一种缩聚反应器的制作方法

物理化学装置的制造及其应用技术1.本实用新型涉及化工设备技术领域，具体为一种缩聚反应器。背景技术：2.1,4-丁二醇(bdo)是丁二醇异构体之一，是丁烷的末端二羟基取代物，室温下为无色粘稠液体，在1,4-丁二醇(bdo)加工过程中需要对乙炔和甲醛进行多级催化反应，市面上常见的催化反应设备，为了对1,4-丁二醇提供不同压力不同温度的催化，大都采用数个催化装置进行，连续性差，且设备成本高，因此，针对上述问题提出一种缩聚反应器。技术实现要素：3.本实用新型的目的在于提供一种缩聚反应器，将bdo生产所需的多级反应集合到同一设备上，同时，针对不同的催化反应提供不同的气压值和温度值，形成对bdo生产的连续式加工流水线，加工效率高,以解决上述背景技术中提出的问题。4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：5.一种缩聚反应器，包括：6.反应塔，反应塔内部从上往下依次设置有一级反应室、二级反应室、三级反应室和去离子室，一级反应室、二级反应室和三级反应室底板均为从左往右依次向下倾斜的导料斜坡，导料斜坡右侧设置有伸出反应塔外且与下一级腔室连接的导料管；7.催化反应机构，催化反应机构包括三组依次设置在一级反应室、二级反应室和三级反应室内部的催化剂箱，催化剂箱具体为两组相互贴合设置的网板，网板之间的空隙内填充对应的催化剂，去离子室外侧的反应塔上设置有连接去离子室的离子交换树脂供给机构；8.催化条件控制机构，催化条件控制机构包括分别连接一级反应室、二级反应室和三级反应室的加压机构及一级反应室、二级反应室和三级反应室内部设置的加热机构。9.作为一种优选方案，一级反应室内部催化剂箱内填充的催化剂为cu-bi催化剂，二级反应室内部催化剂箱内填充的催化剂为骨架镍，二级反应室底部右侧设置有伸入二级反应室内的氢气供给管道，三级反应室内部催化剂箱内填充的催化剂为ni-cu-mn/al2o3高温变换催化剂，三级反应室底部右侧设置有伸入三级反应室内的氢气供给管道。10.作为一种优选方案，一级反应室顶部设置有伸出反应塔外的进料口，进料口上设置有密封端盖，导料管上设置有开关阀，去离子室底部右侧设置有出料管。11.作为一种优选方案，离子交换树脂供给机构具体包括设置在反应塔左侧面板上的物料箱，物料箱底部出料口处设置有旋转下料器，旋转下料器底部的导料斗伸入去离子室内。12.作为一种优选方案，去离子室内部横向设置有过滤板，去离子室底部设置有设备室，设备室内部的底板上固定设置有搅拌电机，设备室的顶板上设置有向上延伸至去离子室顶部且贯穿过滤板的连接转动筒，搅拌电机的搅拌轴向上贯穿连接转动筒且通过密封转轴与连接转动筒内壁转动连接，搅拌轴顶部设置有延伸至过滤板上方的搅拌器。13.作为一种优选方案，加热机构具体包括分别设置在一级反应室、二级反应室和三级反应室内壁上的加热器。14.作为一种优选方案，加压机构具体包括设置在反应塔左侧面板安装台上的设备箱，设备箱内部的底板上设置有空气增压泵，空气增压泵的充气管上设置有四通，四通的另外三个管口分别通过三组供气管分别连接一级反应室、二级反应室和三级反应室，供气管上靠近四通端设置有导气阀，供气管上远离四通端设置有泄压管，泄压管上设置有泄压阀，泄压管上靠近供气管端设置有压力变送器。15.作为一种优选方案，一级反应室、二级反应室和三级反应室的左侧内壁顶部均设置有伸出反应塔外的插入筒，插入筒内壁光滑，供气管右端外部设置有插入套，插入套外壁上设置有与插入筒内壁贴合的密封圈。16.作为一种优选方案，设备箱内部的左侧内壁上从上往下依次设置有plc控制器和继电器组，继电器组包括分别连接开关阀、加热器、搅拌电机、空气增压泵、导气阀和泄压阀的多组继电器，继电器的控制信号接入端分别通过线路连接plc控制器的控制信号输出端，plc控制器的信号接入端通过数据线路连接压力变送器的检测信号输出端。