丙烯水合反应制备异丙醇的系统的制作方法

1.本发明涉及一种丙烯水合反应制备异丙醇的技术领域，具体涉及一种丙烯水合反应制备异丙醇的系统。


背景技术：

2.异丙醇是一种有机化合物，分子式是c3h8o，是正丙醇的同分异构体，别名二甲基甲醇、2
‑
丙醇，行业中也作ipa。是无色透明液体，易燃，有似乙醇和丙酮混合物的气味。 溶于水，也溶于醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂。 异丙醇是重要的化工产品和原料。
3.异丙醇的制备方法一般有三种：间接水合法、直接水合法和丙酮加氢法。这三种方法中，其中直接水合法是相对而言最环保的，工艺流程也是最为简单。通过丙烯和水混合之后在一定压力和一定温度下，在催化剂的作用下直接水合产生丙醇。直接水合法的缺点就是丙烯的转化率相对较低，丙烯循环量较大，目前通过一些工艺条件的改进能够改进丙烯的转化率。但是不管采用什么工艺通过丙烯进行直接水合法产异丙醇，要想保证丙烯在对应工艺的转化率，都需要保证，在反应过程中丙烯与水的混合效果，丙烯与水的混合效果越好，丙烯的转化率就越高，异丙醇的得率也就相对越高。而本领域技术人员在对于丙烯与水混合效果的技术问题上目前仍然有很大的技术改进空间。另外，丙烯的水合反应在反应条件不稳定的时候，就会发生副反应、产生副产物，副产物会影响异丙醇的纯度，所以对于反应产生的气体必须要进行提纯，但是目前的生产系统中，一般都是认为能够始终保持丙烯水合反应全部产生异丙醇的反应条件，所以在后续的提纯工艺中，并未考虑副产物的去除、尤其是与异丙醇蒸馏温度近似的物质的去除。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种丙烯水合反应制备异丙醇的系统，经过反应器反应之后将混合气体先通过冷凝器冷凝，从而将混合气体中未参与反应的丙烯分离，再通过脱水塔将冷凝后所产生的混合液体中的纯水分离，最后通过提纯塔将混合物中的异丙醇进行提纯并收集；通过微界面发生器与环形催化剂隔层、中心催化剂隔层的结构设置，从而便于通过微界面发生器产生的微米级丙烯气泡与反应器内纯水混合后形成的乳化液先经过环形催化剂隔层的时候反应产生异丙醇、再通过中心催化剂隔层的时候反应产生异丙醇，从而提高了丙烯水合反应的效果，提高了异丙醇的得率；通过纯水进液支管与反应器罐体连接，从而可以使得反应器罐体内的气液混合物能够在进液支管的进液作用下自行起到搅拌混合的作用，提高了气液混合物的混合效果；通过纯水进液支管的结构，从而使进入反应器罐体的为直接预先混合的气液混合物，进一步提高反应器罐体内的丙烯气体的水合反应的反应效率；反应器罐体通过多个催化剂隔层形成多级混合区，使反应器罐体内的丙烯气体有更多机会发生水合反应，进而进一步提高了丙烯水合反应的效果，提高异丙醇的得率；纯水进液支管所进的气液混合物能够将残留在环形催化剂隔层内的微米级丙烯气泡及其与水混合形成乳化物带走并与混合区内的气液混合物混合后与中
心催化剂隔层反应，同时还便于使微界面发生器继续产生更多的微米级丙烯气泡及其与水混合形成的乳化物能够与环形催化剂隔层反应；通过提纯塔塔体内的多层水平膜结构，从而可以对多层混合液体同时进行蒸馏，提高了蒸馏效果；通过导液腔和滴液腔的作用，尽量减小了液体向下流淌时对水平膜上混合液体的影响，保证了混合液体的蒸馏效果；通过盛液槽的作用，使得盛液槽承受向下流淌的混合液体的冲击力，从而避免水平膜长期受到冲击力而影响使用寿命甚至损坏；通过伸入提纯塔塔体内的排液管和提纯塔塔体内的进液口b的作用，从而可以使提纯后的混合液体进入提纯塔塔体内时对提纯塔塔体内底部的混合液体的影响最小，并且保持高度差的情况下还能使混合液体形成一定的循环，进一步提高蒸馏效果。
5.本发明所采取的技术方案是：丙烯水合反应制备异丙醇的系统，包括反应器，所述反应器的顶部通过管道a与气液分离器的进料口a连通，所述气液分离器的出液口a通过管道b与脱水塔的进料口b连通、并且气液分离器的出气口a通过管道c与反应器的丙烯供气管连通，所述脱水塔的出气口b通过管道d经过冷凝器的冷凝后再与提纯塔的进料口c连通、并且脱水塔的出液口b通过管道e与反应器的纯水供水管连通，所述提纯塔的出气口c通过管道f与换热器的进料口d连通，所述换热器的出料口a所连接的用于出料的管道g上还通过管道h与管道d连通，所述提纯塔的出液口c通过管道i与萃取罐的进料口e连通，所述萃取罐的出料口b连接有用于出料的管道j，所述萃取罐的出料口c连接有管道k，所述管道k与提纯塔的进料口f连通，各管道分别设有各自的阀门。
