一種苯酚加氫制備環己酮的反應器及其廢氣處理裝置的制作方法

本發明涉及化工器械領域，具體為一種苯酚加氫制備環己酮的反應器及其廢氣處理裝置。

背景技術：

1、自1939年尼龍問世以來，生產聚酰胺纖維的兩個重要原材料已內酰胺和已酸的生產技術就越來越被人們重視。而作為其主要中間體，“環己酮”的制備更為各個生產科研單位廣泛研究。

2、苯酚加氫制環己酮工藝與其他工藝相比安全性高、產物分離提純方便、制得環己酮的質量較好此外,近年來隨著木質素等價廉易得生物質資源高效轉化利用技術不斷取得突破,具有可再生來源性的苯酚的增值利用也引起了人們重視。苯酚催化加氫制備環已酮既可實現苯酚的綜合利用,又可避免使用氧化劑對環境造成污染,能夠有效減少工業生產中可能造成的污染物。

3、現有的運用苯酚加氫法進行環已酮制備的裝置中，對于苯酚加氫法生產環已酮的過程中，苯酚與氫氣的反應需要依靠催化劑的催化進行，但是現有的苯酚與氫氣的反應過程中，催化劑多位于苯酚的內部，通過苯酚與氫氣的接觸實現反應，此情況下進行工業制備會對整體裝置的體積提出更大的要求，因此對于裝置的體積、密封和形變等物理性能要求會提高，從而工業制備的成本也相應增大。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種苯酚加氫制備環己酮的反應器及其廢氣處理裝置，解決現有情景中工業制環已酮中反應速率較慢導致制備效率低下的問題。

2、為解決上述問題，本發明提供如下技術方案：一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，包括套筒，所述套筒的頂面連接排氣管，所述套筒的外側連接送料管和送氣管，所述送氣管位于送料管的下方，所述套筒的底部連接出料管和加熱塊，所述加熱塊套接出料管的外側，所述套筒內沿軸線設置吸料管，所述吸料管的外側設置輸送管與套筒內側連接；所述套筒的內側連接有擺動塊，所述擺動塊在靠近吸料管的一側活動連接有裝載板，所述裝載板表面設置有幫助苯酚與氫氣反應的催化劑，所述擺動塊和裝載板以吸料管為中心間隔分布在吸料管兩側，所述吸料管的外側套接若干噴頭，所述噴頭與裝載板相對應，所述噴頭的方向面向裝載板的頂面；所述吸料管的底端設置有吸料頭，在吸料頭的底部設置裝載催化劑的托盤。

3、可選地，所述吸料管在靠近吸料頭的外側活動連接攪動板，所述攪動板表面設置過料缺口，所述過料缺口處內嵌裝有催化劑的反應環。

4、可選地，所述送氣管以向下傾斜的方向與套筒連接。

5、可選地，所述送氣管與套筒的連接端設置有出料環，所述出料環連接輸送管，所述出料環面向吸料管的側面內嵌若干出料口，所述出料口繞出料環軸線呈圓形陣列設置，所述出料口在出料環內呈傾斜設置。

6、可選地，所述出料環的外側設置環繞軌道，所述環繞軌道處活動連接環繞塊，所述環繞塊設置多個，所述環繞塊之間以出料環軸線為中心對稱設置，所述出料環靠近吸料管的一側設置有十字反應桿，所述十字反應桿的表面設置催化劑，所述十字反應桿的四個端面均與環繞塊相連。

7、可選地，所述環繞塊的表面設置有滑動接口，所述十字反應桿的四個端面均滑動連接于滑動接口內，所述出料口控制液體的噴出，通過出料口傾斜的設置，所述環繞塊和十字反應桿被液體推動，繞出料環外側進行滑動。

8、本發明還公開一種廢氣處理裝置，對上述的苯酚加氫制備環己酮的反應器廢氣進行處理，廢氣處理裝置包括若干個安裝在所述排氣管的內部過濾塊，所述過濾塊內部充填有活性炭或活性氧化鋁等材料，所述過濾塊的表面設置有細密的過濾孔。

9、可選地，靠近套筒的過濾塊在靠近套筒的一側設置有調節葉，所述調節葉的中心與過濾塊活動連接，所述調節葉的表面設置有若干通氣口，所述調節葉通過旋轉控制過濾孔與調節葉的接觸面積。