17.由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型提供的一种缩聚反应器，有益效果是：18.1、通过在反应塔内从上往下依次设置一级反应室、二级反应室、三级反应室和去离子室，且通过导料管对一级反应室、二级反应室、三级反应室和去离子室进行逐级连接，可实现对bdo的逐级反应，设置在一级反应室、二级反应室、三级反应室内部的加热器为bdo的反应提供分区温度加热，设置的空气增压泵利用三组供气管为一级反应室、二级反应室、三级反应室提供分区气压，满足bdo在不同阶段反应所需的不同条件；19.2、去离子室连接离子交换树脂供给机构，使用旋转下料器可实现对离子交换树脂的添加，以去除1,4-丁二醇中的金属离子，期间，设置的搅拌电机带动搅拌器旋转，可加速1,4-丁二醇中的金属离子的去除。附图说明20.图1为本实用新型一种缩聚反应器整体结构示意图；21.图2为本实用新型一种缩聚反应器加压机构结构示意图。22.图中：1、反应塔；11、一级反应室；12、二级反应室；13、三级反应室；14、去离子室；15、设备室；16、进料口；17、氢气供给管道；2、催化剂箱；21、导料斜坡；22、导料管；23、开关阀；3、加热器；4、安装台；41、设备箱；42、空气增压泵；43、四通；44、供气管；45、泄压管；46、导气阀；47、压力变送器；48、插入套；49、密封圈；5、插入筒；6、物料箱；61、旋转下料器；62、导料斗；7、过滤板；71、搅拌电机；72、转动连接筒；73、搅拌器；8、继电器组；81、plc控制器。具体实施方式23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。24.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。27.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细的说明。28.如图1-2所示，本实用新型实施例提供一种缩聚反应器，包括：29.反应塔1，反应塔1内部从上往下依次设置有一级反应室11、二级反应室12、三级反应室13和去离子室14，一级反应室11、二级反应室12和三级反应室13底板均为从左往右依次向下倾斜的导料斜坡21，导料斜坡右侧设置有伸出反应塔1外且与下一级腔室连接的导料管22，一级反应室11顶部设置有伸出反应塔11外的进料口16，进料口16上设置有密封端盖，导料管22上设置有开关阀23，去离子室14底部右侧设置有出料管；30.催化反应机构，催化反应机构包括三组依次设置在一级反应室11、二级反应室12和三级反应室13内部的催化剂箱2，催化剂箱2具体为两组相互贴合设置的网板，网板之间的空隙内填充对应的催化剂，去离子室14外侧的反应塔1上设置有连接去离子室14的离子交换树脂供给机构，其中：31.离子交换树脂供给机构具体包括设置在反应塔1左侧面板上的物料箱6，物料箱6底部出料口处设置有旋转下料器61，旋转下料器61底部的导料斗62伸入去离子室14内，去离子室14内部横向设置有过滤板7，去离子室14底部设置有设备室15，设备室15内部的底板上固定设置有搅拌电机71，设备室15的顶板上设置有向上延伸至去离子室14顶部且贯穿过滤板7的连接转动筒72，搅拌电机71的搅拌轴向上贯穿连接转动筒72且通过密封转轴与连接转动筒72内壁转动连接，搅拌轴顶部设置有延伸至过滤板7上方的搅拌器73；32.催化条件控制机构，催化条件控制机构包括分别连接一级反应室11、二级反应室12和三级反应室13的加压机构及一级反应室11、二级反应室12和三级反应室13内部设置的加热机构，其中：33.