一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用

摘要

本发明公开了一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，包括叔丁醇溶液存储器、叔丁醇钠收集器和总混合器，所述叔丁醇溶液存储器通过入液管连接总混合器顶端，所述总混合器底端开设有预出口，所述预出口通过导料管连接叔丁醇钠收集器，所述总混合器顶侧开设有金属钠块与氮气进口，所述金属钠块与氮气进口下方设有第一混合腔，所述第一混合腔内上方设有第一SB型静态混合器，所述第一混合腔内下方设有第一SX型静态混合器，所述第一混合腔下方连接第二混合腔，所述第二混合腔下方连接第三混合腔，所述第三混合腔下方连接底腔，所述底腔内设有过滤网。本发明通过静态混合器内不同的元件组合，来提高叔丁醇钠合成效率。

权利要求

1.一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，其特征在于：所述表面摩擦更新静态混合反应器包括叔丁醇溶液存储器、叔丁醇钠收集器和总混合器，所述叔丁醇溶液存储器通过入液管连接总混合器顶端，所述总混合器底端开设有预出口，所述预出口通过导料管连接叔丁醇钠收集器，所述总混合器顶侧开设有金属钠块与氮气进口，所述金属钠块与氮气进口下方设有第一混合腔，所述第一混合腔内上方设有第一SB型静态混合器，所述第一混合腔内下方设有第一SX型静态混合器，所述第一混合腔下方连接第二混合腔，所述第二混合腔下方连接第三混合腔，所述第三混合腔下方连接底腔，所述底腔内设有过滤网，所述底腔侧面开设有废料出口，所述废料出口通过废料出管连接废料收集瓶，所述第二混合腔内上方设有第二SB型静态混合器，所述第二混合腔内下方设有第二SX型静态混合器，所述第三混合腔内上方设有第三SB型静态混合器，所述第三混合腔内下方设有第三SX型静态混合器。

2.根据权利要求1所述的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，其特征在于：所述叔丁醇钠收集器侧面开设有叔丁醇钠出料口，所述叔丁醇钠收集器上连接气化加热器，所述气化加热器通过液体导管连接冷凝器，所述冷凝器通过循环导管连接位于总混合器侧方的循环进口。

3.根据权利要求1所述的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，其特征在于：所述第一SB型静态混合器、第二SB型静态混合器和第三SB型静态混合器大小型号相同，所述第一SX型静态混合器、第二SX型静态混合器和第三SX型静态混合器大小型号相同。

4.根据权利要求1所述的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，其特征在于：所述第一SB型静态混合器两端设有法兰盘，所述第一SB型静态混合器中间设有挤压板，所述挤压板内开设有挤压孔。

5.根据权利要求1所述的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，其特征在于：所述第一SX型静态混合器两端设有法兰板，所述第一SX型静态混合器中间开设有空腔，所述空腔内设有切割器。

6.根据权利要求1所述的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，其特征在于：所述叔丁醇溶液存储器与入液管连接处设有开关阀，所述入液管上设有计量泵。

7.根据权利要求1所述的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，其特征在于：所述导料管上设有控制阀。

8.根据权利要求1所述的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，其特征在于：所述过滤网嵌套有密封圈，所述过滤网为四目筛孔滤网。

说明书

一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用

技术领域

[0001] 本发明涉及精细化工技术领域，尤其涉及一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用。

背景技术

[0002] 目前合成叔丁醇钠工艺路线主要是金属法，合成设备多使用单一釜式反应设备，主要过程为投料、反应、脱溶、降温、出料，整个流程成本高，效率低。探索新式反应装置具有
重大意义。该项发明将静态混合器应用到叔丁醇钠的合成工艺中，通过静态混合器内不同
的元件组合，来提高合成效率。

[0003] 目前需要解决如何选择合适的静态混合器元件及各种元件的排列方式，以提高叔丁醇钠的合成的效率。从确认静态混合器元件的类型、运用个数、排列方法等几个方面来解
决。在反应过程中，混合单元结构不同，所产生的流体流动形态及性能也不同，所以要选择
合适的静态混合器类型以满足工艺的不同要求。通过选择静态混合器多种元件类型来研究
提高反应的效率对比不同元件在反应中的效率，通过反应速度，反应时间，最终叔丁醇钠的
合成效果来进行实验研究。通过改变静态混合器元件的排列方式来研究反应效率在确定元
件类型后，研究对比各元件排列方式对反应效率的影响。通过改变静态混合器元件个数来
研究反应效率确认元件排列方式后，研究组合元件的个数对反应效率的影响。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，通过静态混
合器内不同的元件组合，来提高叔丁醇钠合成效率。

