[發(fā)明專利]一種球型混合強(qiáng)化介質(zhì)強(qiáng)化混合的連續(xù)生產(chǎn)二聚酸的反應(yīng)裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810332422.7
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108579623B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 計(jì)建炳;陸向紅;汪之禾;胡冬冬
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J8/10
• 分類號: B01J8/10;B01J8/00;C07C51/353;C07C57/13
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發(fā)明公開了一種球型混合強(qiáng)化介質(zhì)強(qiáng)化混合的連續(xù)生產(chǎn)二聚酸的反應(yīng)裝置及方法。所述裝置包括進(jìn)料管路系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)和出料管路系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)兩端分別與進(jìn)料管路系統(tǒng)、出料管路系統(tǒng)連接，管式反應(yīng)器的反應(yīng)器筒體外壁裝配有圓筒形加熱套，反應(yīng)器筒體外壁和圓筒形加熱套間設(shè)置有溫度檢測裝置，反應(yīng)器筒體內(nèi)部填充有球型混合強(qiáng)化介質(zhì)。本發(fā)明通過在反應(yīng)器內(nèi)加入球型混合強(qiáng)化介質(zhì)，在旋轉(zhuǎn)的反應(yīng)器內(nèi)的多維、定向的運(yùn)動，不僅加強(qiáng)了球型混合強(qiáng)化介質(zhì)與反應(yīng)物料之間的碰撞，而且在球型混合強(qiáng)化介質(zhì)的作用下，催化劑表面不斷更新，有效提高液固相間傳質(zhì)，提高了反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)二聚酸的連續(xù)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二聚酸生產(chǎn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種球型混合強(qiáng)化介質(zhì)強(qiáng)化混合的連續(xù)生產(chǎn)二聚酸的反應(yīng)裝置及方法，它通過球型混合強(qiáng)化介質(zhì)強(qiáng)化混合的方法連續(xù)化生產(chǎn)二聚酸。

背景技術(shù)

二聚酸是一種物化性質(zhì)特殊、工業(yè)用途廣泛的化學(xué)品。目前，工業(yè)上生產(chǎn)二聚酸的方法是在攪拌釜中，油酸或亞油酸在白土催化下二聚生成。白土催化二聚酸合成的活性中心主要是位于層間的Bronsted酸性活性中心和位于鋁氧八面體中的Lewis酸活性中心。活性白土層間距約1.3nm，油酸和亞油酸分子徑向直徑大于0.8nm，軸向長度更大，油酸和亞油酸分子進(jìn)入活性白土催化中心的阻力大，二聚酸生成速率慢，需要較長的反應(yīng)時間和較高的反應(yīng)溫度。長時間的高溫作用，使油酸和亞油酸發(fā)生脫羧等副反應(yīng)，生成的二聚酸也會進(jìn)一步聚合生成多聚酸，不僅降低了二聚酸的收率，而且降低了二聚酸產(chǎn)品的品質(zhì)。強(qiáng)化油酸和亞油酸在白土顆粒內(nèi)外之間的傳質(zhì)，使粘度較高、分子較大的液相油酸和亞油酸與固相的白土催化劑上的活性位點(diǎn)之間及時、充分、有效的接觸是提高二聚酸生成速率和收率的關(guān)鍵之一。

目前，二聚酸的合成和生產(chǎn)主要在機(jī)械攪拌釜中進(jìn)行。機(jī)械攪拌雖然比較簡單，但由于其僅從宏觀上對液體進(jìn)行混合，對物料沒有剪切細(xì)化作用，故強(qiáng)化混合的效果較差；另外工業(yè)化生產(chǎn)時，由于反應(yīng)釜體積較大，機(jī)械攪拌時易存在死角，并且攪拌槳懸臂較長，易造成攪拌槳變形扭曲，從而限制了工業(yè)化生產(chǎn)時的攪拌速度，使其遠(yuǎn)低于實(shí)驗(yàn)室操作，進(jìn)一步減弱了對混合的強(qiáng)化作用，相接觸面積小，反應(yīng)速率慢。因此，強(qiáng)化高粘度的液相油酸、亞油酸與固相的白土催化劑混合，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)化反應(yīng)是提高二聚酸生產(chǎn)技術(shù)水平的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有二聚酸生產(chǎn)技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種球型混合強(qiáng)化介質(zhì)強(qiáng)化混合的連續(xù)生產(chǎn)二聚酸的反應(yīng)裝置及方法，它通過球型混合強(qiáng)化介質(zhì)強(qiáng)化混合的方法連續(xù)化生產(chǎn)二聚酸，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、能提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)、易于放大并適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

所述的一種球型介質(zhì)強(qiáng)化混合的連續(xù)生產(chǎn)二聚酸的反應(yīng)裝置，包括進(jìn)料管路系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)和出料管路系統(tǒng)，其特征在于反應(yīng)系統(tǒng)為能旋轉(zhuǎn)的管式反應(yīng)器，管式反應(yīng)器的一端通過法蘭和第一動密封裝置與進(jìn)料管路系統(tǒng)連接，另一端通過法蘭和第二動密封裝置與出料管路系統(tǒng)連接，管式反應(yīng)器的反應(yīng)器筒體外壁裝配有圓筒形加熱套，反應(yīng)器筒體外壁和圓筒形加熱套間設(shè)置有溫度檢測裝置，反應(yīng)器筒體內(nèi)部填充有球型混合強(qiáng)化介質(zhì)。

所述的一種球型介質(zhì)強(qiáng)化混合的連續(xù)生產(chǎn)二聚酸的反應(yīng)裝置，其特征在于反應(yīng)器筒體內(nèi)壁沿圓周方向均勻裝設(shè)若干塊擋板；反應(yīng)器筒體內(nèi)壁設(shè)有若干圓形支桿，反應(yīng)器筒體內(nèi)沿軸向均勻間隔設(shè)置若干塊圓形隔板，球型混合強(qiáng)化介質(zhì)設(shè)置在相鄰兩個圓形隔板與反應(yīng)器筒體構(gòu)成的空間內(nèi)。

所述的一種球型介質(zhì)強(qiáng)化混合的連續(xù)生產(chǎn)二聚酸的反應(yīng)裝置，其特征在于圓形隔板上均勻開有若干圓形孔和槽口，圓形孔大小、個數(shù)與圓形支桿相匹配，圓形隔板通過圓形孔安裝固定到圓形支桿上；槽口大小、個數(shù)與擋板相匹配，擋板對應(yīng)設(shè)置在圓形隔板的槽口上，相鄰兩個圓形隔板之間設(shè)有隔板支架，通過隔板支架隔開。

所述的一種球型介質(zhì)強(qiáng)化混合的連續(xù)生產(chǎn)二聚酸的反應(yīng)裝置，其特征在于反應(yīng)器筒體外壁與圓筒形加熱套之間的距離為1-5mm。