一种用于生产甲酸甲酯的反应釜的制作方法

本发明涉及化工设备，尤其涉及一种用于生产甲酸甲酯的反应釜。

背景技术：

1、甲酸甲酯，别名蚁酸甲酯，化学式为hcooch3，是一种酯类有机化合物，为无色有香味的易挥发液体，与乙醇混溶，溶于甲醇、乙醚，容易水解，潮湿空气中的水分也会使其发生水解，是重要的有机合成中间体，具有广泛的用途，可用于气相色谱标准品、溶剂、有机合成、杀菌剂、杀虫剂、烟熏剂等。甲酸甲酯的传统制备方法是由甲酸和甲醇通过酯化反应合成，现在多通过浓硫酸、浓甲醇以及甲化液在一定温度下混合反应合成。

2、由于甲醇在反应过程中受热易挥发，可通过冷凝管道将蒸汽重新冷凝为液体，使其重新参与反应。但反应釜内蒸发的蒸汽一般通过其自身的气体压力沿着管道进入冷凝管，使得蒸汽移出反应釜的流动速度较慢；且置于冷凝管中的蒸汽因距离冷凝管管壁距离远近不同，使得蒸汽冷却效果不够均匀，造成蒸汽冷却效率较慢，降低反应物回流的速度，进而影响反应效果，降低甲酸甲酯的制备效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种用于生产甲酸甲酯的反应釜。

2、技术方案：本发明用于生产甲酸甲酯的反应釜，包括釜体，该釜体的顶部设有支撑架，支撑架上设有对物料进行搅拌的搅拌机构和出气管；该出气管包括与釜体相连的第一管体，与第一管体上远离釜体的一端连接设置的第二管体以及与第二管体上远离第一管体的一端转动连接有第三管体；

3、其中，所述出气管的第二管体内设置有与搅拌机构相连的抽气组件，出气管的第三管体外套设有冷凝管，第三管体的下端连接设有三通接头，该三通接头的其中一端与釜体之间设置有回流管，另一端连接有收集管；

4、所述支撑架上还设有与搅拌机构同步转动的转动轴，转动轴上设置有不完全锥齿轮，所述第三管体上设有与该不完全锥齿轮啮合连接的副锥齿轮，通过该副锥齿轮实现第三管体与第二管体间的转动连接。

5、进一步说，该反应釜的抽气组件包括转动连接在第二管体内的转动杆，该转动杆的一端设置有第一扇叶，另一端设有从动锥齿轮。

6、进一步说，该反应釜的第三管体上转动连接有转杆，该转杆的上端设有单向锥齿轮，所述支撑架上通过连板固设有与单向锥齿轮啮合连接的固定锥齿轮，所述转杆上还设有弧形拨片和第二扇叶，所述第三管体内通过支杆连接有弧形挡板。

7、进一步说，该反应釜的第一管体内设置有单向阀，第二管体通过支架与支撑架相连。

8、进一步说，该反应釜的搅拌机构包括固设在支撑架上的搅拌电机，该搅拌电机的输出端穿过支撑架并连接有搅拌轴，搅拌轴转动连接在釜体内，搅拌轴上设置有与从动锥齿轮啮合连接的主动锥齿轮，搅拌轴外侧设置有均匀分布的搅拌杆。

9、进一步说，该反应釜的搅拌轴与转动轴均设置有同步轮，两个所述同步轮之间设置有同步带。

10、进一步说，该反应釜的收集管远离三通接头的一端连接有收集箱，该收集箱包括甲醇箱以及甲酸甲酯箱，所述收集管远离三通接头的一端与甲醇箱相连，所述甲醇箱与甲酸甲酯箱之间连接有设置阀门的连通管，所述甲醇箱与甲酸甲酯箱上均设置有冷却腔。

11、进一步说，该反应釜的冷凝组件包括固设在支撑架上的冷凝器，所述冷凝器的出水端连接有出水管，所述出水管远离冷凝器的一端依次穿过甲醇箱与甲酸甲酯箱的冷却腔并通过连接管与冷凝管的进水端相互连通，所述冷凝管的出水端与冷凝器的进水口之间设置有进水管。

12、有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：

13、1、该用于生产甲酸甲酯的反应釜及其生产方法，通过搅拌轴在进行搅拌工作的同时，在同步轮和同步带的作用下转动杆随搅拌轴转动，转动杆转动时不完全锥齿轮与副锥齿轮啮合传动，使副锥齿轮在啮合时带动第三管体向前摆动，副锥齿轮不再与不完全锥齿轮啮合时，第三管体在自身重力作用下复位后摆，使得第三管体往复倾斜摆动，从而使第三管体管壁上粘附残留的冷凝液体水珠也可迅速汇聚，使其快速回流至反应釜内，便于提高挥发气体的冷凝回流速度，加快釜体内部物料的反应速率，进而提高甲酸甲酯的制备效率。

14、2、该用于生产甲酸甲酯的反应釜及其生产方法，通过在第三管体往复摆动的同时，第三管体上的单向锥齿轮与固定锥齿轮啮合传动，当第三管体前摆时，单向锥齿轮带动转杆转动在第三管体内，转杆转动的同时使弧形拨片以及第二扇叶转动，弧形拨片的设置可对挥发气体拨动，使第三管体中间部位的气体也可与管壁接触，充分受到冷凝管的冷凝作用，第二扇叶的转动则会对第三管体下侧管壁上汇聚的水珠快速吹动，辅助水珠快速在管道内滑落，加快液体的回流速度，便于提高挥发气体的冷凝回流速度，加快釜体内部物料的反应速率，进而提高甲酸甲酯的制备效率。

