[实用新型]一种连续多级逆流硝化釜

说明书

本实用新型公开了一种连续多级逆流硝化釜，包括位于上面的分离腔体和位于所述分离腔体下面的混合腔体，所述混合腔体内安装有搅拌叶轮，所述分离腔体内安装有提升叶轮，所述分离腔体的侧壁开设有轻相出口和重相出口，所述混合腔体的侧壁开设有与上一级轻相出口连接的轻相进口和与下一级重相出口连接的重相进口，所述轻相出口的高度高于所述重相出口的高度，所述分离腔体在所述重相出口的位置其内壁与挡环形成进口位于底部的重相腔体；还包括驱动所述搅拌叶轮和所述提升叶轮转动的驱动装置。该连续多级逆流硝化釜即能实现充分混合、又能进行轻重相分离、还能解决两相物料的逆向输送。

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，特别是涉及一种连续多级逆流硝化釜。

背景技术

芳香族化合物的硝化反应是重要的亲电取代反应，芳香族原料与混酸(浓硫酸与硝酸的混合物)混合后通过多个串联的全混釜(CSTR)后完成硝化反应，反应过程中混酸为重相(无机相)、硝化原料和硝化产物是互溶的轻相 (有机相)，重相与轻相不互溶。这种传统的硝化工艺存在一个明显的缺点：原料与混酸顺流串联，第一反应器中的原料与混酸浓度同时为最高，反应剧烈，副反应增加；最后一个反应器中原料与混酸浓度同时为最低，反应不完全，想得到理想的转化率需要过量的混酸和比较长的反应时间。

在间歇硝化工艺中，为减少混酸的消耗和原料的残留，反应后期停止搅拌，将浓度较低的混酸分离，然后加入高浓度混酸继续反应，分离后较低浓度的混酸用于下一批硝化的起始反应。这种间歇硝化工艺存在操作不便、操作参数不稳定等缺点。

采用连续多级逆流硝化工艺时，高浓度混酸从最后一个硝化釜中加入，依次逆流至第一个硝化釜，而硝化原料从第一个硝化釜加入，依次顺流从最后一个硝化釜出料，从而解决顺流串联工艺以及间歇硝化工艺的诸多缺点。但是实现连续多级逆流的过程并不容易，因为每一个反应釜即需要充分混合、又需要进行轻重相分离、还要解决两相物料的逆向输送问题，开发设计一个多功能的硝化反应釜是实现连续多级逆流硝化工艺的关键。

综上所述，如何有效地解决反应釜即能实现充分混合、又能进行轻重相分离、还能解决两相物料的逆向输送的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种连续多级逆流硝化釜，该连续多级逆流硝化釜即能实现充分混合、又能进行轻重相分离、还能解决两相物料的逆向输送。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种连续多级逆流硝化釜，包括位于上面的分离腔体和位于所述分离腔体下面的混合腔体，所述混合腔体内安装有搅拌叶轮，所述分离腔体内安装有提升叶轮，所述分离腔体的侧壁开设有轻相出口和重相出口，所述混合腔体的侧壁开设有与上一级轻相出口连接的轻相进口和与下一级重相出口连接的重相进口，所述轻相出口的高度高于所述重相出口的高度，所述分离腔体在所述重相出口的位置其内壁与挡环形成进口位于底部的重相腔体；还包括驱动所述搅拌叶轮和所述提升叶轮转动的驱动装置。

优选地，所述提升叶轮的上部分为圆筒，下部分为圆锥筒，圆筒上部设有提升物料出口，圆锥筒底部设有物料提升进口。

优选地，所述提升叶轮内设有第一挡板。

优选地，所述搅拌叶轮为轴流叶轮。

优选地，所述混合腔体内设置有导流筒，所述重相进口和所述轻相进口伸入所述导流筒。

优选地，所述导流筒内设置有第二挡板。

优选地，所述混合腔体的侧壁与所述导流筒之间设置有冷却盘管，所述冷却盘管分别与冷却水进口和冷却水出口连接。

优选地，还包括设置于所述提升叶轮和所述分离腔体之间的缓冲腔体，所述提升物料出口与所述缓冲腔体连接，所述缓冲腔体的侧壁具有与所述分离腔体连通的通孔。