[实用新型]聚2-羟基丙烯酸的生产装置

说明书

本实用新型提供了一种聚2‑羟基丙烯酸的生产装置，主要包括：混料釜、管式反应器、外蒸釜、丙酮酸中转罐、乙醇中转罐和催化剂模组。本实用新型装置采用丙酮酸为主要生产原料，整个反应过程温和稳定，安全系数高；本装置可连续化生产聚2‑羟基丙烯酸；本装置所用溶剂及未反应原料均可回收再用，降低成本，同时没有废酸产生，绿色环保。

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，特别涉及一种聚2-羟基丙烯酸的生产装置。

背景技术

聚2-羟基丙烯酸酸作为一种新型的重要工业原料，广泛应用于造纸业、涂料、石墨、染色助剂等行业，其结构上的羟基及羧基基团，提供了优良的化学特性，可用作螯合剂、增塑剂、偶联剂等助剂的配制。

日本专利CN1260270C提出了一种制备聚-α-羟基丙烯酸盐水溶液的方法。具体是将聚-α-羟基丙烯酸的聚内酯化合物与碱进行水解反应生成聚-α-羟基丙烯酸盐水溶液。此法并未涉及单体合成，不能满足工业生产需求。德国专利DE2061584提出了利用单体α-卤代丙烯酸在有机溶剂和自由基活性催化剂存在下的聚合得到聚-α-羟基丙烯酸的方法。此法用于聚合的α-卤代丙烯酸很难以纯形式存在，通常是用二卤代丙酸进行反应，二卤代丙酸价格昂贵，且自身制造过程会消耗大量的卤单质，产生大量酸，导致工艺危险系数大，环保成本较高，相应生产装置强度要求高，不利于工业化推广。

针对上述问题的不足，本发明提供了一种用丙烯酸为单体，连续化生产聚2-羟基丙烯酸的装置。

发明内容

本实用新型提供了一种聚2-羟基丙烯酸的生产装置，实现以丙酮酸为原料，在碱性催化剂条件下实现连续化生产。

本实用新型采用技术方案为：

本发明有益效果为：

聚2-羟基丙烯酸的生产装置，包括：混料釜、管式反应器、外蒸釜、丙酮酸中转罐、乙醇中转罐；

所述混料釜上端设有乙醇进口和丙酮酸进口，下端设有混料釜出料口，外壁设有第一管壳式恒温换热器；

所述管式反应器包括反应器进料口和反应器出料口，外壁设有第二管壳式恒温换热器，所述反应器进料口连接混料釜出料口，管式反应器内置有催化剂模组，催化剂模组以嵌入式与所述管式反应器管道紧密结合；

所述外蒸釜为至少一组，外蒸釜上端设有外蒸釜进料口、外蒸釜出气口和外蒸釜进水口，下端设有外蒸釜出料口，外壁设有第三管壳式恒温换热器，所述外蒸釜进料口与反应器出料口通过管线连接，所述外蒸釜进水口连接纯水管道，所述外蒸釜出料口连接成品储罐；

所述丙酮酸中转罐设有丙酮酸中转罐外蒸料进口、丙酮酸中转罐出料口和丙酮酸中转罐进料口，所述丙酮酸中转罐外蒸料进口与所述外蒸釜外蒸釜出气口通过管线连接，所述丙酮酸中转罐出料口与所述混料釜丙酮酸进口通过管线连接，丙酮酸中转罐进料口连接丙酮酸储罐；

所述乙醇中转罐设有乙醇中转罐外蒸料进口、乙醇中转罐出料口和乙醇中转罐进料口，所述乙醇中转罐外蒸料进口与所述外蒸釜外蒸釜出气口通过管线连接，所述乙醇中转罐出料口与所述混料釜乙醇进口通过管线连接，乙醇中转罐进料口连接无水乙醇储罐。

作为优选，所述管式反应器为石墨材质，管内壁直径10~20cm，总长50~150m。

作为优选，所述催化剂模组由醇钠催化剂组件和茂金属催化剂组件两部分依次组合而成，每个模组中两种组件依次交替3~5组，组件均为漏网状结构，且组件截面与管式反应器管径的截面相当，厚度为1~2cm。

作为优选，所述醇钠组件的载体材料为介孔分子筛SBA-15，催化剂主体为甲醇钠和氢氧化钠固体，与载体材料通过物理方式固定。