本技術(shù)涉及反應(yīng)器，具體涉及一種高效胺化反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

1、n-甲基吡咯烷酮（nmp）合成分為催化和無催化兩種路線。目前，國內(nèi)外普遍用無催化劑的γ-丁內(nèi)酯和甲胺水溶液胺化合成nmp的工藝，其反應(yīng)溫度在250～320℃；壓力為7-8mpa；停留時(shí)間為一個(gè)小時(shí)以上；粗產(chǎn)品含水量大，分離任務(wù)重，能耗高。無催化劑路線是國內(nèi)成熟的工業(yè)化、規(guī)?；に?。國內(nèi)約50家nmp生產(chǎn)企業(yè)中具備合成能力的約20家，全部是無催合成工藝，均是采用列管式反應(yīng)器。列管式反應(yīng)器，具有制作簡單、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在其占地面積大、單套合成裝置產(chǎn)能低等缺點(diǎn)，主要用于鋰電池漿料、化工、高分子材料等。

2、工業(yè)上有催化劑的工藝中，將zsm-5分子篩復(fù)合稀土鈰催化劑引入反應(yīng)體系中增大反應(yīng)速率，其由于反應(yīng)物在反應(yīng)器中反應(yīng)的時(shí)間為0.4-06h，且反應(yīng)物直上或者直下穿過催化劑，這就導(dǎo)致了γ-丁內(nèi)酯和甲胺在反應(yīng)器中彼此之間處于靜止?fàn)顟B(tài)，反應(yīng)器中的反應(yīng)物原料甲胺和γ-丁內(nèi)酯就會(huì)進(jìn)行不完全反應(yīng)，因γ-丁內(nèi)酯沒有完全反應(yīng)完，就會(huì)隨著產(chǎn)物n-甲基吡咯烷酮一起流入下一步精餾系統(tǒng)工序，所以這樣會(huì)造成最后的n-甲基吡咯烷酮中混有大量的丁內(nèi)酯，從而產(chǎn)生大量的不合格品，這樣大大地延長了產(chǎn)品的合格時(shí)間，增加了能耗，降低了反應(yīng)效率；而且內(nèi)置于反應(yīng)器中的催化劑在高溫狀態(tài)下長期使用后，會(huì)使其物理性質(zhì)發(fā)生變化，引起活性改變，因此需要定期更換催化劑，而目前的胺化反應(yīng)器中催化劑更換具有一定的難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠增加反應(yīng)物與催化劑的接觸面積，增大反應(yīng)物的混合度，保證受熱均勻，使反應(yīng)徹底，提高反應(yīng)產(chǎn)物n-甲基吡咯烷酮的合格率以及便于更換催化劑的胺化反應(yīng)器。

2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型提出如下技術(shù)方案：一種高效胺化反應(yīng)器，包括上封頭、筒體和下封頭，所述上封頭通過法蘭安裝在筒體的頂部，上封頭上設(shè)有出料口，下封頭設(shè)有進(jìn)料口，所述筒體內(nèi)設(shè)有反應(yīng)器內(nèi)芯，所述反應(yīng)器內(nèi)芯包括觸媒框支架以及若干塊平行的圓缺形折流板，觸媒框支架的外表面與筒體的內(nèi)壁之間緊密接觸并允許沿著接觸面筒體軸向相對(duì)移動(dòng)，折流板均設(shè)置在觸媒框支架內(nèi)，相鄰兩個(gè)圓缺形折流板缺口相互反向間錯(cuò)開，且相鄰的兩個(gè)折流板之間設(shè)有觸媒框。

3、進(jìn)一步的，所述觸媒框?yàn)榭稍试S流體通過的筒狀結(jié)構(gòu)，觸媒框的頂部設(shè)有允許流體通過的上蓋，觸媒框的底部固接有允許流體通過的底板。

4、進(jìn)一步的，所述觸媒框與折流板緊密接觸并沿著接觸面允許相對(duì)移動(dòng)，觸媒框支架包括多根支撐桿，筒體內(nèi)壁開設(shè)有與支撐桿相適配的滑槽，支撐桿設(shè)置在滑槽內(nèi)，支撐桿的內(nèi)壁頂部和底部均通過環(huán)形板連接，相鄰的兩個(gè)支撐桿之間最大距離與觸媒框的外徑相同。

5、進(jìn)一步的，所述支撐桿的內(nèi)壁上均開設(shè)有一組與觸媒框數(shù)量相適配的收納孔，收納孔內(nèi)設(shè)有伸縮彈簧，伸縮彈簧的一端連接有限位珠，限位珠伸出收納孔的孔口，所述觸媒框的外壁上開設(shè)有與限位珠相適配的限位孔。

