一種用于氣液反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于氣液反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置，尤其涉及一種芴等液體原料與氣體反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]芴酮是重要的有機(jī)合成原料及中間體，廣泛應(yīng)用于制造染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、高分子材料、感光材料等方面。芴酮硝化得到的三硝基芴酮為光導(dǎo)材料，用于靜電復(fù)印。以芴酮為原料合成的2-羥氨乙酰芴酮是抗痙攣藥物，此外，芴酮還可制取殺蟲(chóng)劑和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等。芴酮衍生物在電子傳輸領(lǐng)域已有研宄，通過(guò)對(duì)芴酮的分子修飾引入到具有電致發(fā)光特性的分子中，對(duì)于提高分子的熱穩(wěn)定性和光譜穩(wěn)定性具有較高的實(shí)用價(jià)值。
[0003]目前，芴酮的反應(yīng)多采用三種裝置，一是簡(jiǎn)單氣液反應(yīng)釜，尾氣氧氣收集放散。二是采用固定床反應(yīng)器，將芴高溫氣化與空氣混合后通過(guò)反應(yīng)器，無(wú)尾氣產(chǎn)生。三是簡(jiǎn)單反應(yīng)釜使用氧化鹽類在溶劑中與芴混合氧化，無(wú)尾氣產(chǎn)生。這三種裝置都存在一定的優(yōu)缺點(diǎn):第一種裝置雖然設(shè)備簡(jiǎn)單，投資較少，但由于氣液反應(yīng)不均勻，產(chǎn)生大量的尾氣，需要收集排放，一方面污染環(huán)境，另一方面氧氣的利用率很低，增加產(chǎn)品的成本。第二種裝置采用固定床反應(yīng)器，使高溫芴蒸氣與氧氣混合、在一定壓力下通過(guò)含有催化劑的固定床反應(yīng)，反應(yīng)更均勻，無(wú)尾氣產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，氧氣無(wú)浪費(fèi)，提高了氧氣的利用率，節(jié)約了原料，但要采用高溫、高壓反應(yīng)，設(shè)備有特殊要求，設(shè)備投資高。第三種裝置采用鹽類氧化劑，設(shè)備簡(jiǎn)單，投資較少，但由于重鉻酸鈉、次溴酸鈉、特丁基過(guò)氧化氫等氧化劑等對(duì)環(huán)境污染較大，且處理副產(chǎn)物需要大量投資。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于氣液反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置，在芴酮生產(chǎn)過(guò)程中使反應(yīng)更加充分，縮短反應(yīng)時(shí)間，提高氧氣的利用率，降低生產(chǎn)成本，沒(méi)有尾氣外排，環(huán)境污染小。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種用于氣液反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)釜、冷凝器、氣液混合泵、閥門、管道、氧氣管道、輸氣管道，冷凝器、反應(yīng)釜、氣液混合泵依次通過(guò)管道連接形成閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)，所述的管道上連接有氧氣管道，通過(guò)氧氣管道為閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)供氧，氣液混合泵與反應(yīng)釜通過(guò)輸氣管道連接，輸氣管道上連接有排氣管道；所述的管道、輸氣管道、氧氣管道、排氣管道上均設(shè)有閥門。
[0007]所述的氣液混合泵為自吸式氣液混合泵。
[0008]所述的氣液混合泵為泵組，泵組由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上氣液混合泵串聯(lián)組成。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]1、自吸式氣液混合泵，使液體物料與氣體反應(yīng)更充分、均勻，微細(xì)氣泡20?30 μ，氣液溶解率達(dá)95?100% ;[0011 ] 2、自吸式氣液混合泵有吸氣的作用，無(wú)需添加尾氣處理裝置，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中提高了原料氣體的利用率，縮短反應(yīng)時(shí)間，節(jié)省能耗；
[0012]3、本裝置可用于密閉高壓反應(yīng)系統(tǒng)，更有利于反應(yīng)向產(chǎn)物方向進(jìn)行使反應(yīng)更快；
[0013]4、設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少。按照本實(shí)用新型進(jìn)行芴與氧氣的氣液反應(yīng)試驗(yàn)，隨壓力升高反應(yīng)時(shí)間大大縮短，節(jié)省了原料與能耗，產(chǎn)品成本降低，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1-反應(yīng)釜2-氣液混合泵3-冷凝器4-閥門a 5_閥門b 6_閥門c 7_閥門d 8-閥門e 9-閥門f 10-閥門g 11-氧氣管道12-輸氣管道13-排氣管道。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本實(shí)用新型的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0017]見(jiàn)圖1，一種用于氣液反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)釜1、冷凝器3、氣液混合泵2、閥門、管道，冷凝器3、反應(yīng)釜1、氣液混合泵2依次通過(guò)管道連接形成閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)，所述的管道上連接有氧氣管道11，通過(guò)氧氣管道11為閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)供氧，氣液混合泵2與反應(yīng)釜I通過(guò)輸氣管道12連接，輸氣管道12上連接有排氣管道13，所述的管道、輸氣管道12、氧氣管道11、排氣管道13上均設(shè)有閥門。