6.本发明进一步改进方案是，所述反应器包括反应器罐体，所述反应器罐体内固定连接有催化剂隔层a，所述催化剂隔层a将反应器罐体内分隔成位于催化剂隔层a下方的混合区a和位于催化剂隔层a上方的逸出区，所述催化剂隔层a包括固定于反应器罐体内侧壁的环形催化剂隔层和通过密封板a固定于环形催化剂隔层内侧的中心催化剂隔层，所述环形催化剂隔层与中心催化剂隔层之间通过密封板a密封隔断，所述反应器罐体的内侧壁、对应位于环形催化剂隔层顶面对应固定连接有微界面发生器，所述微界面发生器包括多个沿着环形催化剂隔层依次均匀分布的微界面发生器单元，所述微界面发生器单元依次拼接、形成与环形催化剂隔层匹配的环形结构，每个微界面发生器单元均通过穿过反应器罐体侧壁的丙烯进气支管分别与丙烯供气管连通，所述微界面发生器单元的顶面、面向反应器罐体轴心的一侧端面、以及相邻两个微界面发生器单元之间的端面均固定连接有密封板b，所述反应器罐体侧壁、位于混合区a内还分别连通有多个纯水进液支管，所述纯水进液支管以反应器罐体的轴心为中心均匀分布，所述纯水进液支管进入反应器罐体的进液方向为反应器罐体对应位置处的切线方向，通过纯水进液支管进入反应器罐体时的进水角速度方向相同，所述纯水进液支管分别与纯水供水管连通，所述反应器罐体的顶部还设有排气口a。
7.本发明更进一步改进方案是，所述反应器罐体内、位于催化剂隔层a的下方还固定连接有催化剂隔层b，所述催化剂隔层b将反应器罐体内的混合区a分隔出位于催化剂隔层a和催化剂隔层b之间的混合区b，所述催化剂隔层b与催化剂隔层a结构相同，也包括固定于反应器罐体内侧壁的环形催化剂隔层和通过密封板a固定于环形催化剂隔层内侧的中心催化剂隔层，所述环形催化剂隔层与中心催化剂隔层之间通过密封板a密封隔断，并且所述反应器罐体的内侧壁、对应位于催化剂隔层b的环形催化剂隔层顶面也对应固定连接有微界
面发生器，所述微界面发生器包括多个沿着环形催化剂隔层依次均匀分布的微界面发生器单元，所述微界面发生器单元依次拼接、形成与环形催化剂隔层匹配的环形结构，每个微界面发生器单元均通过穿过反应器罐体侧壁的丙烯进气支管分别与丙烯供气管连通，所述微界面发生器单元的顶面、面向反应器罐体轴心的一侧端面、以及相邻两个微界面发生器单元之间的端面均固定连接有密封板b，所述反应器罐体侧壁、位于混合区b内还分别连通有多个纯水进液支管，所述纯水进液支管以反应器罐体的轴心为中心均匀分布，所述纯水进液支管进入反应器罐体的进液方向为反应器罐体对应位置处的切线方向，通过纯水进液支管进入反应器罐体时的进水角速度方向相同，所述纯水进液支管分别与纯水供水管连通。
8.本发明更进一步改进方案是，所述丙烯进气支管的丙烯气体通过微界面发生器单元所产生的微米级的气泡垂直于环形催化剂隔层的方向、向下穿过环形催化剂隔层，然后再向上穿过中心催化剂隔层，所述环形催化剂隔层和中心催化剂隔层均包括多层丝网a，并且相邻两层丝网a之间假设固定有催化剂层。
9.本发明更进一步改进方案是，所述环形催化剂隔层沿着由外向内的方向向上倾斜。
10.本发明更进一步改进方案是，固定于催化剂隔层a的微界面发生器单元所对应的丙烯进气支管和固定于催化剂隔层b的微界面发生器单元所对应的丙烯进气支管分别通过各自的进气环管与丙烯供气管连通。
11.本发明更进一步改进方案是，对应位于混合区a位置处的纯水进液支管和对应位于混合区b位置处的纯水进液支管分别通过各自的进液环管与纯水供水管连通。
12.本发明更进一步改进方案是，所述纯水进液支管的外侧壁、位于与反应器罐体连接的位置处分别同轴心包覆固定有密闭管套，所述密闭管套分别通过通气管与该纯水进液支管所在混合区上方相邻的进气环管连通，并且纯水进液支管的管壁、对应于密闭管套位置处设有进气孔，所述进气孔还设有能够是管套内的丙烯气体进入纯水进液支管内的单向阀。
13.本发明更进一步改进方案是，所述进气孔沿着纯水进液支管的长度方向设有多组，每组进气孔设有多个、并以纯水进液支管的轴心为中心均匀分布，相邻两组进气孔交错设置。