6、進(jìn)一步的，所述筒體的外壁上包裹有夾套，夾套的底部設(shè)有熱介質(zhì)油進(jìn)口，夾套的頂部設(shè)有熱介質(zhì)油出口。

7、進(jìn)一步的，所述上封頭上還設(shè)有兩個(gè)備用出口，下封頭的底部設(shè)有排凈閥。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎，構(gòu)思巧妙，操作簡單方便，和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：與同等規(guī)模的列管式反應(yīng)器相比，本實(shí)用新型的胺化反應(yīng)器具有占地小、能耗低、設(shè)備投資低的優(yōu)點(diǎn)；反應(yīng)物原料甲胺和γ-丁內(nèi)酯沿著折流板由下而上流動(dòng)，改善了反應(yīng)物的流動(dòng)方向，增加了反應(yīng)物的混合度，使反應(yīng)物受熱均勻且增加了與催化劑的接觸面積，提高了反應(yīng)效率，降低不合格率；通過支撐桿、滑槽、上卡板以及下卡板等結(jié)構(gòu)的相互配合，可方便定期將觸媒框取出筒體并打開觸媒框上蓋，便于更換催化劑。

技術(shù)特征：

1.一種高效胺化反應(yīng)器，包括上封頭（1）、筒體（2）和下封頭（3），其特征在于：所述上封頭（1）通過法蘭安裝在筒體（2）的頂部，上封頭（1）上設(shè)有出料口（4），下封頭（3）設(shè)有進(jìn)料口（5），所述筒體（2）內(nèi)設(shè)有反應(yīng)器內(nèi)芯（6），所述反應(yīng)器內(nèi)芯（6）包括觸媒框支架（61）以及若干塊平行的圓缺形折流板（62），觸媒框支架（61）的外表面與筒體（2）的內(nèi)壁之間緊密接觸并允許沿著接觸面筒體（2）軸向相對(duì)移動(dòng)，折流板（62）均設(shè)置在觸媒框支架（61）內(nèi)，相鄰兩個(gè)圓缺形折流板（62）缺口相互反向間錯(cuò)開，且相鄰的兩個(gè)折流板（62）之間設(shè)有觸媒框（7）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效胺化反應(yīng)器，其特征在于：所述觸媒框（7）為可允許流體通過的筒狀結(jié)構(gòu)，觸媒框（7）的頂部設(shè)有允許流體通過上蓋（71），觸媒框（7）的底部固接有允許流體通過底板（72）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效胺化反應(yīng)器，其特征在于：所述觸媒框（7）與折流板（62）緊密接觸并沿著接觸面允許相對(duì)移動(dòng)，觸媒框支架（61）包括多根支撐桿（63），筒體（2）內(nèi)壁開設(shè)有與支撐桿（63）相適配的滑槽（64），支撐桿（63）設(shè)置在滑槽（64）內(nèi)，支撐桿（63）的內(nèi)壁頂部和底部均通過環(huán)形板（65）連接，相鄰的兩個(gè)支撐桿（63）之間最大距離與觸媒框（7）的外徑相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效胺化反應(yīng)器，其特征在于：所述支撐桿（63）的內(nèi)壁上均開設(shè)有一組與觸媒框（7）數(shù)量相適配的收納孔（66），收納孔（66）內(nèi)設(shè)有伸縮彈簧（67），伸縮彈簧（67）的一端連接有限位珠（68），限位珠（68）伸出收納孔（66）的孔口，所述觸媒框（7）的外壁上開設(shè)有與限位珠（68）相適配的限位孔（69）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效胺化反應(yīng)器，其特征在于：所述筒體（2）的外壁上包裹有夾套（8），夾套（8）的底部設(shè)有熱介質(zhì)油進(jìn)口（9），夾套（8）的頂部設(shè)有熱介質(zhì)油出口（10）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效胺化反應(yīng)器，其特征在于：所述上封頭（1）上還設(shè)有兩個(gè)備用出口（11），下封頭（3）的底部設(shè)有排凈閥（12）。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效胺化反應(yīng)器；包括上封頭、筒體和下封頭，所述上封頭通過法蘭安裝在筒體的頂部，上封頭上設(shè)有出料口，下封頭設(shè)有進(jìn)料口，所述反應(yīng)器內(nèi)芯包括觸媒框支架以及若干塊平行的圓缺形折流板，觸媒框支架的外表面與筒體的內(nèi)壁之間緊密接觸并允許沿著接觸面筒體軸向相對(duì)移動(dòng)，折流板均設(shè)置在觸媒框支架內(nèi)，相鄰兩個(gè)圓缺形折流板缺口相互反向間錯(cuò)開；本技術(shù)將反應(yīng)物沿著折流板由下而上流動(dòng)，改善了反應(yīng)物的流動(dòng)方向，增加了反應(yīng)物的混合度，使反應(yīng)物受熱均勻且增加了與催化劑的接觸面積，提高了反應(yīng)效率；通過支撐桿、滑槽、上卡板以及下卡板等結(jié)構(gòu)的相互配合，便于定期更換催化劑。

技術(shù)研發(fā)人員：梁斌,楊清嶺,盧進(jìn)力,閆廣學(xué),安興帥,周俊波,趙開川
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新邁奇材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240304
技術(shù)公布日：2024/10/21