[實用新型]一種多相催化反應與膜分離組合裝置

有效

• 申請號: 201621285147.0
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN206253115U
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 高文杲;金作宏
• 申請（專利權）人: 河北美邦工程科技股份有限公司
• 主分類號: B01J8/14
• 分類號: B01J8/14;B01J19/00;B01D61/58
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司13100
• 代理人: 董金國

技術領域

本實用新型涉及一種化學反應裝置，特別是一種多相催化反應與膜分離組合裝置，適用于環己酮氨肟化反應分離過程，也適用于制備丁酮肟、環氧丙烷、環氧氯丙烷、雙氧水等其他氣液固三相催化反應分離過程。

背景技術

環己酮肟是一種生產己內酰胺的重要的中間體，由羥胺鹽與環己酮發生肟化反應制得，生成的環己酮肟再經貝克曼重排得到己內酰胺。目前，環己酮氨肟化法由于其制備方法簡單，不副產硫銨，無環保難題，是己內酰胺行業普遍采用的方法。氨肟化法制備環己酮肟反應與分離過程中，在反應器內設置金屬膜過濾器，在環己酮發生催化反應后，環己酮肟可與催化劑立即完成分離過程，與外置過濾器相比，降低了能耗，但同時存在著反應器與金屬膜過濾器的匹配問題，考慮反應物料的放熱移取等安全問題，反應器容積不能太大，造成金屬膜與反應器不能正好匹配，單臺反應器產能低，而且金屬膜設置在反應器內，不便于維修，由于反應器內設置金屬膜，物料反應時混合均勻程度低，環己酮的轉化率低，反應物料局部溫度高，副產物多，造成產品品質低。因此目前環己酮氨肟化反應分離裝置存在著反應均一性差，環己酮轉化率低，環己酮肟的產能低，維修不便等問題。為了解決上述問題，對環己酮氨肟化反應分離裝置進行改進意義是明顯的。

實用新型內容

本實用新型針對現有環己酮氨肟化催化反應與分離過程的不足，提供一種產能高，換熱效果好，便于維修的多相催化反應與膜分離組合裝置。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種多相催化反應與膜分離組合裝置，包括反應罐和清液罐，其中，反應罐頂端設置有循環物料進口、催化劑加料口和原料進口，反應罐底端設有循環物料出口和液氨進口，反應罐外側壁設置有清液出口，反應罐內設置有金屬膜過濾器、導流筒、攪拌器、原料分布器和液氨分布器，外循環管路上循環泵通過管路連接有加料混合器、換熱器、靜態混合器，靜態混合器與循環物料進口相連，循環物料出口與循環泵相連。

所述的多相催化反應與膜分離組合裝置，在外循環管路上循環泵和加料混合器之間設有外置死端過濾器或者設有外置錯流過濾器。

所述的多相催化反應與膜分離組合裝置，反應罐內導流筒為夾層式導流筒或者為蛇管式導流筒。

所述的多相催化反應與膜分離組合裝置，外置錯流過濾器的無機膜為陶瓷膜，其過濾精度為30 nm～5μm；外置死端過濾器的無機膜為金屬膜，其過濾精度為0.05～50μm。

所述的多相催化反應與膜分離組合裝置，其特征在于外置死端過濾器底端設有催化劑出口，通過管路與反應罐的催化劑加料口相連。

所述的多相催化反應與膜分離組合裝置，其特征在于反應罐內金屬膜過濾器以膜堆形式均勻設置在反應罐內周圍，金屬膜過濾器的膜管過濾精度為0.05～50μm。

所述的多相催化反應與膜分離組合裝置，其特征在于管道加料混合器上設有管道加料口。

本實用新型可用于環己酮氨肟化催化反應與分離過程，還可用于制備丁酮肟、環氧丙烷、環氧氯丙烷、雙氧水等其他氣液固三相催化反應分離過程。

本實用新型取得以下有益效果：

1、本實用新型原料可直接加入反應罐內，也可以加入加料混合中，先在管道內進行預反應，再進入反應器內進一步反應，使反應物料混合的更均勻，提高環己酮的轉化率；

2、采用內置金屬膜過濾器，外置無機膜過濾器，可使反應罐的設計更加合理，增加產能；

3、本實用新型中反應罐內設置導流筒，可使反應物料混合的更加均勻，同時導流筒設有夾層，可實現移取反應熱的作用，使反應罐內物料反應溫度均衡，減少副產物的產生，可提高產品質量，同時反應安全穩定可靠；

4、反應罐內的金屬膜過濾器采用膜堆的形式分布在反應罐內周圍，可整體取出，便于維修，另外置無機膜過濾器維修也很方便。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為本實用新型的反應罐的結構示意圖。

圖3為反應罐內部結構的俯視圖。

附圖中的標號代表的含義是：

1、反應罐 2、導流筒 3 、金屬膜過濾器 4、循環物料出口 5 、循環泵 6、閥門A 7、閥門B 8 、閥門C 9、催化劑出口 10、外置死端過濾器 11、外置錯流過濾器 12、清液罐 13、循環管道 14、管道加料混合器 15、管道加料口 16、換熱器 17、靜態混合器 18、催化劑加料口 19、循環物料進口 20、原料進口 21、原料分布器 22、液氨進口 23、液氨分布器 24、攪拌器 25、內置金屬膜清液出口。