14.本发明更进一步改进方案是，所述纯水进液支管的内壁均匀分布有多根沿着纯水进液支管轴向螺旋设置的筋板，相邻两根筋板形成一个螺旋通道，所述进气孔分别对应位于螺旋通道内。
15.本发明更进一步改进方案是，所述纯水进液支管的轴心沿着纯水进液方向向下倾斜，所述纯水进液支管与反应器罐体的侧壁连接处形成进液口a，所述进液口a还分别固定连接有丝网b。
16.本发明更进一步改进方案是，对应位于混合区a的纯水进液支管的进水方向与对应位于混合区b的纯水进液支管的进水方向相同或相反。
17.本发明更进一步改进方案是，所述进气环管之间通过连接管a固定连接，所述进气环管同轴心设置于反应器罐体的外侧，所述连接管a设有多个、并以反应器罐体的轴心为中心均匀分布。
18.本发明更进一步改进方案是，所述进气环管之间通过连接管a连通。
19.本发明更进一步改进方案是，所述进液环管之间通过连接管b固定连接，所述进液环管同轴心设置于反应器罐体的外侧，所述连接管b设有多个、并以反应器罐体的轴心为中心均匀分布。
20.本发明更进一步改进方案是，所述进液环管之间通过连接管b连通。
21.本发明更进一步改进方案是，所述提纯塔包括设有加热装置的提纯塔塔体，所述提纯塔塔体内、由上至下固定连接有多层透气不透水的水平膜，所述提纯塔塔体内，位于每层水平膜的上方形成蒸发腔、位于最底层水平膜的下方形成聚液腔，所述水平膜的边沿与提纯塔塔体的内壁固定连接，所述水平膜的一侧边沿固定连接有液位立板，所述液位立板的两侧边沿分别与提纯塔塔体的内壁固定、并在液位立板与提纯塔塔体的内壁之间形成滴液腔，所述水平膜顶面低于所连接的液位立板的顶部边沿，相邻两个水平膜的液位立板对应位于提纯塔塔体的相对侧，从所述管道d与提纯塔塔体顶部连接的连接口a进入提纯塔塔体内的待提纯液滴落于提纯塔塔体内最顶层水平膜上，所述提纯塔塔体的顶部还设有与管道f连接的排气口b，所述提纯塔塔体内的底部固定设有与管道i连通的排液管、以及和管道k连接的进液口b。
22.本发明更进一步改进方案是，所述水平膜相对于液位立板的另一侧边沿固定连接有盛液槽，所述盛液槽与提纯塔塔体的内壁固定，所述水平膜顶面与所连接的盛液槽的槽口齐平，通过连接口a进入提纯塔塔体内的待提纯液滴落于最顶层水平膜的盛液槽内，其余各水平膜所对应的盛液槽位于上方相邻水平膜所对应的滴液腔的正下方。
23.本发明更进一步改进方案是，所述提纯塔塔体内的顶部、对应于连接口a的位置处沿着提纯塔塔体的内壁设有导液板，所述导液板与提纯塔塔体的内壁之间形成导液腔，导液板顶部与提纯塔塔体之间封闭、导液板底部与提纯塔塔体之间敞口形成导液口，并且导液腔的导液口位于最顶层水平膜对应的盛液槽的范围内。
24.本发明更进一步改进方案是，所述导液板向下延伸至最顶层水平膜对应的盛液槽内。
25.本发明更进一步改进方案是，与水平膜连接的液位立板的底部边沿沿着提纯塔塔体的内壁向下延伸至位于下方相邻水平膜所对应的盛液槽内。
26.本发明更进一步改进方案是，所述水平膜的材质为pe。
27.本发明的有益效果在于：第一、本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，经过反应器反应之后将混合气体先通过冷凝器冷凝，从而将混合气体中未参与反应的丙烯分离，再通过脱水塔将冷凝后所产生的混合液体中的纯水分离，最后通过提纯塔将混合物中的异丙醇进行提纯并收集。
28.第二、本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，通过微界面发生器与环形催化剂隔层、中心催化剂隔层的结构设置，从而便于通过微界面发生器产生的微米级丙烯气泡与反应器罐体内纯水混合后形成的乳化液先经过环形催化剂隔层的时候反应产生异丙醇、再通过中心催化剂隔层的时候反应产生异丙醇，从而提高了丙烯水合反应的效果，提高了异丙醇的得率。
29.第三、本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，通过纯水进液支管与反应器罐体连接，从而可以使得反应器罐体内的气液混合物能够在进液支管的进液作用下自行起到搅拌混合的作用，提高了气液混合物的混合效果。
30.第四、本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，通过纯水进液支管的结构，从而使进入反应器罐体的为直接预先混合的气液混合物，进一步提高反应器罐体内的丙烯气体的水合反应的反应效率。