[0005] 根据本发明实施例的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，包括叔丁醇溶液存储器、叔丁醇钠收集器和总混合器，所述叔丁醇溶液存储器通过入液管
连接总混合器顶端，所述总混合器底端开设有预出口，所述预出口通过导料管连接叔丁醇
钠收集器，所述总混合器顶侧开设有金属钠块与氮气进口，所述金属钠块与氮气进口下方
设有第一混合腔，所述第一混合腔内上方设有第一SB型静态混合器，所述第一混合腔内下
方设有第一SX型静态混合器，所述第一混合腔下方连接第二混合腔，所述第二混合腔下方
连接第三混合腔，所述第三混合腔下方连接底腔，所述底腔内设有过滤网，所述底腔侧面开
设有废料出口，所述废料出口通过废料出管连接废料收集瓶。

[0006] 在本发明的一些实施例中，所述叔丁醇钠收集器侧面开设有叔丁醇钠出料口，所述叔丁醇钠收集器上连接气化加热器，所述气化加热器通过液体导管连接冷凝器，所述冷
凝器通过循环导管连接位于总混合器侧方的循环进口。

[0007] 在本发明的另一些实施例中，所述第二混合腔内上方设有第二SB型静态混合器，所述第二混合腔内下方设有第二SX型静态混合器，所述第三混合腔内上方设有第三SB型静
态混合器，所述第三混合腔内下方设有第三SX型静态混合器。

[0008] 在本发明的另一些实施例中，所述第一SB型静态混合器、第二SB型静态混合器和第三SB型静态混合器大小型号相同，所述第一SX型静态混合器、第二SX型静态混合器和第
三SX型静态混合器大小型号相同。

[0009] 在本发明的另一些实施例中，所述第一SB型静态混合器两端设有法兰盘，所述第一SB型静态混合器中间设有挤压板，所述挤压板内开设有挤压孔。

[0010] 在本发明的另一些实施例中，所述第一SX型静态混合器两端设有法兰板，所述第一SX型静态混合器中间开设有空腔，所述空腔内设有切割器。

[0011] 在本发明的另一些实施例中，所述叔丁醇溶液存储器与入液管连接处设有开关阀，所述入液管上设有计量泵。

[0012] 在本发明的另一些实施例中，所述导料管上设有控制阀。

[0013] 在本发明的另一些实施例中，所述过滤网嵌套有密封圈，所述过滤网为四目筛孔滤网。

[0014] 本发明中的有益效果是：通过提高反应器的反应效率出发，提出将静态混合器运用到叔丁醇钠的生成反应中，将SB型静态混合器与SX型静态混合器两种不同作用的元件组
合起来使用，在确定静态混合器类型后，通过进行多次不同排列方式的实验得到最佳排列，
初步反应后附着在金属钠上的叔丁醇钠首先通过SB型静态混合器进入到SX静态混合器中，
经过反复实验，发现SB-SX组合元件安装组数与反应器的大小有一定关系,可拓展性强，能
提高叔丁醇钠合成效率。

附图说明

[0015] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0016] 图1为本发明提出的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用总混合器的结构示意图；

[0017] 图2为本发明提出的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用SB型静态混合器的俯视图；

[0018] 图3为本发明提出的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用SX型静态混合器的俯视图；

[0019] 图4为本发明提出的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用过滤网的俯视图；

[0020] 图5为本发明提出的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用SB型静态混合器的结构示意图；

