CN204111626U - 一种甲醇酯化反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种甲醇酯化反应器，包括酯化釜，该酯化釜的出口包括两组：一组接醇水分离组件；一组接酯化产品排出管；所述醇水分离组件包括膜组件，该膜组件分成上下独立且贯通的上游侧和下游侧，酯化釜的出口连接该膜组件的上游侧，所述上游侧、下游侧上均连接有排出管，该上游侧的排出管连接酯化釜的顶部并形成闭合回路。该甲醇酯化反应器和现有技术相比，能耗低，分离反应生成的水无需另外提供热源，反应生成的热即可；过程简化，整个使用过程可实现自动控制，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及甲醇参与酯化的反应装置，具体的说是一种结构简单、实用性强、甲醇酯化反应器。
背景技术
有机酸和醇类在酸性催化剂的作用下进行酯化反应是一类基础有机合成过程。通常情况下，这一类反应是放热反应，也是典型的平衡反应，反应中有热量放出，有水生成。为了使反应能够顺利进行下去，必须即时移走反应过程中生成的水，否则体系就会有大量原料和酯共存，这样会大大增加后处理的设备投入及后处理费用。当反应物的沸点高于水时，可通过原料的共沸的方法把水带出，大量的原料还会保留在体系中进一步参与反应。可当有甲醇参与的酯化反应时，原料甲醇的沸点（64.7℃）远低于水，当通过加热蒸馏移走水份时，甲醇更容易离开体系，蒸馏的结果是原料甲醇的下降比水还要快，达不到提高原料转化率的目的。工业上为了实现提高转化率，采用蒸馏和滴回甲醇同时进行。也就是一边在蒸出甲醇和水的同时，一边向体系中补加甲醇，以此来保证反应的顺利进行。该法的缺点是能耗高，为了移出水份，同时必须要使甲醇也大量蒸发，这就需要大量的热量，而且蒸出的甲醇和水的混合物又必须经过精馏提纯才可回收利用。而这一混合物中甲醇的分率很高，要想把甲醇蒸出，也必须要有大的蒸发量。基于此，现提供一种甲醇酯化反应器，该反应器在有甲醇参与的酯化反应中，利用酯化反应自身的热量把酯化反应中生成的水从体系中分离出来，从而使酯化反应得以顺利进行。
发明内容
本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种实用性强、甲醇酯化反应器。
本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，一种甲醇酯化反应器，包括酯化釜，该酯化釜的出口包括两组：一组接醇水分离组件；一组接酯化产品排出管；所述醇水分离组件包括膜组件，该膜组件分成上下独立且贯通的上游侧和下游侧，酯化釜的出口连接该膜组件的上游侧，所述上游侧、下游侧上均连接有排出管，该上游侧的排出管连接酯化釜的顶部并形成闭合回路。
作为优选，所述下游侧的排出管连接汽液分离机构，该汽液分离机构包括与下游侧连接的冷凝器、与冷凝器连接的汽液分离器，所述汽液分离器的出口分成两条支路：一路为不凝汽排出管，该不凝汽排出管上设置有真空泵；另一路为排水管。
作为优选，所述膜组件为渗透汽化膜组成的超滤膜组件。
本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：
本实用新型的一种甲醇酯化反应器具有结构简单、使用方便、构思巧妙、设计合理等特点，能耗低，分离反应生成的水无需另外提供热源，反应生成的热即可；过程简化，整个使用过程可实现自动控制；反应速度快，时间短，由于反应过程中直接移走反应生成的水，而不是将水和甲醇同时移走，因此在系统中甲醇维持较高的浓度，有利于反应的进行；实用性强，适用范围广泛，易于推广。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图。
附图中的标记分别表示：
1、酯化釜，2、膜组件，2.1、上游侧，2.2、下游侧，3、酯化产品排出管，4、冷凝器，5、汽液分离器，6、不凝汽排出管，7、真空泵，8、排水管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一种甲醇酯化反应器作以下详细说明。
