[实用新型]一种基于甲苯制备苯甲酸的催化氧化装置

说明书

本实用新型公开了一种基于甲苯制备苯甲酸的催化氧化装置，涉及苯甲酸制备领域。针对现有技术中无法在无溶剂干预下大量工业化制备苯甲酸的问题，提出所述催化氧化装置。具体包括反应釜、结晶塔；反应釜设有进气端，釜盖设有若干催化棒；排料端分别连接苯甲醛储罐和结晶塔；结晶塔底部设有筛网，结晶塔的出料口分别连接苯甲酸苄酯储罐和苯甲酸储罐。可以一次性制备并分离出三种生成物。苯甲酸的制备完全无需溶剂并可以用于工业大量化制备。通过控制反应釜的反应温度、压力、氧气量等参数，可以得到不同收率的苯甲酸成品。针对不同生成物比例需求，可以灵活调节反应工艺。

技术领域

本实用新型涉及苯甲酸制备领域，尤其涉及一种基于甲苯制备苯甲酸的催化氧化装置。

背景技术

苯甲酸具有良好的抑菌作用，常见于人畜用药、染料、饲料等产品的制作工艺中。苯甲酸的工业使用量相对较大，目前工业制备苯甲酸都需要采用溶剂进行溶解原料，然后再经过催化等反应制备出苯甲酸成品。但是通过溶剂工艺，后处理的废液量很大，非常不环保，对后处理带来巨大压力。而目前无溶剂的制备工艺都是若干克或十几克的制备量，仅仅适合实验室制备，无法工业使用。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型目的在于提供一种无溶剂的基于甲苯制备苯甲酸的催化氧化装置。

本实用新型所述的一种基于甲苯制备苯甲酸的催化氧化装置，包括：反应釜、结晶塔、苯甲醛储罐、苯甲酸苄酯储罐、苯甲酸储罐和若干个阀门；所述的反应釜包括封闭并维持釜内压力的釜盖，所述的釜盖设有投料端，所述的反应釜靠近釜盖的釜壁设有进气端，所述的釜底中部设有排料端；所述的釜盖下端面设有若干催化棒，所述的催化棒上端固定连接釜盖下端面，下端向下延伸；所述的排料端通过管路串接第一阀门后分出两支路，一支路串接第四阀门后连接苯甲醛储罐的进料口，另一支路串接第二阀门后连接结晶塔的进料口；所述的结晶塔底部设有筛网，所述的筛网下方为出料口，结晶塔的出料口串接第三阀门后分出两支路，一支路串接第五阀门后连接苯甲酸苄酯储罐的进料口，另一支路串接第六阀门后连接苯甲酸储罐的进料口。

本实用新型所述的一种基于甲苯制备苯甲酸的催化氧化装置，其优点在于，甲苯通过反应釜的加热汽化，可以在催化棒的作用下与氧气进行氧化反应。其主要生成物包括苯甲酸、苯甲醛和苯甲酸苄酯。由于三种生成物的物理性质差异较大，可以通过加热、结晶、熔融等方法进行分类排放至对应储罐。三种生成物都是具有经济价值的物质，可以直接用于后续的生产加工，经济效益明显高于其他制备方法。没有溶剂参与反应，不会出现废液，达到绿色环保。催化棒上端与釜盖固定连接，可以随着釜盖移出釜外，方便维护。

优选地，所述的催化棒为螺旋棒结构。在釜内有限的空间下尽量增大催化面积，有效提高反应速率的收率。

优选地，所述的催化棒下端延伸至釜底。三种主要生成物在反应温度下都为液态，延伸至釜底可以快速将三种生成物引流汇聚，提高效率。

优选地，所述的催化棒材质为负载型金催化剂。具体提供一种可用于催化氧化反应的催化剂材质。

附图说明

图1是本实用新型所述基于甲苯制备苯甲酸的催化氧化装置的结构示意图。

附图标记：10-反应釜、11-釜盖、12-投料端、13-进气端、14-釜底、15-排料端、16-催化棒，20-结晶塔、21-筛网，31-苯甲醛储罐、32-苯甲酸苄酯储罐、33-苯甲酸储罐，41-第一阀门、42-第二阀门、43-第三阀门、44-第四阀门、45-第五阀门、46-第六阀门。

具体实施方式