液量明显变大，可判断是滴加液滴加速率偏大，反应釜内滴加液过量导致部分滴加液未反应直接馏出，此时可调低滴加液加料速率，直至馏出液流量恢复正常水平；如果冷凝液量与滴加液的流量相当，基本可判断反应进行至终点，可停止反应。

采用上述技术方案，由于滴加管、滴加小管及其上滴加孔的设置，使得滴加液能够更加均匀的分散在反应釜内，避免了局部浓度过高、副反应的发生；冷凝装置的设置，使得轻组分以及低沸点的副产物能够及时被冷凝装置收集，防止副产物影响反应活性，也给后续的分离提纯阶段带来了便利，收集的反应液还可以回收再用；收集管道上透明视窗的设置，使得操作者能够根据冷凝液的流量，较为直观的判断出反应釜内的反应速度，进而通过流量调节阀更加精准的调节滴加液的滴液速率；同时冷凝器还能够带走反应釜内的部分热量，避免超温现象。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中:1-反应釜、2-滴加罐、3-第一液位计、4-滴加管、5-流量调节阀、6-滴加小管、7-冷凝器、8-冷凝液收集罐、9-透明视窗、10-第二液位计、11-搅拌装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种滴加反应装置，包括反应釜1、滴加装置和冷凝装置，滴加装置包括位于反应釜1外的滴加罐2、管道和滴加管4，管道上端与滴加罐2下部连通、下端与反应釜1上部连通，管道上安装有流量调节阀5，滴加管4上端与管道下端连通，滴加管4下端封闭，滴加管4下端伸入反应釜1内，滴加管4的下部侧壁上安装有若干个与滴加管4连通的滴加小管6，滴加小管6位于反应釜1内，滴加小管6的自由端封闭，滴加小管6上设有若干个滴加孔；冷凝装置位于反应釜1外，冷凝装置包括冷凝器7和冷凝液收集罐8，冷凝器7的上、下两端分别通过循环管道与反应釜1连接，冷凝液收集罐8通过收集管道与冷凝器7连接；冷凝液收集罐8上安装有第二液位计10；收集管道上设有透明视窗9。

本实施例中，滴加罐2安装在反应釜1的上方，滴加罐2的侧壁上安装有第一液位计3，第一液位计3用于观察滴加罐2内的滴加液的储量。

本实施例中，冷凝装置安装在反应釜1的侧部，循环管道则连接在反应釜1的上部，如此设置，能够更好的使反应釜内的轻组分和低沸点副产物更好的进入冷凝器7中冷凝，进而被冷凝液收集罐8收集；同时，冷凝液收集罐8位于冷凝器7的下方，如此设置，能够使冷凝液更好的收集在冷凝液收集罐8中。

本实施例中，反应釜1包括搅拌装置11，搅拌装置11安装在反应釜1的中部位置。

本实施例中，滴加小管6连接在滴加管4的下端，滴加小管6向下倾斜，且滴加小管6与滴加管4之间的夹角为60°；滴加小管6有三个，三个滴加小管6的长度呈梯度分布；三个滴加小管6均匀分布在滴加管4外壁的周向方向上，实施例中，三个滴加小管6均匀分布在滴加管4外壁的同一圆周方向上，即，相邻的两个滴加小管6之间的夹角为120°；滴加小管6上的若干个滴加孔均匀分布在滴加小管6的周向方向上。上述设置，能够使得滴加液更加均匀的分散在反应釜1内。

实施例二

其与实施例一的区别在于：本实施例中，滴加小管6上的若干个滴加孔同时也均匀分布在滴加小管6的轴向方向上。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。