[0021] 图6为本发明提出的一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用整体的结构示意图。

[0022] 图中：1-叔丁醇溶液存储器、2-开关阀、3-计量泵、4-入液管、5-总混合器、6-金属钠块与氮气进口、7-第一混合腔、8-第二混合腔、9-第三混合腔、10-底腔、11-第一SB型静态
混合器、12-第一SX型静态混合器、13-第二SB型静态混合器、14-第二SX型静态混合器、15-
第三SB型静态混合器、16-第三SX型静态混合器、17-过滤网、18-废料出管、19-废料收集瓶、
20-废料出口、21-预出口、22-导料管、23-控制阀、24-叔丁醇钠收集器、25-法兰盘、26-挤压
孔、27-法兰板、28-切割器、29-挤压板、30-空腔、31-密封圈、32-叔丁醇钠出料口、33-气化
加热器、34-液体导管、35-冷凝器、36-循环导管、37-循环进口。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0024] 所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨
在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0025] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0026] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0027] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0028] 参照图1-6，一种表面摩擦更新静态混合反应器在合成叔丁醇钠的应用，包括叔丁醇溶液存储器1、叔丁醇钠收集器24和总混合器5，所述叔丁醇溶液存储器1通过入液管4连
接总混合器5顶端，所述总混合器5底端开设有预出口21，所述预出口21通过导料管22连接
叔丁醇钠收集器24，所述总混合器5顶侧开设有金属钠块与氮气进口6，所述金属钠块与氮
气进口6下方设有第一混合腔7，所述第一混合腔7内上方设有第一SB型静态混合器11，所述
第一混合腔7内下方设有第一SX型静态混合器12，所述第一混合腔7下方连接第二混合腔8，
所述第二混合腔8下方连接第三混合腔9，所述第三混合腔9下方连接底腔10，所述底腔10内
设有过滤网17，所述底腔10侧面开设有废料出口20，所述废料出口20通过废料出管18连接
废料收集瓶19；所述叔丁醇钠收集器24侧面开设有叔丁醇钠出料口32，所述叔丁醇钠收集
器24上连接气化加热器33，所述气化加热器33通过液体导管34连接冷凝器35，所述冷凝器
35通过循环导管36连接位于总混合器5侧方的循环进口37；所述第二混合腔8内上方设有第
二SB型静态混合器13，所述第二混合腔8内下方设有第二SX型静态混合器14，所述第三混合
腔9内上方设有第三SB型静态混合器15，所述第三混合腔9内下方设有第三SX型静态混合器
16；所述第一SB型静态混合器11、第二SB型静态混合器13和第三SB型静态混合器15大小型
号相同，所述第一SX型静态混合器12、第二SX型静态混合器14和第三SX型静态混合器16大
小型号相同；所述第一SB型静态混合器11两端设有法兰盘25，所述第一SB型静态混合器11
中间设有挤压板29，所述挤压板29内开设有挤压孔26；所述第一SX型静态混合器12两端设
有法兰板27，所述第一SX型静态混合器12中间开设有空腔30，所述空腔30内设有切割器28；
所述叔丁醇溶液存储器1与入液管4连接处设有开关阀2，所述入液管4上设有计量泵3；所述
导料管22上设有控制阀23；所述过滤网17嵌套有密封圈31，用于密封过滤网17和底腔10连
接处的缝隙，所述过滤网17为四目筛孔滤网17。

[0029] 本发明需要解决如何选择合适的静态混合器元件及各种元件的排列方式，以提高叔丁醇钠的合成的效率。从确认静态混合器元件的类型、运用个数、排列方法等几个方面来
解决。在反应过程中，混合单元结构不同，所产生的流体流动形态及性能也不同，所以要选
择合适的静态混合器类型以满足工艺的不同要求，通过选择静态混合器多种元件类型来研
究提高反应的效率对比不同元件在反应中的效率，通过反应速度，反应时间，最终叔丁醇钠
的合成效果来进行实验研究。通过改变静态混合器元件的排列方式来研究反应效率在确定
元件类型后，研究对比各元件排列方式对反应效率的影响。通过改变静态混合器元件个数
来研究反应效率确认元件排列方式后，研究组合元件的个数对反应效率的影响。

[0030] 工作原理：本装置是由SB型静态混合器与SX型静态混合器元件组成的混合器，工作时，叔丁醇溶液存储器1上的开关阀2打开叔丁醇溶液进入总混合器5，同时金属钠块通过
金属钠块与氮气进口6投放进入总混合器5内，金属钠块与叔丁醇溶液进入总混合器5后，氮
气通过金属钠块与氮气进口6进入总混合器5，叔丁醇首先与金属钠表面进行反应，生成叔
丁醇钠附着在金属钠表面，由于金属钠本身为较为柔软的金属，所以带有叔丁醇钠的金属
钠块通过第一SB型静态混合器11元件时，表面生成的叔丁醇钠经过第一SB型静态混合器11
的挤压孔26挤压脱离金属钠，并且在挤压过程中金属钠发生形状的变化，经过第一SX型静
态混合器12时，第一SX型静态混合器12空腔30中的切割器28会对其进行切割，然后金属钠
块反复经过第二SB型静态混合器13、第二SX型静态混合器14和第三SB型静态混合器15、第
三SX型静态混合器16处理由形成更小的金属钠块更加方便反应的进行，处理后的叔丁醇和
叔丁醇钠通过预出口21进入叔丁醇钠收集器24，成品的叔丁醇钠通过叔丁醇钠出料口32出
料，反应剩的叔丁醇通过气化加热器33和冷凝器35的处理通过循环进口37再次进入总混合
器5进行循环反应。

[0031] 经过反复实验，发现SB-SX组合元件安装组数与反应器的大小有一定关系,可拓展性强，能提高叔丁醇钠合成效率。

[0032] 本发明静态混合器的内部构件大小并没有固定标准，可以按照现场空间大小来制造反应器大小，可很大程度节约空间，可扩展性强。静态混合器内部的反应主要依靠流体管
路的不同结构进行流体的混合，通过不断地挤压和切割达到最佳混合效果，没有机械类流
体管路结构。

[0033] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0034] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0035] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。