一种生成丙烯酸的回旋式反应器装置
本发明涉及化工领域，尤其是涉及一种生成丙烯酸的回旋式反应器装置。
背景技术：
1、丙烯氧化成丙烯酸的工艺并没有统一的标准，其工艺流程多种多样。这些不同的工艺流程受到催化剂特性、设备等因素的影响，导致生产过程中会遇到较多技术挑战和不确定性。传统的两步法工艺中，丙烯的进料浓度通常较低，导致丙烯消耗量大，且转化率不高。不仅增加了生产成本，还降低了整体的生产效率。同时，两步法工艺需要精确控制反应条件，如温度和压力等，以确保反应效率和产品质量。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种生成丙烯酸的回旋式反应器装置，通过控制氧气和丙烯的进料，并在特殊的回旋反应器中充分反应，达到反应条件的精准控制的目标，实现丙烯酸高效制备。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种生成丙烯酸的回旋式反应器装置，该装置包括：
4、丙烯氧气混合单元、回旋反应器、丙烯酸水溶液吸收塔单元，
5、所述回旋反应器包括第一床层段、设于第一床层段末尾处的第一催化剂床层段、第二床层段、设于第二床层段起始段的第二催化剂床层段以及设于第二床层段末端的出气口，所述第一床层段与第二床层段回旋设置，且通过u型连接管连接，所述回旋反应器
6、所述丙烯氧气混合单元与回旋反应器通过混合气输入管连接，丙烯氧气混合单元内的混合气体进入回旋反应器的第一床层段，而后通过u型连接管进入第二床层段，后通过出气口输出进入丙烯酸水溶液吸收塔单元。
7、进一步的，所述丙烯氧气混合单元包括丙烯输入管、氧气输入管、用于搅拌的螺旋桨。
8、进一步的，所述混合气输入管设于丙烯氧气混合单元底部。
9、进一步的，所述u型连接管上设有法兰气动开关阀。
10、进一步的，所述第一床层段和第二床层段内均设有用于调节温度的热阻丝。
11、进一步的，所述第一床层段和第二床层段的长度范围为0.58m-0.9m。
12、进一步的，所述混合气输入管上还设有进气阀门。
13、进一步的，所述第一催化剂床层段和第二催化剂床层段的长度范围为0.5m-0.8m。
14、进一步的，所述第一床层段内的温度为330-320℃。
15、进一步的，所述第二床层段内的温度为275-310℃。
16、与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
17、(1)本发明提供的装置设置热阻丝以精准控温：热阻丝作为电加热元件，对反应器内的温度进行精确控制，确保反应在最佳温度范围内进行，同时，提高反应效率，缩短反应时间，降低能耗，从而降低生产成本。
18、(2)本发明提供回旋反应器：可以延长停留时间，相较于长直管反应器可以降低混合气体在反应器内的流速，使其与催化剂接触的时间更长。延长混合气体在反应器内的停留时间，使反应更加充分，提高丙烯转化率。回旋通道可以产生湍流效应，增强混合气体与催化剂之间的混合程度，进一步提高反应效率，同时，增加接触面积：增加混合气体与催化剂的接触面积，提高反应效率，并且均温，使混合气体在反应器内均匀分布，避免局部过热或过冷，保证反应的稳定性。
技术特征：
1.一种生成丙烯酸的回旋式反应器装置，其特征在于，该装置包括：
2.根据权利要求1所述的生成丙烯酸的回旋式反应器装置，其特征在于，所述丙烯氧气混合单元(1)包括丙烯输入管(11)、氧气输入管(12)、用于搅拌的螺旋桨(13)。
3.根据权利要求1所述的生成丙烯酸的回旋式反应器装置，其特征在于，所述混合气输入管(5)设于丙烯氧气混合单元(1)底部。
4.根据权利要求1所述的生成丙烯酸的回旋式反应器装置，其特征在于，所述u型连接管(4)上设有法兰气动开关阀(41)。
5.根据权利要求1所述的生成丙烯酸的回旋式反应器装置，其特征在于，所述第一床层段(21)和第二床层段(22)内均设有用于调节温度的热阻丝(7)。
6.根据权利要求1所述的生成丙烯酸的回旋式反应器装置，其特征在于，所述第一床层段(21)和第二床层段(22)的长度范围为0.58m-0.9m。
7.根据权利要求1所述的生成丙烯酸的回旋式反应器装置，其特征在于，所述混合气输入管(5)上还设有进气阀门(51)。
8.根据权利要求1所述的生成丙烯酸的回旋式反应器装置，其特征在于，所述第一催化剂床层段(211)和第二催化剂床层段(221)的长度范围为0.5m-0.8m。
9.根据权利要求1所述的生成丙烯酸的回旋式反应器装置，其特征在于，所述第一床层段(21)内的温度为330-320℃。
10.根据权利要求1所述的生成丙烯酸的回旋式反应器装置，其特征在于，所述第二床层段(22)内的温度为275-310℃。
技术总结
本发明涉及化工领域，涉及一种生成丙烯酸的回旋式反应器装置，该装置包括：丙烯氧气混合单元、回旋反应器、丙烯酸水溶液吸收塔单元，所述回旋反应器包括第一床层段、第一催化剂床层段、第二床层段、第二催化剂床层段、出气口，所述第一床层段与第二床层段回旋设置，且通过U型连接管连接。与现有技术相比，本发明提供的装置先通过混合搅拌实现了进料的精准控制，而后通过回旋式反应器实现了物料与催化剂的充分反应，并且通过热阻丝实现精准控温，进而提高产率与纯度。
技术研发人员：李家骅,张玥,邱翔,刘宇陆
受保护的技术使用者：上海应用技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23