15、3、该用于生产甲酸甲酯的反应釜，通过冷凝器先对甲酸甲酯箱冷却，随着管道的延长，冷却温度逐渐下降，使得甲醇箱的温度高于甲酸甲酯箱的温度，且冷却甲醇箱后的冷却液进入冷凝管，使冷凝管的温度低于或等于冷却甲醇箱的温度，从釜体内蒸馏出的气体依次经出气管、收集管进入甲醇箱，甲醇箱可对蒸馏的气体进行一定程度的冷却，使蒸馏气体中未参加反应而剩余的甲醇气体液化，甲醇箱对甲醇液体收集并重新利用，甲醇箱内未冷凝的挥发气体顺着连通管进入甲酸甲酯箱，甲酸甲酯箱的温度控制在20°可对甲酸甲酯气体冷凝液化，保证其生产得率。

技术特征：

1.一种用于生产甲酸甲酯的反应釜，包括釜体(1)，其特征在于：该釜体(1)的顶部设有支撑架(4)，支撑架(4)上设有对物料进行搅拌的搅拌机构和出气管(2)；该出气管(2)包括与釜体(1)相连的第一管体(201)，与第一管体(201)上远离釜体(1)的一端连接设置的第二管体(202)以及与第二管体(202)上远离第一管体(201)的一端转动连接有第三管体(203)；

2.根据权利要求1所述用于生产甲酸甲酯的反应釜，其特征在于：所述抽气组件包括转动连接在第二管体(202)内的转动杆(10)，该转动杆(10)的一端设置有第一扇叶(1002)，另一端设有从动锥齿轮(1001)。

3.根据权利要求1所述用于生产甲酸甲酯的反应釜，其特征在于：所述第三管体(203)上转动连接有转杆(13)，该转杆(13)的上端设有单向锥齿轮(133)，所述支撑架(4)上通过连板固设有与单向锥齿轮(133)啮合连接的固定锥齿轮(14)，所述转杆(13)上还设有弧形拨片(131)和第二扇叶(132)，所述第三管体(203)内通过支杆连接有弧形挡板(15)。

4.根据权利要求1所述用于生产甲酸甲酯的反应釜，其特征在于：所述第一管体(201)内设置有单向阀(2011)，第二管体(202)通过支架与支撑架(4)相连。

5.根据权利要求1所述用于生产甲酸甲酯的反应釜，其特征在于：所述搅拌机构包括固设在支撑架(4)上的搅拌电机(9)，该搅拌电机(9)的输出端穿过支撑架(4)并连接有搅拌轴(901)，搅拌轴(901)转动连接在釜体(1)内，搅拌轴(901)上设置有与从动锥齿轮(1001)啮合连接的主动锥齿轮(9011)，搅拌轴(901)外侧设置有均匀分布的搅拌杆。

6.根据权利要求5所述用于生产甲酸甲酯的反应釜，其特征在于：所述搅拌轴(901)与转动轴(11)均设置有同步轮(12)，两个所述同步轮(12)之间设置有同步带。

7.根据权利要求1所述用于生产甲酸甲酯的反应釜，其特征在于：所述收集管(7)远离三通接头(5)的一端连接有收集箱(8)，该收集箱(8)包括甲醇箱(801)以及甲酸甲酯箱(802)，所述收集管(7)远离三通接头(5)的一端与甲醇箱(801)相连，所述甲醇箱(801)与甲酸甲酯箱(802)之间连接有设置阀门的连通管(803)，所述甲醇箱(801)与甲酸甲酯箱(802)上均设置有冷却腔(804)。

8.根据权利要求1所述用于生产甲酸甲酯的反应釜，其特征在于：所述冷凝组件包括固设在支撑架(4)上的冷凝器(16)，所述冷凝器(16)的出水端连接有出水管(161)，所述出水管(161)远离冷凝器(16)的一端依次穿过甲醇箱(801)与甲酸甲酯箱(802)的冷却腔(804)并通过连接管与冷凝管(3)的进水端相互连通，所述冷凝管(3)的出水端与冷凝器(16)的进水口之间设置有进水管(162)。

技术总结
本发明公开了一种用于生产甲酸甲酯的反应釜，属于化工设备技术领域。该用于生产甲酸甲酯的反应釜，包括釜体，釜体的顶部设置有支撑架，支撑架上设置有用于搅拌釜体内部物料的搅拌机构，釜体的顶部设置有出气管，出气管内设置有与搅拌机构相连的抽气组件，出气管外部套设有冷凝管，冷凝管外接有设置在支撑架上的冷凝组件，出气管远离釜体的一端连接有三通接头，三通接头的其中一端与釜体之间设置有回流管，三通接头的另一端连接有收集管，收集管远离三通接头的一端连接有收集箱。本发明便于提高挥发气体的冷凝回流速度，加快釜体内部物料的反应速率，进而提高甲酸甲酯的制备效率。

技术研发人员：王伟,孙鑫,王永旗,吕明
受保护的技术使用者：太仓沪试试剂有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16