10、有益效果：1、本發明的攪動板能夠紫有限的空間內提供更多的催化劑與苯酚和氫氣的接觸面積，通過攪動板的循環擺動，實現在更小的容器內實現相對應的生產效率。

11、2、本發明通過攪動板與吸料管的工作效率，調節催化劑與苯酚的接觸時間和接觸分量，對反應的效率實現調控，滿足不同需求下的生產情景。

12、3、本發明的出料環連接輸送管和送氣管，將苯酚噴淋在十字反應桿的表面，利用十字反應桿表面的催化劑與送氣管輸送的氫氣進行反應，能夠令十字反應桿表面的苯酚充分與氫氣接觸，能夠有效提升裝置整體的反應速率，減少生產的時間成本。

技術特征：

1.一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，其特征在于，包括套筒（1），所述套筒（1）的頂面連接排氣管（11），所述套筒（1）的外側連接送料管（12）和送氣管（14），所述送氣管（14）位于送料管（12）的下方，所述套筒（1）的底部連接出料管（15）和加熱塊（13），所述加熱塊（13）套接出料管（15）的外側，所述套筒（1）內沿軸線設置吸料管（2），所述吸料管（2）的外側設置輸送管（21）與套筒（1）內側連接；所述套筒（1）的內側連接有擺動塊（71），所述擺動塊（71）在靠近吸料管（2）的一側活動連接有裝載板（7），所述裝載板（7）表面設置有幫助苯酚與氫氣反應的催化劑，所述擺動塊（71）和裝載板（7）以吸料管（2）為中心間隔分布在吸料管（2）兩側，所述吸料管（2）的外側套接若干噴頭（23），所述噴頭（23）與裝載板（7）相對應，所述噴頭（23）的方向面向裝載板（7）的頂面；所述吸料管（2）的底端設置有吸料頭（22），在吸料頭（22）的底部設置裝載催化劑的托盤（24）。

2.根據權利要求1所述的一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，其特征在于，所述吸料管（2）在靠近吸料頭（22）的外側活動連接攪動板（3），所述攪動板（3）表面設置過料缺口（31），所述過料缺口（31）處內嵌裝有催化劑的反應環（32）。

3.根據權利要求1所述的一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，其特征在于，所述送氣管（14）以向下傾斜的方向與套筒（1）連接。

4.根據權利要求1所述的一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，其特征在于，所述送氣管（14）與套筒（1）的連接端設置有出料環（4），所述出料環（4）連接輸送管（21），所述出料環（4）面向吸料管（2）的側面內嵌若干出料口（41），所述出料口（41）繞出料環（4）軸線呈圓形陣列設置，所述出料口（41）在出料環（4）內呈傾斜設置。

5.根據權利要求1所述的一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，其特征在于，所述出料環（4）的外側設置環繞軌道（42），所述環繞軌道（42）處活動連接環繞塊（5），所述環繞塊（5）設置多個，所述環繞塊（5）之間以出料環（4）軸線為中心對稱設置，所述出料環（4）靠近吸料管（2）的一側設置有十字反應桿（51），所述十字反應桿（51）的表面設置催化劑，所述十字反應桿（51）的四個端面均與環繞塊（5）相連。

6.根據權利要求1所述的一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，其特征在于，所述環繞塊（5）的表面設置有滑動接口（52），所述十字反應桿（51）的四個端面均滑動連接于滑動接口（52）內，所述出料口（41）控制液體的噴出，通過出料口（41）傾斜的設置，所述環繞塊（5）和十字反應桿（51）被液體推動，繞出料環（4）外側進行滑動。

7.一種根據權利要求1-6任一項所述的苯酚加氫制備環己酮的廢氣處理裝置，其特征在于，包括若干個安裝在所述排氣管（11）的內部過濾塊（6），所述過濾塊（6）內部充有填充材料，所述過濾塊（6）的表面設置有過濾孔。

8.根據權利要求7所述的廢氣處理裝置，其特征在于：靠近套筒（1）的過濾塊（6）在靠近套筒（1）的一側設置有調節葉（61），所述調節葉（61）的中心與過濾塊（6）活動連接，所述調節葉（61）的表面設置有若干通氣口，所述調節葉（61）通過旋轉控制過濾孔與調節葉（61）的接觸面積。

技術總結
本發明是一種苯酚加氫制備環己酮的反應器及其廢氣處理裝置，屬于化工器械領域，包括套筒、攪動板、十字反應桿、托盤和過濾塊，本發明能夠通過攪動板、十字反應桿和托盤處安裝的催化劑與苯酚接觸，幫助苯酚與套筒內的氫氣反應，進而能夠有效的控制環已酮的生產速率，能夠大幅提高裝置的利用空間，能夠有效減少裝置本身的成本，加快制備效率，同時能夠調節廢氣通過過濾塊的速率，根據制備剩余的廢氣的具體含量控制氣體的過濾效率，能夠有效對廢氣中的可吸附氣體進行吸附。

技術研發人員：蔡珈緯,呂信賢
受保護的技術使用者：江蘇威名新材料有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21