石墨换热器

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专利型石墨酯化反应器
专利型石墨酯化反应器

专利型石墨酯化反应器

  • 所属分类:专利型石墨酯化反应器--ZHJK系列
  • 发布日期:2018-06-14
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  • 产品概述
  • 性能特点
  • 技术参数

石墨酯化反应器


一、结构特点: 
    专利型石墨酯化反应器--ZHJK系列为我公司与四川福华农药科技有限公司合作,专门针对草甘膦生产过程中酯化反应工段设计制作,该设备由矩型石墨封头、石墨反应器、石墨分布器、石墨换热块及其间的密封垫片等迭装组成,因换热块仅承受压力并为整体结构,无胶结缝,因而结构强度较高,抗冲击性良好。水封侧板为铸铁板,检修装拆简便,也可制成双向防腐结构,该设备物料流程可为1-4流程。
二、设计参数: 许用温度:-20~165℃ 
                          许用压力:工艺侧0.6MPa ,服务侧0.6MPa 
                          规 格:5-300㎡
三、产品介绍:
    近年来,随着国内烷基酯法草甘膦领的生产规模不断扩大,亚磷酸二甲(亚磷酸三甲酯)的需求量急剧增加,生产规模不断加大,每一条生产线的年生产量突破了6000吨,实现了工业化生产,取得了规模生产经营;国内有厂家正在研发每一条生产线的年生产能力突破12000吨的生产线。这就需要大规模生产的亚磷酸二甲酯酯化器。
1、亚磷酸二甲酯反应工艺原理
1)、三氯化磷与甲醇反应生成亚磷酸二甲酯的反应机理如下:
   PCl3+ CH3OH --CH3OPCl2 + HCl
   CH3OPCl2 + CH3OH--(CH3O)2PCl + HCl
   (CH3O)2PCl +CH3OH--(CH3O)3P +HCl
   (CH3O)3P + HCl--(CH3O)2POH + CH3Cl
   中间产物亚磷酸三甲酯极不稳定,只要有氯化氢存在,就能反应生成亚磷酸二甲酯。总反应中有2mol的氯化氢生成,热氯化氢的存在又极易与亚磷酸二甲酯发生如下的副反应:
   (CH3O)2POH + HCl--CH3OP(OH)2+ CH3Cl
   CH3OP(OH) 2+ HCl--H3PO3+ CH3Cl
反应温度越高,时间越长,副反应越多。三氯化磷与甲醇的反应是强放热瞬间时的反应,尾气回收工艺的关键是创造2种反应物充分接触的条件,缩短反应时间,有效的移走反应热,尽可能脱除反应产物中的氯化氢,以抑制副反应的发生,酯化反应一般在喷射反应器进行,在真空条件下,三氯化磷与甲醇成直角喷入反应器中。出喷射反应器的物料进混合釜继续反应,同时生成的氯化氢和氯甲烷气体被真空脱除。反应产物再经脱酸釜进一步真空脱除氯化氢和氯甲烷后,进行分离精制。
2)、一般厂家的酯化反应器是搪瓷反应釜作的,一般在喷射反应器中进行,在真空条件下,三氯化磷与甲醇成直角喷入反应器中,出喷射反应器的物料进混合釜继续反应。
2、搪瓷釜作酯化反应器存在的问题:
1)根据三氯化磷与甲醇反应的机理,强放热反应,必须热瞬时把反应热转移走,产生大量的氯化氢和氯甲烷气体同时抽走。搪瓷釜作酯化反应器不能尽快把反应热即时转移走反应热,粗酯集中在釜的底部,这样就影响反应热的转移,单条生产线产能受限制;生产周期为每釜一个周期,不能连续生产,形成不了单条生产线上10000吨级的生产能力。
2)用搪瓷釜作酯化反应器存在严重的安全隐患。
3)用搪瓷釜作酯化反应器生产的亚磷酸二甲酯回收率低。
4)用搪瓷釜作酯化反应器副反应多。
5)用搪瓷釜作酯化反应器三氯化磷与甲醇反应生产的氯化氢和氯甲烷气体被抽时带走一定量的亚磷酸二甲酯的半成品。
3、块孔式石墨制作的亚磷酸二甲酯酯化反应器
1)不透性石墨是既耐腐蚀又能导热的非金属材料,对大部分有机物、无机物和盐类、溶剂等均有良好的耐腐蚀性能,导热系数比一般碳钢大两倍多,热膨胀系数小,耐温急变性能好。结构坚固,不易破损且传热系数高于列管式酯化器。
 2)根据三氯化磷与甲醇反应的机理,强放热反应,必须热瞬时把反应热转移走,产生大量的氯化氢和氯甲烷气体同时抽走。石墨凭借其良好的导热性能,能瞬时通过换热剂把反应热量带走,是把热量带走。生产过程为连续过程,单条生产线能力达到10000吨以上。
 3)设备生产安全可靠。
 4)三氯化磷与甲醇反应用块孔式石墨亚磷酸二甲酯酯化反应器减少副反应。
 5)块孔式石墨亚磷酸二甲酯酯化反应器的特别设计,让亚磷酸二甲酯粗酯与氯化氢和氯甲烷分离快,三氯化磷与甲醇反应生成亚磷酸二甲酯进副产物减少,从而提高了亚磷酸二甲酯的回收率5~8%。
4、石墨酯化反应器结构特性
    1)物料进口安装石墨反应器及石墨分布器,使物料快速反应并均匀的分布在换热块物料通孔壁,从而可以以最快的速度把反应热与冷却水进行交换,达到快速降温的,抑制副反应的发生的目的。
    2)主要材料为浸渍石墨,具有很好的耐腐蚀性能和良好的热导性,可以使物料与冷却水实现瞬时换热,降低物料温度,抑制副反应发生。
 3)换热块结构紧凑,换热速度快,实现了反应、换热同步进行,从而使生产过程连续性成为现实,有利于提高产量。
    4)顶板、底板及侧板为铸铁,可以有效保护石墨材料,弥补作为脆性材料的浸渍石墨怕碰怕撞的缺点。
四、应用厂家:四川福华农药科技有限公司 8台

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