如附图1所示，一种甲醇酯化反应器，包括酯化釜1，该酯化釜1的出口包括两组：一组接醇水分离组件；一组接酯化产品排出管3；所述醇水分离组件包括膜组件2，该膜组件2分成上下独立且贯通的上游侧2.1和下游侧2.2，酯化釜1的出口连接该膜组件2的上游侧2.1，所述上游侧2.1、下游侧2.2上均连接有排出管，该上游侧2.1的排出管连接酯化釜1的顶部并形成闭合回路。
所述下游侧2.2的排出管连接汽液分离机构，该汽液分离机构包括与下游侧2.2连接的冷凝器4、与冷凝器4连接的汽液分离器5，所述汽液分离器5的出口分成两条支路：一路为不凝汽排出管6，该不凝汽排出管6上设置有真空泵7；另一路为排水管8。
所述膜组件2为渗透汽化膜组成的超滤膜组件。
本实用新型中的反应器在有甲醇参与的酯化反应中，利用酯化反应自身的热量把酯化反应中生成的水从体系中分离出来，从而使酯化反应得以顺利进行。其利用甲醇和水在特定膜材料中溶解、扩散性能的不同，在蒸汽压差和浓度梯度等推动下通过溶解、扩散、挥发、解吸等作用透过膜，使得水以气体形式逸出进入膜的另一侧，从而实现把水从体系中分离出来。
该设备的具体的操作过程如下：
将酯化反应的物料用泵输送到渗透汽化装置中膜组件的上游侧2.1，膜的下游侧2.2以抽真空的形式使液体组分在膜的两侧形成化学位差，反应液中的水通过溶解、扩散、挥发、解吸等过程进入膜的另一侧而分离出去。上游侧2.1的液体回反应釜继续进行酯化反应。含有少量甲醇的水去回收系统。原料有机酸、催化剂一次性投入反应釜中，甲醇可根据不同的的反应分批投入反应釜中，在搅拌下发生酯化反应，酯化反应液用循环泵输送到膜组件的上游侧2.1，脱去水份后回到酯化反应釜中。在渗透汽化装置中，反应液中的水在真空形成的化学压差的作用下，通过溶解、扩散、挥发、解吸等过程进入膜的下游侧2.2，进入下游侧2.2的水在真空下利用反应生成的热汽化变成水蒸汽，水蒸汽在冷凝器4中冷凝为液体，液体经汽液分离器5排出并送去甲醇回收，不凝汽经真空泵7排出。反应结束后，酯化液由酯化产品排出管3排出后处理。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，这些都不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (3)
1.一种甲醇酯化反应器，包括酯化釜，其特征在于，该酯化釜的出口包括两组：一组接醇水分离组件；一组接酯化产品排出管；所述醇水分离组件包括膜组件，该膜组件分成上下独立且贯通的上游侧和下游侧，酯化釜的出口连接该膜组件的上游侧，所述上游侧、下游侧上均连接有排出管，该上游侧的排出管连接酯化釜的顶部并形成闭合回路。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇酯化反应器，其特征在于，所述下游侧的排出管连接汽液分离机构，该汽液分离机构包括与下游侧连接的冷凝器、与冷凝器连接的汽液分离器，所述汽液分离器的出口分成两条支路：一路为不凝汽排出管，该不凝汽排出管上设置有真空泵；另一路为排水管。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇酯化反应器，其特征在于，所述膜组件为渗透汽化膜组成的超滤膜组件。
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|---|---|---|---|---|
| CN104804876A (zh) * | 2015-02-25 | 2015-07-29 | 成都格瑞思文化传播有限公司 | 酯化反应装置 |
| CN114160055A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-03-11 | 岳阳职业技术学院 | 膜式干燥器、间歇酯化反应系统、己二酸二甲酯制备方法 |
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