31.第五、本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，反应器罐体通过多个催化剂隔层形成多级混合区，使反应器罐体内的丙烯气体有更多机会发生水合反应，进而进一步提高了丙烯水合反应的效果，提高异丙醇的得率。
32.第六、本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，纯水进液支管所进的气液混合物能够将残留在环形催化剂隔层内的微米级丙烯气泡及其与水混合形成乳化物带走并与混合区内的气液混合物混合后与中心催化剂隔层反应，同时还便于使微界面发生器继续产生更多的微米级丙烯气泡及其与水混合形成的乳化物能够与环形催化剂隔层反应。
33.第七、本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，通过提纯塔塔体内的多层水平膜结构，从而可以对多层混合液体同时进行蒸馏，提高了蒸馏效果。
34.第八、本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，通过导液腔和滴液腔的作用，尽量减小了液体向下流淌时对水平膜上混合液体的影响，保证了混合液体的蒸馏效果。
35.第九、本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，通过盛液槽的作用，使得盛液槽承受向下流淌的混合液体的冲击力，从而避免水平膜长期受到冲击力而影响使用寿命甚至损坏。
36.第十、本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，通过伸入提纯塔塔体内的排液管和提纯塔塔体内的进液口b的作用，从而可以使提纯后的混合液体进入提纯塔塔体内时对提纯塔塔体内底部的混合液体的影响最小，并且保持高度差的情况下还能使混合液体形成一定的循环，进一步提高蒸馏效果。
37.附图说明：图1为本发明异丙醇生产系统的示意图。
38.图2为本发明的反应器的主视剖视示意图。
39.图3为本发明的纯水进水管与反应器连接处的剖视放大示意图。
40.图4为本发明的提纯塔的主视剖视示意图。
41.具体实施方式：结合图1~图4可知，丙烯水合反应制备异丙醇的系统，包括反应器1，所述反应器1的顶部通过管道a9与气液分离器2的进料口a连通，所述气液分离器2的出液口a通过管道b10与脱水塔3的进料口b连通、并且气液分离器2的出气口a通过管道c11与反应器1的丙烯供气管7连通，所述脱水塔3的出气口b通过管道d12经过冷凝器（说明书附图未示出）的冷凝后再与提纯塔4的进料口c连通、并且脱水塔3的出液口b通过管道e13与反应器1的纯水供水管8连通，所述提纯塔4的出气口c通过管道f14与换热器5的进料口d连通，所述换热器5的出料口a所连接的用于出料的管道g16上还通过管道h17与管道d12连通，所述提纯塔4的出液口c通过管道i15与萃取罐6的进料口e连通，所述萃取罐6的出料口b连接有用于出料的管道j18，所述萃取罐6的出料口c连接有管道k19，所述管道k19与提纯塔4的进料口f连通，各管道分别设有各自的阀门。
42.所述反应器1包括反应器罐体101，所述反应器罐体101内固定连接有催化剂隔层a102，所述催化剂隔层a102将反应器罐体101内分隔成位于催化剂隔层a102下方的混合区
a103和位于催化剂隔层a102上方的逸出区104，所述催化剂隔层a102包括固定于反应器罐体101内侧壁的环形催化剂隔层116和通过密封板a115固定于环形催化剂隔层116内侧的中心催化剂隔层117，所述环形催化剂隔层116与中心催化剂隔层117之间通过密封板a115密封隔断，所述反应器101的内侧壁、对应位于环形催化剂隔层116顶面对应固定连接有微界面发生器，所述微界面发生器包括多个沿着环形催化剂隔层116依次均匀分布的微界面发生器单元105，所述微界面发生器单元105依次拼接、形成与环形催化剂隔层116匹配的环形结构，每个微界面发生器单元105均通过穿过反应器1侧壁的丙烯进气支管106分别与丙烯供气管107连通，所述微界面发生器单元105的顶面、面向反应器101轴心的一侧端面、以及相邻两个微界面发生器单元105之间的端面均固定连接有密封板b118，所述反应器101侧壁、位于混合区a103内还分别连通有多个纯水进液支管107，所述纯水进液支管107以反应器101的轴心为中心均匀分布，所述纯水进液支管107进入反应器101的进液方向为反应器101对应位置处的切线方向，通过纯水进液支管107进入反应器101时的进水角速度方向相同，所述纯水进液支管107分别与纯水供水管8连通，所述反应器101的顶部还设有排气口a108。
