[实用新型]一种C10-24脂肪酸甲酯化的装置

说明书

(一)所属技术领域：

本实用新型涉及一种反应装置，尤其一种C_10-24脂肪酸甲酯化的装置。 

(二)背景技术

酯化反应是重要的一类有机合成反应，在现代工业起着举足轻重的作用。酯化反应合成的羧酸酯，是香料、日化、燃料、涂料、皮革、医药等工业的原料。近几年高级脂肪酸甲酯作为可再生的能源，以及代替芳香族羧酸酯增塑剂是人们研究的重要课题。传统的脂肪酸甲酯合成方法是将脂肪酸与甲醇，浓硫酸催化剂按一定的比例一次性投入反应釜中，在一定的温度和压力下，经过6～8小时反应。该法存在的不足：①浓硫酸对设备腐蚀严重，副反应多，后处理麻烦；②反应时间长，能耗高；③甲醇占据很大反应釜的有效容积，设备利用率低。为此，近些年来，人们开发了多种固体酸催化剂用于酯化反应，这些催化剂不溶于反应液，反应结束后易通过过滤、离心式或沉淀等分离手段分离回收催化剂，并重复利用，节约资源，减少污染。目前脂肪酸甲酯的非均相合成主要采用反应器的形式有： 

1、釜式反应器。利用机械搅拌强化脂肪酸和醇的接触，并使固体催化剂悬浮于反应液中，利用外置的离心机或过滤机分离回收催化剂。 

2、塔式反应器。将固体催化剂包裹在填料之内(或放在塔板上)，反应物在催化剂表面进行酯化反应。 

3、固定床反应器。将固体催化剂填充于反应管中形成多孔固定床，反应物经固定床的空隙时与催化剂接触，随后从固定床出口排出，并直接与催化剂分离。 

在固体催化剂催化高级脂肪酸的酯化反应中，固定床反应器相对于其它两类具有一定的优势，相对于釜式反应器：①无机械搅拌，设备密封性能好。②可连续化生产，承受较高的温度和压力。③固体催化剂磨损小。相对塔式反应器： ①体积小。②催化剂再生方便。然常规的固定床反应器应用在脂肪酸甲酯的工业化生产仍存在一些问题，表现在：①列管式固定床反应器，采用管内装催化剂，单位换热面积内催化剂量小，反应能力小。②设备制作工艺复杂。③反应转化率低。④反应温度不均匀。 

(三)发明内容：

为了克服现有装置的不足，本实用新型提供一种C_10-24脂肪酸甲酯化的装置，其结构简单、易于操作、反应充分、能耗低、转化率高、催化剂装填系数大。 

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是： 

1.一种C_10-24脂肪酸甲酯化的装置，是一分段加热、分段反应、双层固定床式反应器，主要有外壳、内胆、折流板构成，外壳与内胆以法兰连接，形成夹层，夹层底部有出料口，夹层上部有折流板，外壳顶部有气相出口，内胆底部有进料口，分布器、依次往上：一级加热段、一级反应室、二级加热段、二级反应室以法兰连接，一、二级反应室均装有催化剂，两头内部均有内法兰，夹有丝网的孔板固定在内法兰上。 

2.如上述第1项所述的一种C_10-24脂肪酸甲酯化的装置，其中，折流板为上大下小圆台形。折流板上端与内胆顶部相平，折流板的下端距内胆的外壁为0.5～1cm，折流板用花格固定在外壳的内壁上。 

3.如上述第1项所述的一种C_10-24脂肪酸甲酯化的装置，其中，一、二级加热段换热面积之比为1∶0.5～1。 

4.如上述第1项所述的一种C_10-24脂肪酸甲酯化的装置，其中，一、二级反应室容积比为1～1.5∶1。 

5.如上述第1项所述的一种C_10-24脂肪酸甲酯化的装置，其中，一、二级换热段的总面积，一、二级反应室容积之间应满足20～80m²/m³关系。 

6.如上述第1项所述的一种C_10-24脂肪酸甲酯化的装置，其中，外壳与内胆形成的夹层，夹层的底部位置在一级加热段外壁中部处。 

7.如上述第1项所述的一种C_10-24脂肪酸甲酯化的装置，其中，一、二级反应室内均装有大孔强酸性阳离子交换树脂催化剂。 

本实用新型的有益效果：①反应物受热均匀，避免了催化剂过热失活的现 象。②催化剂装填系数大，产能大。③催化剂表面液体静压小，生成的水易逸出，有利于催化剂对反应物的吸附，既提高了反应速度，又增大了脂肪酸的转化率。④折流板使从二级反应室顶端流出的液体，沿内胆外壁以薄膜状流下，内胆似高效薄膜蒸发器，无需分离设备即可得到高含量脂肪酸甲酯。⑤催化剂装填、再生方便。 

(四)附图说明：

图1一种C_10-24脂肪酸甲酯化的装置示意图。