System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置制造方法及图纸_技高网

一种山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置制造方法及图纸

技术编号:44498977 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-04 18:07
本发明专利技术属于化学化工领域,具体涉及一种山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置。本发明专利技术装置包括连通的一级脱水反应器和二级脱水反应器,一级脱水反应器上部连接有进口管道,进口管道出口伸入反应器底部,一级脱水反应器的出料口与二级脱水反应器的进料口通过倾斜向下的连接管道连接,二级脱水反应器的进口管道出口伸入反应器底部;一级脱水反应器与二级脱水反应器内部均设有隔板;一级脱水反应器与二级脱水反应器均设有搅拌构件,搅拌构件包括分别设于一级脱水反应器与二级脱水反应器上端的电机和电机的下端连接有伸入反应器内腔的搅拌桨。本发明专利技术可以使山梨醇制异山梨醇的两步脱水连续进行,提高了反应效率及时空产率,节省反应成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学化工领域,具体涉及一种山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置


技术介绍

1、异山梨醇是唯一在工业上实现大批量生产的糖类二醇,作为新型生物基材料,被广泛应用于食品、化妆品、医药、塑料及聚合物等领域,此外,还可作为中间体用于液晶材料的合成,被广泛应用于电子、国防等领域。

2、异山梨醇可以以山梨醇为原料制备,山梨醇在酸催化下两步脱水产生异山梨醇。纤维素也可以直接在双功能催化剂或复合多功能催化剂作用下加氢脱水一步法合成异山梨醇。目前,一步转化法与山梨醇两步脱水反应相比其效率不高,异山梨醇的收率较低,此外,一步转化法还存在产品提纯难度大等问题,短期内难以实现产业化。工业上主要以浓硫酸为催化剂,采用间歇釜式反应器,利用山梨醇两步脱水制备异山梨醇。液体酸催化剂催化活性高、选择性好,但液体酸催化剂存在易腐蚀设备、催化剂不可重复使用以及难以连续生产等缺点,因此改进催化剂体系,建立异山梨醇连续化生产工艺是急需解决的问题。为解决该技术问题,目前已经开发除了固体酸催化剂,和相应的固体酸催化山梨醇脱水制备异山梨醇的反应工艺,但是并没有与固体酸催化反应相适应的连续化生产反应器。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题和不足,本专利技术的目的在于提供一种山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置。

2、基于上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、本专利技术提供了一种山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,包括连通的一级脱水反应器和二级脱水反应器,所述一级脱水反应器上部连接有进口管道,进口管道出口伸入反应器底部,所述一级脱水反应器的出料口与二级脱水反应器的进料口通过倾斜向下的连接管道连接,二级脱水反应器的进口管道出口伸入反应器底部,一级脱水反应器的出料口高于二级脱水反应器的进料口;所述一级脱水反应器与二级脱水反应器内部均设有隔板;所述一级脱水反应器与二级脱水反应器均设有搅拌构件,所述搅拌构件包括分别设于一级脱水反应器与二级脱水反应器上端的电机,所述电机的下端连接有伸入反应器内腔的搅拌桨,搅拌轴穿过隔板中心的孔;所述脱水反应器的顶部开设有辅助进料管口。

4、进一步地,所述一级脱水反应器的进口管道和二级脱水反应器的出口管道横直进入脱水反应器。

5、进一步地,连接一级脱水反应器的出料口与二级脱水反应器的进料口的连接管道向下倾斜10~15度。

6、进一步地,所述一级脱水反应器的隔板数为3~5个,二级脱水反应器的隔板数为4~7个;所述隔板上均匀布置着方孔;所述搅拌桨置于两层隔板间。

7、进一步地,所述搅拌桨的设计形态为叶型桨。

8、进一步地,所述一级脱水反应器的搅拌桨开孔直径与反应器直径之比为0.15~0.35,二级脱水反应器的搅拌桨开孔直径与反应器直径之比为0.1~0.3。

9、进一步地,所述一级脱水反应器的高径比为1.5~3,二级脱水反应器的高径比为为2~4。

10、进一步地,所述一级脱水反应器的隔板的开孔率为28%~33%,二级脱水反应器的隔板的开孔率为18%~23%。

11、进一步地,所述隔板的方孔靠近一级脱水反应器和二级脱水反应器的内侧壁一侧。

12、进一步地,所述脱水反应器顶部还设有进出气阀和抽真空阀。

13、上述反应装置的使用过程为:将山梨醇经进口管道进入一级脱水反应器,在电机带动搅拌桨搅拌的作用下,山梨醇完成一级脱水后通过反应器连接管道进入二级脱水反应器,在电机带动搅拌桨搅拌的作用下,完成二级脱水后生成的异山梨醇经出口管道排出反应装置。