43.所述反应器101内、位于催化剂隔层a102的下方还固定连接有催化剂隔层b102’，所述催化剂隔层b102’将反应器101内的混合区a103分隔出位于催化剂隔层a102和催化剂隔层b102’之间的混合区b103’，所述催化剂隔层b102’与催化剂隔层a102结构相同，也包括固定于反应器101内侧壁的环形催化剂隔层116和通过密封板a115固定于环形催化剂隔层116内侧的中心催化剂隔层117，所述环形催化剂隔层116与中心催化剂隔层117之间通过密封板a115密封隔断，并且所述反应器101的内侧壁、对应位于催化剂隔层b102’的环形催化剂隔层116顶面也对应固定连接有微界面发生器，所述微界面发生器包括多个沿着环形催化剂隔层116依次均匀分布的微界面发生器单元105，所述微界面发生器单元105依次拼接、形成与环形催化剂隔层116匹配的环形结构，每个微界面发生器单元105均通过穿过反应器101侧壁的丙烯进气支管106分别与丙烯供气管7连通，所述微界面发生器单元105的顶面、面向反应器罐体101轴心的一侧端面、以及相邻两个微界面发生器单元105之间的端面均固定连接有密封板b118，所述反应器罐体101侧壁、位于混合区b103’内还分别连通有多个纯水进液支管107，所述纯水进液支管107以反应器罐体101的轴心为中心均匀分布，所述纯水进液支管107进入反应器罐体101的进液方向为反应器罐体101对应位置处的切线方向，通过纯水进液支管107进入反应器罐体101时的进水角速度方向相同，所述纯水进液支管107分别与纯水供水装置连通。
44.所述丙烯进气支管106的丙烯气体通过微界面发生器单元105所产生的微米级的气泡垂直于环形催化剂隔层116的方向、向下穿过环形催化剂隔层116，然后再向上穿过中心催化剂隔层117，所述环形催化剂隔层116和中心催化剂隔层117均包括多层丝网a，并且相邻两层丝网a之间假设固定有催化剂层。
45.所述环形催化剂隔层116沿着由外向内的方向向上倾斜。
46.固定于催化剂隔层a102的微界面发生器单元5所对应的丙烯进气支管106和固定于催化剂隔层b102’的微界面发生器单元5所对应的丙烯进气支管106分别通过各自的进气环管110与丙烯供气管7连通。
47.对应位于混合区a103位置处的纯水进液支管107和对应位于混合区b103’位置处
的纯水进液支管107分别通过各自的进液环管111与纯水供水管8连通。
48.所述纯水进液支管107的外侧壁、位于与反应器罐体101连接的位置处分别同轴心包覆固定有密闭管套112，所述密闭管套112分别通过通气管113与该纯水进液支管107所在混合区上方相邻的进气环管110连通，并且纯水进液支管107的管壁、对应于密闭管套112位置处设有进气孔121，所述进气孔121还设有能够是管套112内的丙烯气体进入纯水进液支管107内的单向阀。
49.所述进气孔121沿着纯水进液支管107的长度方向设有多组，每组进气孔121设有多个、并以纯水进液支管107的轴心为中心均匀分布，相邻两组进气孔121交错设置。
50.所述纯水进液支管107的内壁均匀分布有多根沿着纯水进液支管107轴向螺旋设置的筋板122，相邻两根筋板122形成一个螺旋通道，所述进气孔121分别对应位于螺旋通道内。
51.所述纯水进液支管107的轴心沿着纯水进液方向向下倾斜，所述纯水进液支管107与反应器罐体101的侧壁连接处形成进液口a109，所述进液口a109还分别固定连接有丝网b114。
52.对应位于混合区a103的纯水进液支管107的进水方向与对应位于混合区b103’的纯水进液支管107的进水方向相同或相反。进水方向相同的话，便于混合区a103的纯水进液支管107和混合区b103’的纯水进液支管107的连接固定；进水方向相反的话，便于进一步提高混合区b103’内丙烯和纯水的混合效果。