加热机构具体包括分别设置在一级反应室11、二级反应室12和三级反应室13内壁上的加热器3；34.加压机构具体包括设置在反应塔1左侧面板安装台4上的设备箱41，设备箱41内部的底板上设置有空气增压泵42，空气增压泵42的充气管上设置有四通43，四通43的另外三个管口分别通过三组供气管44分别连接一级反应室11、二级反应室12和三级反应室13，供气管44上靠近四通43端设置有导气阀46，供气管44上远离四通43端设置有泄压管45，泄压管45上设置有泄压阀，泄压管上45靠近供气管44端设置有压力变送器47。35.进一步，一级反应室11内部催化剂箱2内填充的催化剂为cu-bi催化剂，二级反应室12内部催化剂箱2内填充的催化剂为骨架镍，二级反应室12底部右侧设置有伸入二级反应室12内的氢气供给管道17，三级反应室13内部催化剂箱2内填充的催化剂为ni-cu-mn/al2o3高温变换催化剂，三级反应室13底部右侧设置有伸入三级反应室13内的氢气供给管道17。36.上述装置中，一级反应室11、二级反应室12和三级反应室13的左侧内壁顶部均设置有伸出反应塔1外的插入筒5，插入筒5内壁光滑，供气管44右端外部设置有插入套48，插入套48外壁上设置有与插入筒5内壁贴合的密封圈49，提高一级反应室11、二级反应室12和三级反应室13的密封性。37.进一步，设备箱41内部的左侧内壁上从上往下依次设置有plc控制器81和继电器组8，继电器组8包括分别连接开关阀23、加热器3、搅拌电机71、空气增压泵42、导气阀46和泄压阀的多组继电器，继电器的控制信号接入端分别通过线路连接plc控制器81的控制信号输出端，plc控制器81的信号接入端通过数据线路连接压力变送器47的检测信号输出端。38.本实施例中记载设备的操作步骤为：39.将乙炔和甲醛从反应塔1顶部的进料口16进入一级反应室11内，关闭进料口的密封端盖，后控制一级反应室11内的加热器3加热，控制空气增压泵42开启的同时，控制连接一级反应室11供气管上的导气阀46开启，使物料与一级反应室11内部催化剂箱2内的cu-bi催化剂进行催化反应，期间，气压和温度分别控制在98kpa、80-95℃，制得1,4-丁炔二醇，后开启一级反应室11与二级反应室12之间导料管22上的开关阀23，将1,4-丁炔二醇导入二级反应室12内；40.1,4-丁炔二醇导入二级反应室12后，与二级反应室12内催化剂箱2内的骨架镍催化，于1.372-2.06mpa、50-60℃的条件下利用氢气供给管道17加氢后制得1,4-丁烯二酸盐，开启二级反应室12和三级反应室13之间导料管22的开关阀23，将1,4-丁烯二酸盐导入三级反应室13内；41.1,4-丁烯二酸盐导入三级反应室13内部后，与三级反应室13内部催化剂箱2内的ni-cu-mn/al2o3高温变换催化剂反应，进一步利用氢气供给管道17加氢后制得1,4-丁二醇，其中，三级反应室13内部气压和温度分别控制在13.7-20.6mpa、120-140℃；42.将上述反应后得到的1,4-丁二醇导入去离子室14内，开启旋转下料器61添加定量的离子交换树脂，很纠结欧利用搅拌电机71进行充分搅拌后，除去1,4-丁二醇中的金属离子，得到bdo粗品，再经蒸馏提纯得纯品。43.其中，plc控制器81和继电器组8的设置，配合压力变送器47的设置，可实现对上述三次催化反应中所需气压的自动调节，其中，与加热管3连接的继电器为温度继电器，可实现对三次催化反应中的温度进行自动调节。44.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。









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