14、其中,所述一级脱水反应器的温度为120~150oc,压力为 -0.01~-0.05mpa,停留时间为 3~4h ;所述二级脱水反应器的温度为150~190oc,压力为-0.05~-0.1mpa,停留时间为 2~3h 。

15、与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下:

16、(1)本专利技术可以使山梨醇制异山梨醇的两步脱水连续进行,在搅拌桨的作用下充分反应,实现连续进出料,提高反应效率及时空产率,节省反应成本。

17、(2)本专利技术相较于间歇式反应器和釜式连续式反应器,在综合转化率方面,其综合转换率表现最佳,综合转化率可以达到100%,在异山梨醇收率方面,本专利技术收率最高,收率为85%。

18、(3)本专利技术可用于连续生产,综合了间歇式反应器和釜式连续反应器的优点。在综合转化率和收率上的表现优于其他两种反应器,提高了反应效率和产物收率。

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【技术保护点】

1.一种山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,包括连通的一级脱水反应器和二级脱水反应器,所述一级脱水反应器上部连接有进口管道,进口管道出口伸入反应器底部,所述一级脱水反应器的出料口与二级脱水反应器的进料口通过倾斜向下的连接管道连接,二级脱水反应器的进口管道出口伸入反应器底部,一级脱水反应器的出料口高于二级脱水反应器的进料口;所述一级脱水反应器与二级脱水反应器内部均设有隔板;所述一级脱水反应器与二级脱水反应器均设有搅拌构件,所述搅拌构件包括分别设于一级脱水反应器与二级脱水反应器上端的电机,所述电机的下端连接有伸入反应器内腔的搅拌桨,搅拌轴穿过隔板中心的孔;所述脱水反应器的顶部开设有辅助进料管口。

2.根据权利要求1所述的山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,连接一级脱水反应器的出料口与二级脱水反应器的进料口的连接管道向下倾斜10~15度。

3.根据权利要求1所述的山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,所述一级脱水反应器的隔板数为3~5个,二级脱水反应器的隔板数为4~7个;所述隔板上均匀布置着方孔;所述搅拌桨置于两层隔板间。

4.根据权利要求1所述的山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,所述一级脱水反应器的搅拌桨开孔直径与反应器直径之比为0.15~0.35,二级脱水反应器的搅拌桨开孔直径与反应器直径之比为0.1~0.3。

5.根据权利要求1所述的山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,所述一级脱水反应器的高径比为1.5~3,二级脱水反应器的高径比为为2~4。

6.根据权利要求3所述的山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,所述一级脱水反应器的隔板的开孔率为28%~33%,二级脱水反应器的隔板的开孔率为18%~23%。

7.根据权利要求6所述的山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,所述隔板的方孔靠近一级脱水反应器和二级脱水反应器的内侧壁一侧。

8.根据权利要求1所述的山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,所述脱水反应器顶部还设有进出气阀和抽真空阀。

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【技术特征摘要】

1.一种山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,包括连通的一级脱水反应器和二级脱水反应器,所述一级脱水反应器上部连接有进口管道,进口管道出口伸入反应器底部,所述一级脱水反应器的出料口与二级脱水反应器的进料口通过倾斜向下的连接管道连接,二级脱水反应器的进口管道出口伸入反应器底部,一级脱水反应器的出料口高于二级脱水反应器的进料口;所述一级脱水反应器与二级脱水反应器内部均设有隔板;所述一级脱水反应器与二级脱水反应器均设有搅拌构件,所述搅拌构件包括分别设于一级脱水反应器与二级脱水反应器上端的电机,所述电机的下端连接有伸入反应器内腔的搅拌桨,搅拌轴穿过隔板中心的孔;所述脱水反应器的顶部开设有辅助进料管口。

2.根据权利要求1所述的山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,连接一级脱水反应器的出料口与二级脱水反应器的进料口的连接管道向下倾斜10~15度。

3.根据权利要求1所述的山梨醇两步脱水连续反应制备异山梨醇反应装置,其特征在于,所述一级脱水反应器的隔板数为3~5个,二级脱水反应器的隔板数...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐瑞年张世鹤王新承
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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