53.所述进气环管110之间通过连接管a119固定连接，所述进气环管110同轴心设置于反应器罐体101的外侧，所述连接管a119设有多个、并以反应器罐体101的轴心为中心均匀分布。
54.所述进气环管110之间通过连接管a119连通。
55.所述进液环管111之间通过连接管b120固定连接，所述进液环管111同轴心设置于反应器罐体101的外侧，所述连接管b120设有多个、并以反应器罐体101的轴心为中心均匀分布。
56.所述进液环管111之间通过连接管b120连通。
57.所述提纯塔4包括设有加热装置的提纯塔塔体401，所述提纯塔塔体401内、由上至下固定连接有多层透气不透水的水平膜406，所述提纯塔塔体401内，位于每层水平膜406的上方形成蒸发腔410、位于最底层水平膜406的下方形成聚液腔411，所述水平膜406的边沿与提纯塔塔体401的内壁固定连接，所述水平膜406的一侧边沿固定连接有液位立板408，所述液位立板408的两侧边沿分别与提纯塔塔体401的内壁固定、并在液位立板408与提纯塔塔体401的内壁之间形成滴液腔409，所述水平膜406顶面低于所连接的液位立板408的顶部边沿，相邻两个水平膜406的液位立板对应位于提纯塔塔体401的相对侧，从所述管道d12与提纯塔塔体401顶部连接的连接口a402进入提纯塔塔体401内的待提纯液滴落于提纯塔塔体401内最顶层水平膜406上，所述提纯塔塔体401的顶部还设有与管道f14连接的排气口b403，所述提纯塔塔体401内的底部固定设有与管道i15连通的排液管405、以及和管道k19连接的进液口b404。
58.所述水平膜406相对于液位立板408的另一侧边沿固定连接有盛液槽407，所述盛液槽407与提纯塔塔体401的内壁固定，所述水平膜406顶面与所连接的盛液槽407的槽口齐
平，通过连接口a402进入提纯塔塔体401内的待提纯液滴落于最顶层水平膜406的盛液槽407内，其余各水平膜406所对应的盛液槽407位于上方相邻水平膜406所对应的滴液腔409的正下方。
59.所述提纯塔塔体401内的顶部、对应于连接口a402的位置处沿着提纯塔塔体401的内壁设有导液板412，所述导液板412与提纯塔塔体401的内壁之间形成导液腔413，导液板412顶部与提纯塔塔体401之间封闭、导液板412底部与提纯塔塔体401之间敞口形成导液口，并且导液腔413的导液口位于最顶层水平膜406对应的盛液槽407的范围内。
60.所述导液板412向下延伸至最顶层水平膜406对应的盛液槽407内。
61.与水平膜406连接的液位立板408的底部边沿沿着提纯塔塔体401的内壁向下延伸至位于下方相邻水平膜406所对应的盛液槽407内。
62.所述水平膜406的材质为pe。
63.本发明使用的时候，通过纯水管路阀门的控制，使纯水供水管8所供应的纯水先加热到反应温度后，仅向对应于混合区a103的进液环管111供水，并使该进液环管111通过对应的进液支管107供水；同时通过丙烯管路阀门的控制，使丙烯供气管7所供应的丙烯气体先加热到反应温度后，仅通过对应于混合区a103的进气环管110供丙烯气体，并使该进气环管110通过通气管113向对应的进液支管107外侧壁所设的密闭套管112内供丙烯气体；丙烯气体在气压作用下通过进气孔121进入进液支管107后、与进液支管107内的纯水迅速混合、并在丙烯气体喷入进液支管107内的动力作用以及螺旋通道的作用下、使丙烯气体和纯水在进液支管107的径向和周向有更多相对运动的机会、进而更有效混合丙烯气体和纯水的同时，还能沿着螺旋通道共同向前、并使丙烯气体和纯水的气液混合物在沿着进液支管107的轴向方向加速向反应器罐体101内移动；当进液支管107内的丙烯气体和纯水的气液混合物经过进液支管107与反应器罐体101连接处形成的进液口a109位置处时，高速移动的丙烯气体和纯水的气液混合物撞击到进液口a109处的丝网b114，从而使纯水和丙烯气体的混合物撞碎成更小颗粒的液滴和气泡，便于丙烯气体和纯水的进一步混合；通过进液口a109进入反应器罐体101内的气液混合物，由于进液口a109的进液方向而使混合区a103内的气液混合物沿着进液方向旋转形成漩涡，进一步提高了丙烯气体与纯水的混合效果；进液支管107持续向反应器罐体101内输入丙烯气体和纯水的气液混合物，反应器罐体101内的气液混合物的液面逐渐升高，当气液混合物的液面上升至与反应器罐体101内的催化剂隔层b102’接触时，气液混合物便能开始反应产生异丙醇，异丙醇和气液混合物中逸出的丙烯气体便继续向上依次穿过催化剂隔层b102’和催化剂隔层a102各自的中心催化剂隔层117后从反应器罐体101顶部的排气口a108离开反应器罐体101并进行后续分离丙烯气体和异丙醇的工序。
