[发明专利]偏三甲苯连续氧化反应釜

说明书

技术领域

本发明涉及一种偏三甲苯连续氧化反应釜，尤其是一种偏三甲苯连续氧化工艺生产偏苯三甲酸的氧化反应设备，属于化工生产设备技术领域。

背景技术

偏苯三甲酸是一种重要的化工原料。据申请人了解，现有的偏三甲苯经氧化反应生成偏苯三甲酸的方法有间歇式与连续式两种。

间隙式采用的氧化反应设备通常为塔器鼓泡式反应器。此类反应器将空气从塔器的底部引入，从顶部流出。空气和反应物料通过自然接触产生氧化反应。其缺陷有：1)、空气和反应物料混合不均匀，空气分子表面触碰到物料可以产生氧化反应，接触不到则形成气泡窜从反应器顶部流出，因此反应效率不高，只适合于低产量的小口径塔器反应器；2)、每隔几小时需要重复进料、放料，升压升温、降压降温，因此设备的金属构件易产生疲劳，使用寿命短，维修频率高，安全系数不高，环保压力大；3)、能耗高，物料损失大，能量难以回收利用。

连续式采用的氧化反应设备将多台反应器(多个间隙式的氧化反应器)串联，分级逐步氧化，使偏三甲苯连续氧化成偏苯三甲酸。其典型结构可以参见申请号为200610086124.1的中国专利申请。此类设备明显的缺点是设备投资大，工艺流程长。尤其是，下降的液态偏三甲苯反应物料与上升空气交汇时发生氧化反应，难以反应充分，偏苯三甲酸收率较低。此外，各台反应器之间的连接需要增加管道或输送设备，从而容易造成固体物料结壁、堵塞等问题，使得难以长时间正常运行。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的主要缺点，通过结构改进，提出一种具有可以显著提高收率的偏三甲苯连续氧化反应釜。

为了达到以上目的，本发明偏三甲苯连续氧化反应釜包括塔罐状反应器釜体；所述釜体的上段装有搅拌装置，顶部具有气相出口；所述釜体的下段具有加热装置，底部具有出料口；所述釜体具有至少一级上、下分布的进料管和进气管；至少一级进料管和进气管之间装有上下间隔、迂回分布的折流板，所述折流板上具有蜂窝状通气孔。

理论和实践证明，在偏三甲苯氧化生成偏苯三甲酸的反应过程中，随着偏苯三甲酸的浓度提高，反应速度会逐渐减缓。当偏三甲苯氧化反应生成的偏苯三甲酸达到一定饱和浓度后(通常达到65％之后)，进一步的氧化反应将十分困难。只采取常规的诸如搅拌、合理控制混合比、反应温度及添加催化剂等措施，偏苯三甲酸的收率很难进一步提高。而采用折流板结构后，反应过程中，液态的反应物料由上至下落在折流板上，而空气则由下至上流经折流板的通气孔，结果使液态的反应物料呈沸腾状，反复升降，与空气充分混合接触，从而有效提高了氧化效率，进而可以使偏苯三甲酸的收率比现有及时提高约15％。

本发明进一步的完善是，所述折流板的一侧为与釜体侧壁邻接形成的蓄液池，另一侧为垂向引流板；所述蓄液池与引流板之间为具有蜂窝状通气孔的筛板；所述引流板的上边缘高于筛板上表面，从而形成溢流挡边，其下边缘延伸至下一级折流板的蓄液池内，并与该蓄液池的内边形成折流间隙。这样，当反应物料由上至下落在折流板上，而空气由下至上流经折流板的通气孔时，反应物料被吹浮呈沸腾状，液态反应物料由蓄液池和筛板上溢流后，顺着引流板流入下一级折流板的蓄液池，可以保持釜体中部的通道为上升气流通道，反应物料则需要经过迂回曲折的折流通道，从而更进一步保证反应物料与空气充分混合接触，提高氧化效率。

本发明更进一步的完善是，所述釜体下段具有下段进气管，所述釜体下段在下段进气管之上装有导流筒，所述下段进气管的出气孔位于所述导流筒的下端口范围内。这样，在反应的最终阶段，进一步输入的空气不仅保证了充足的氧气量，而且借助导流筒，使下落的反应物料受上升气流的冲击而迂回到釜体下段与导流筒之间的环状间隔中落下，从而在动态紊流过程中进一步氧化。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1实施例折流板部分的结构示意图。

图3为图3折流板的俯视图。

图4为图1的俯视图。

图5为图1实施例导流筒部分的结构示意图。

图6为图1实施例加热结构示意图。

具体实施方式

实施例一