[實用新型]帶旋流分離結構的強化反應裝置

無效

• 申請號: 200920080136.2
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN201454535U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 蔣文偉;張平俊;吳世見;姜永紅;李晶晶;楊國華;楊琴;劉軍;羅芩
• 申請（專利權）人: 四川省樂山市福華通達農藥科技有限責任公司;四川大學
• 主分類號: B01J19/26
• 分類號: B01J19/26;C07F9/142
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司 51100
• 代理人: 濮家蔚

技術領域

本實用新型涉及的是一種化工生產的反應裝置，特征是兼有反應、分離功能的反應裝置。

背景技術

亞磷酸二甲酯在精細化工中具有十分重要的地位。它既是生產草甘膦、敵百蟲、稻瘟凈、氧化樂果等農藥的中間體，又是有機磷緩蝕劑、染料添加劑、塑料助劑及阻燃劑的原料，可用于合成水處理劑，也用做甲基化試劑合成季胺鹽類的殺菌劑、抗靜電劑、柔軟劑等等。

亞磷酸二甲酯一般是由三氯化磷與甲醇反應制得：

PCl₃+3CH₃OH→(CH₃O)₂POH+2HCl↑+CH₃Cl↑

該反應過程是一個強放熱反應。工業上，由釜式反應器流程到冷凝反應器流程的演變，解決了將反應熱及時移走，提高真空效率保證了較高的真空度，使亞磷酸二甲酯收得率有較大的提高。但其流程仍較長，使用的設備也較繁多，包括預反應器、酯化冷凝器和脫酸釜等，物料加入由高位計量罐的位差自然流入預反應器，再進入酯化冷凝器，冷凝后的料液流入脫酸釜的甩盤，拋向加熱的釜壁汽化分離HCl。設備的資金投入量較大，而設備的效率低。冷凝反應器的缺陷是把反應料液冷卻之后，又需加熱汽化再脫除HCl，不合理地反復能源消耗，并且因HCl不能在短時間內迅速脫除，還會引起亞磷酸二甲酯的分解，生成亞磷酸一甲酯及亞磷酸，降低了亞磷酸二甲酯的收得率。

實用新型內容

針對上述情況，本實用新型將提供一種新型反應裝置，即兼有反應、分離功能的帶旋流分離結構的強化反應裝置，以解決上述問題。

本實用新型帶旋流分離結構的強化反應裝置的結構中，包括有噴射流碰撞反應單元和離心旋流式分離單元兩部分。在噴射流碰撞反應單元中至少設置有兩個分別與各反應物料泵送結構連接且互成40-120°夾角、特別是互成45-120°、優選為90°設置的噴射結構，使由噴射結構噴射出的反應物料以所說角度相互碰撞，達到強化和提高其混合效果而加快反應的完成。離心旋流式分離單元中有一立式圓筒狀分離腔，其上部以同心方式設有一排氣管，反應中生成的氣體由該排氣管抽出。離心旋流式分離單元的下方分別設置有阻氣導流結構和被分離物料的收集結構。噴射流碰撞反應單元經其出口側的反應延伸結構沿離心旋流式分離單元中圓筒狀分離腔的徑向漸開線方向與該分離內腔連接。

一般情況下，上述結構中所說的反應延伸結構可以采用管道式的結構，使反應物料在向離心旋流式分離單元的運行過程中同時完成轉化反應，并可由管道的長度控制反應時間。

在上述結構中，所說的該噴射流碰撞反應單元出口側的反應延伸結構在離心旋流式分離單元中圓筒狀分離腔壁部的進口位置，以高于排氣管下方的進口平面為宜.例如，該反應延伸結構的出口位置高于排氣管下方進口平面的位差，通常可控制為排氣管下方進口平面與阻氣導流結構間距的1/4～1/5(一般在100-300mm范圍內)都是允許的.其中，排氣管的直徑一般可以為離心旋流式分離單元圓筒狀分離腔直徑的1/4至1/3.

上述結構中所說的反應物料泵送結構，以采用帶有計量功能的常用的計量泵等設置為佳，可有利于保證反應的順利進行。

在上述結構中，所說的阻氣導流結構可以是以與離心旋流式分離單元的內壁面保持有配合間隙的方式設置于被分離物料收集結構上方、且分布有通孔的平面形式或呈錐形上凸形式的隔板，用于阻止被分離的氣相繼續下行并同時使被分離出的液/固相物料沿離心旋流式分離單元的內壁面下行導入收集結構。

為適應如放熱、吸熱和/或保溫等不同反應類型的需要，在上述結構基礎上，所說的噴射流碰撞反應單元和離心旋流式分離單元及連接于其間的反應延伸結構外，還可以分別設置有與熱交換介質連通的熱交換/保溫結構，如常用形式的夾套式換熱/保溫結構，根據反應需要該夾套結構中可以通入用于移走反應熱的冰鹽水，或是提供反應能量的加熱蒸汽等適當介質。例如在用于亞磷酸二甲酯生產時，該夾套等熱交換/保溫結構中通入的即可為冰鹽水等冷凍介質。

本實用新型上述強化反應裝置的工作過程是：各反應物料由泵送結構噴射至噴射流碰撞反應單元被強制混合反應，反應時間可由改變其出口側的反應延伸結構的長度來控制。反應生成物可在真空的作用下沿離心旋流式分離內壁漸開線方向噴射進入離心旋流式分離單元，并使生成物中的氣體在該分離單元內形成旋流最終由排氣管排出，與氣體成分相分離的液/固態成分則可同時被收集。