64.在上述过程的基础上，当反应器罐体101内的丙烯气体和纯水的气液混合物液面继续向上漫过催化剂隔层b102’；然后另外通过丙烯管路阀门的控制，使加热到反应温度的丙烯气体通过对应于混合区a103的丙烯进气支管106向催化剂隔层b102’对应的微界面发生器单元105供丙烯气体；然后在微界面发生器单元105的作用下，使丙烯气体在反应器罐体101内的丙烯气体和纯水的气液混合物中产生大量微米级气泡、并与丙烯气体和纯水的气液混合物中的纯水形成乳化液，而包含乳化液、微米级丙烯气泡的丙烯和纯水的气液混合物向下经过环形催化剂隔层116发生反应产生异丙醇后，再在混合区a103内转动的气液
混合物的漩涡作用下将残留在环形催化剂隔层116的乳化液和微米级气泡离开环形催化剂隔层116，便于微界面发生器单元105进一步产生微米级气泡并与丙烯和纯水的气液混合物形成乳化液；由于产生的异丙醇为气态、乳化液中和微米级气泡中的气体含量相比于混合区a103内大部分的气液混合物中的气体含量较高，所以异丙醇、乳化液和微米级气泡的密度相对于气液混合物的密度较小、惯性较小，会位于混合区a103内气液混合物的上层，再由于催化剂隔层b102’的环形催化剂隔层116是沿着由外向内的顺序向上倾斜的，所以垂直环形催化剂隔层116向下的乳化液和微米级气泡在向下的同时也向反应器罐体101的中心移动，而且由于混合区a103顶面为催化剂隔层b102’，所以混合区a103内的异丙醇、乳化液和微米级气泡就会集中于气液混合物的上层中间位置处，即正好对应于催化剂隔层b102’的中心催化剂隔层117，而且乳化液和微米级气泡会被中心催化剂隔层117挡住而聚集在中心催化剂隔层117内，从而进一步便于丙烯气体和纯水充分混合形成的乳化液和微米级气泡和纯水混合物有效地与中心催化剂隔层117接触并提高了反应效率，也便于产生的异丙醇穿过中心催化剂隔层117向上逸出；向上穿过催化剂隔层b102’的异丙醇和气液混合物中逸出的丙烯气体继续向上穿过催化剂隔层a102各自的中心催化剂隔层117后从反应器罐体101顶部的排气口a108离开反应器罐体101并进行后续分离丙烯气体和异丙醇的工序。
65.在上述过程的基础上，当需要提高异丙醇产率的时候，另外通过纯水管路阀门的控制和丙烯管路阀门的控制，使纯水供水管8所供应的纯水先加热到反应温度后，也向对应于混合区b103’的进液环管111供水，并使该进液环管111通过对应的进液支管107供水；同时通过丙烯管路阀门的控制，使丙烯供气管7所供应的丙烯气体先加热到反应温度后，也通过对应于混合区b103’的进气环管110供丙烯气体，并使该进气环管110通过通气管113向对应的进液支管107外侧壁所设的密闭套管112内供丙烯气体；丙烯气体在气压作用下通过进气孔121进入进液支管107后、与进液支管107内的纯水迅速混合、并在丙烯气体喷入进液支管107内的动力作用以及螺旋通道的作用下、使丙烯气体和纯水在进液支管107的径向和周向有更多相对运动的机会、进而更有效混合丙烯气体和纯水的同时，还能沿着螺旋通道共同向前、并使丙烯气体和纯水的气液混合物在沿着进液支管107的轴向方向加速向反应器罐体101内移动；当进液支管107内的丙烯气体和纯水的气液混合物经过进液支管107与反应器罐体101连接处形成的进液口a109位置处时，高速移动的丙烯气体和纯水的气液混合物撞击到进液口a109处的丝网b114，从而使纯水和丙烯气体的混合物撞碎成更小颗粒的液滴和气泡，便于丙烯气体和纯水的进一步混合；通过进液口a109进入反应器罐体101内的气液混合物，由于进液口a109的进液方向而使混合区b103’内的气液混合物沿着进液方向旋转形成漩涡，进一步提高了丙烯气体与纯水的混合效果；进液支管107持续向反应器罐体101的混合区b103’内输入丙烯气体和纯水的气液混合物，再加上持续向混合区a103进行进液和进气，使得混合区b103’内的气液混合物的液面快速升高，当气液混合物的液面上升至与反应器罐体101内的催化剂隔层a102接触时，混合区a103内的气液混合物便能再次反应产生异丙醇，异丙醇和气液混合物中逸出的丙烯气体便继续向上穿过催化剂隔层a102各自的中心催化剂隔层117后从反应器罐体101顶部的排气口a108离开反应器罐体101并进行后续分离丙烯气体和异丙醇的工序。
