[实用新型]偏三甲苯连续氧化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种偏三甲苯连续氧化反应器，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，当液态的偏三甲苯反应物料与空气氧化反应结晶生成的偏苯三甲酸易积聚在反应器底部，不仅妨碍出料，影响工艺流程，而且会导致后期氧化反应不畅，影响偏苯三甲酸的收率。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，多台反应器的运行控制较为复杂，工艺指标难以稳定控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的主要缺点，提出一种可以有效避免底部积料堵塞的偏三甲苯连续氧化反应器，从而保证工艺流程顺畅，以及氧化反应不受影响。

为了达到以上目的，本实用新型的偏三甲苯连续氧化反应器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；所述釜体中段具有上、下分布的进料管和进气管；所述釜体下段具有釜底进气管，所述釜底进气管之上装有与釜体下段形成环状间隔的导流筒，所述釜底进气管的出气孔位于所述导流筒的下端口范围内。

由于设置了釜底进气管，因此可以对釜体底部沉积物起到一定的吹拂作用，抑制积聚，尤其是设置了导流筒后，釜底进气管的出气孔又位于导流筒的下端口范围内，输入的空气借助导流筒使下落的反应物料在上升气流的作用下迂回到釜体下段与导流筒之间的环状间隔中落下，并循环翻滚，结果有效避免了积料堵塞现象，保证了工艺流程顺畅。此外，实践证明，偏三甲苯氧化生成偏苯三甲酸的反应速度随着偏苯三甲酸的浓度提高而减缓。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(通常为65％)后，进一步的氧化反应将十分困难。即使采取诸如搅拌、合理控制混合比、反应温度及添加催化剂等常规措施，最终偏苯三甲酸的收率都难以提高。采用本实用新型后，不仅避免了积料堵塞，同时，在动态紊流过程中，使未氧化的残余物料更充分与空气混合，进一步被氧化，取得了提高了偏苯三甲酸收率的效果，一举两得。

本实用新型进一步的完善是，所述釜底进气管呈同心圆环状或平面螺旋状，上面间隔分布有朝上的出气孔；所述导流筒的下端口收缩。

这样，不仅可以使上升气流更有效地吹拂下降反应物料，使其上扬，而且在空气进入下端口后，呈现流向导流筒内壁的趋势，从而将反应物料吹到环状间隔处，更容易形成翻滚循环。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2为图1实施例导流筒部分的结构示意图。

图3为图1实施例加热结构示意图。

图4为图1实施例折流板部分的结构示意图。

图5为图3折流板的俯视图。

图6为图1的俯视图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的偏三甲苯连续氧化反应器如图1和图6所示，塔罐状的反应器釜体1分成由上至下减缩的上、中、下三段1-1、1-2、1-3，各段之间通过过渡锥连接。釜体的上段装有外置垂向电机带动的搅拌装置4，顶部具有气相出口V，以及测量、防爆口。釜体的下段1-3以及中段1-2具有夹壁式导热油加热装置5(其具体结构下文结合图3详述)，底部具有出料口D，以及导热油进口H1和测温口T1。