[发明专利]一种气液反应装置、其使用方法及用途

说明书

本发明提供了一种气液反应装置、其使用方法及用途，所述的气液反应装置包括壳体，所述壳体内设置有气体分散模块以及至少两个反应管件，所述的反应管件并联连接或沿反应液流向依次串联连接。本发明设计的反应装置结构简单，气液两相接触面积大，无机械搅拌部件，不易泄漏，具备反应温度精确控制、良好的传质与传热性能、反应压力可调范围大、反应时间可调节、反应过程物料存量少、安全性强、可实现连续化生产、广泛的适应性等性能。

技术领域

本发明属于气液反应技术领域，尤其涉及一种气液反应装置、其使用方法及用途。

背景技术

四氢苯酐作为顺酐衍生物，广泛应用于树脂固化剂、电子、聚酯类高档涂料、绿色环保增塑剂、医药农药等领域。四氢苯酐衍生物与环氧树脂形成的固化物是一种理想的封装材料，广泛应用于从电阻、电容、电感、二极管、三极管等基本电子元件到半导体器件、集成电路等复杂器件的封装。作为一种重要的化工中间体,近年来国内对该产品需求量不断增加。

四氢苯酐的市场需求量以每年15％的速度递增，而我国没有上规模的四氢苯酐的生产厂家。国内四氢苯酐的产量不能满足市场日益膨胀的需求，生产企业纷纷釆取添加平行间歇生产线扩大生产，但间歇法生产存在占地面积大、效率低，生产能力小，生产过程复杂，不易自动化控制，质量控制困难、不易降低生产成本等缺点。

四氢苯酐合成反应是在丁二烯气体和顺丁烯二酸酐液体两相界面上进行，首先形成充分接触的两相界面，其气液相界面的形成方式对界面上的传热、传质、反应效率有显著影响。气液两相反应的速度关键取决于气体和液体的接触面积，接触面积越大，反应越快，反之亦然。不同的反应器操作条件显著不同，可见反应器的结构和操作参数对于反应过程的影响很大。通过改变反应器中气液两相流体的混合方式而产生最大的相接触界面，可促使传递-反应的协同，从而提高四氢苯酐合成反应过程效率，缩短反应时间，实现连续化生产；减少局部温度骤升现象，减少副反应，提高产物质量。

CN211847757U公开了一种四氢苯酐合成装置，该合成装置包括丁二烯汽化罐、顺酐熔融罐、循环泵、换热器、反应器以及过热水罐。丁二烯汽化罐采用内盘管加热方式，内通入热水，其气相出口与主反应器内曝气环相连；顺酐溶解罐采用带夹套的结构，在夹套内通入过热水，顺酐熔融罐与循环泵进口相连；循环泵另一端连接换热器，换热器通过管道与反应器顶部文丘里喷射器连接；反应器由文丘里喷射反应器、气液分布器、列管管道混合器组成，主反应器为夹套式，在其内部由上至下按功能区划分依次为混合液喷射区、气液分布区以及列管管道反应区。

CN106824024A公开了一种气液反应器，本气液反应器的筒体外设有将筒体包裹的不锈钢壳体，不锈钢壳体上设有与进气管、出气管、进液管和出液管配合的第一通孔以及与密封机构配合的第二通孔，进气管、出气管、进液管和出液管均从对应的第一通孔内伸出，进液管、出液管、进气管和出气管的外端均具有管口法兰，每个管口法兰上均套设有不锈钢法兰，不锈钢法兰和密封机构均与不锈钢壳体焊接固定，不锈钢壳体和筒体之间填充有保温材料。

CN111167385A公开了一种利用醛原料和空气制备酸的喷射型气液反应器，其中所述气液反应器包括醛进料管、空气进料管、两相射流混合喷嘴及换热元件。醛原料沿所述醛进料管，加压空气沿所述空气进料管被引入到所述的两相射流混合喷嘴中，醛原料和加压空气混合物通过所述的两相射流混合喷嘴高度分散后进入所述的气液反应器中。所述醛原料和所述空气在所述气液反应器中发生氧化反应形成酸，氧化反应放出的热量通过所述气液反应器中设置的所述的换热元件被移出所述的气液反应器。

目前四氢苯酐的合成反应多采用间歇法，采用丁二烯气化后通入顺丁烯二酸酐熔融液体中，在反应釜内通过机械搅拌的方式使气液两相进行混合，反应。在机械搅拌的作用下，丁二烯气体被切割成毫米尺度的气泡，比表面积较小，相界面传递、反应较慢，反应时间长。四氢苯酐合成反应为放热反应，反应釜的换热面积小，且存在局部温度高的现象，移热问题限制了反应的效率。

发明内容