66.在上述过程的基础上，当反应器罐体101内的丙烯气体和纯水的气液混合物液面继续向上漫过催化剂隔层a102；然后另外通过丙烯管路阀门的控制，使加热到反应温度的
丙烯气体通过对应于混合区b103’的丙烯进气支管106向催化剂隔层a102对应的微界面发生器单元105供丙烯气体；然后在微界面发生器单元105的作用下，使丙烯气体在反应器罐体101内的丙烯气体和纯水的气液混合物中产生大量微米级气泡、并与丙烯气体和纯水的气液混合物中的纯水形成乳化液，而包含乳化液、微米级丙烯气泡的丙烯和纯水的气液混合物向下经过环形催化剂隔层116发生反应产生异丙醇后，再在混合区a103内转动的气液混合物的漩涡作用下将残留在环形催化剂隔层116的乳化液和微米级气泡离开环形催化剂隔层116，便于微界面发生器单元105进一步产生微米级气泡并与丙烯和纯水的气液混合物形成乳化液；由于产生的异丙醇为气态、乳化液中和微米级气泡中的气体含量相比于混合区b103’内大部分的气液混合物中的气体含量较高，所以异丙醇、乳化液和微米级气泡的密度相对于气液混合物的密度较小、惯性较小，会位于混合区b103’内气液混合物的上层，再由于催化剂隔层a102的环形催化剂隔层116是沿着由外向内的顺序向上倾斜的，所以垂直环形催化剂隔层116向下的乳化液和微米级气泡在向下的同时也向反应器罐体101的中心移动，而且由于混合区b103’顶面为催化剂隔层a102，所以混合区b103’内的异丙醇、乳化液和微米级气泡就会集中于气液混合物的上层中间位置处，即正好对应于催化剂隔层a102的中心催化剂隔层117，而且乳化液和微米级气泡会被中心催化剂隔层117挡住而聚集在中心催化剂隔层117内，从而进一步便于丙烯气体和纯水充分混合形成的乳化液和微米级气泡和纯水混合物有效地与中心催化剂隔层117接触并提高了反应效率，也便于产生的异丙醇穿过中心催化剂隔层117向上逸出；向上穿过催化剂隔层a102的异丙醇和气液混合物中逸出的丙烯气体继续向上从反应器罐体101顶部的排气口a108离开反应器罐体101并进行后续分离丙烯气体和异丙醇的工序。
67.从排气口a108离开反应器罐体101的气体混合物通过管道a9进入气液分离器2内进行冷凝，冷凝后丙烯气体通过管道c11与丙烯供气管7内的丙烯气体混合后再次进入反应器罐体101内参与反应；气液分离器2通过管道b10将液化的异丙醇混合物进入脱水塔3内进行脱水，经过脱水后的异丙醇和副产物通过管道d12过冷凝器（说明书附图未示出）的冷凝后再进入提纯塔4内进行提纯，脱出的纯水通过管道e13与纯水供水管8内的纯水混合后再次进入反应器罐体101内参与反应；进入提纯塔塔体401内之后再次根据异丙醇的蒸馏温度进行蒸馏，使提纯塔塔体401内的混合液沿着由上至下的顺序淌流至各水平膜406上，并最终流淌聚集于提纯塔塔体401内的底部，每层水平膜406上的混合液以及聚液腔411内的混合液所蒸馏出的包含异丙醇在内的气态物质直接从排气口b403排出或者向上穿过对应的水平膜406之后再从排气口b403排出；通过液位立板408形成的滴液腔409和导液板412形成的导液腔413将混合液体直接排入每层水平膜406对应的盛液槽407内，从而尽量减小液体向下流动的动能对每层水平膜406上的混合液体，从而有利于混合液体的蒸馏；蒸馏出的气态物质中除了异丙醇还可能有极少量蒸馏温度相近的其他物质，经过换热器5换热后使提纯塔塔体401所蒸馏出的气态物质液化后进行检测，如果异丙醇的纯度符合要求的话则直接通过管道g16收集、如果异丙醇的纯度仍然不符合要求的话，则通过管道h17再次回到提纯塔塔体401内继续进行提纯；同时对于提纯塔塔体401内底部的混合液体，通过管道i15进入萃取罐6内，并通过萃取罐6的萃取作用，使得混合液体内所混合的蒸馏温度与异丙醇相近的杂质通过管道j18分离出去，并将剩余的液体再通过管道k19再次进入提纯塔塔体401内进行异丙醇的蒸馏提纯；以使管道g16收集的异丙醇纯度达到要求。