[0018]其中，閥門包括閥門a4、閥門b5、閥門c6、閥門d7、閥門e8、閥門f9、閥門glO，閥門
a4設(shè)置在反應(yīng)釜I與氣液混合泵2之間，反應(yīng)釜I與氣液混合泵2之間的輸氣管道12上連接有閥門b5，閥門b5與排出管道13連接，排出管道13上連接有閥門c6，氣液混合泵2與閥門b5之間的輸氣管道12上連接取樣閥門glO，冷凝器3依次經(jīng)閥門e8、閥門d7與氣液混合泵2連接，閥門e8、閥門d7之間的管道上連接有氧氣管道11，氧氣管道11上連接有閥門f9o
[0019]氣液混合泵2為自吸式氣液混合泵2。氣液混合泵2為泵組，泵組由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上氣液混合泵2串聯(lián)組成。
[0020]利用自吸式氣液混合泵2將反應(yīng)釜I內(nèi)上方及氧氣管道中的氧氣吸入，邊吸液體邊吸氣，液體與氣體在氣液混合泵2內(nèi)加壓混合。微細(xì)氣泡20?30 μ，氣液溶解效果好，氣液溶解率達(dá)95?100%，由于液體中含有催化劑，氧氣與芴在混合泵中迅速反應(yīng)，再被混合泵打到反應(yīng)Il I中繼續(xù)反應(yīng)，未反應(yīng)的氧氣與液體物料在反應(yīng)Il I中分離，液體從反應(yīng)Il I下方被混合泵吸走，氣體從反應(yīng)釜I上方被氣液混合泵2吸走，又在氣液混合泵2內(nèi)混合反應(yīng)，如此液體物料與氧氣在自吸式氣液混合泵2中混合反應(yīng)，在反應(yīng)釜I中反應(yīng)分離周而復(fù)始不斷循環(huán)，使反應(yīng)完全、徹底。
[0021]使用自吸式氣液混合泵2，使氣體不必放散，循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)釜1，設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，原料利用率高，反應(yīng)速度快，成本低。
[0022]利用本裝置在進(jìn)行操作時(shí)，先開(kāi)啟閥門f9、閥門e8用氧氣置換整個(gè)系統(tǒng)，并充氧到規(guī)定的壓力，關(guān)閉閥門f9，開(kāi)啟閥門a4與閥門b5并啟動(dòng)自吸式氣液混合泵2，液體物料在系統(tǒng)中循環(huán)，逐漸打開(kāi)閥門d7使氣體也在系統(tǒng)中循環(huán)，此時(shí)氣液兩相在氣液混合泵2中充分混合反應(yīng)(氣液混合泵2可多臺(tái)串聯(lián)使用可以增加吸氣量)，未反應(yīng)完的物料可進(jìn)入到反應(yīng)釜I中繼續(xù)反應(yīng)，待反應(yīng)釜I中的壓力降到要求之下時(shí)，開(kāi)啟閥門f9補(bǔ)充到規(guī)定的壓力(此處的閥門可以換成減壓閥或電磁閥以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的功能)，當(dāng)氧氣壓力降低緩慢時(shí)，從取樣閥g取樣分析合格后停止反應(yīng)。
[0023]實(shí)施例:反應(yīng)釜I采用500L不銹鋼密封反應(yīng)釜I ;自吸式氣液混合泵2為40QY-66m3/h，揚(yáng)程40m ;冷凝器3采用3平不銹鋼列管立式冷凝器3 ;可處理400L物料。
[0024]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0025]1、自吸式氣液混合泵2，使液體物料與氣體反應(yīng)更充分、均勻，微細(xì)氣泡20?30 μ，氣液溶解率達(dá)95?100% ;
[0026]2、自吸式氣液混合泵2有吸氣的作用，無(wú)需添加尾氣處理裝置，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中提高了原料氣體的利用率，縮短反應(yīng)時(shí)間，節(jié)省能耗；
[0027]3、本裝置可用于密閉高壓反應(yīng)系統(tǒng)，更有利于反應(yīng)向產(chǎn)物方向進(jìn)行使反應(yīng)更快；
[0028]4、設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少。按照本實(shí)用新型進(jìn)行芴與氧氣的氣液反應(yīng)試驗(yàn)，隨壓力升高反應(yīng)時(shí)間大大縮短，節(jié)省了原料與能耗，產(chǎn)品成本降低，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于氣液反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置，其特征在于，包括反應(yīng)釜、冷凝器、氣液混合泵、閥門、管道、氧氣管道、輸氣管道，冷凝器、反應(yīng)釜、氣液混合泵依次通過(guò)管道連接形成閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)，所述的管道上連接有氧氣管道，通過(guò)氧氣管道為閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)供氧，氣液混合泵與反應(yīng)釜通過(guò)輸氣管道連接，輸氣管道上連接有排氣管道；所述的管道、輸氣管道、氧氣管道、排氣管道上均設(shè)有閥門。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣液反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的氣液混合泵為自吸式氣液混合泵。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣液反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的氣液混合泵為泵組，泵組由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上氣液混合泵串聯(lián)組成。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于氣液反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置，一種用于氣液反應(yīng)的高壓自吸式反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)釜、冷凝器、氣液混合泵、閥門、管道、氧氣管道、輸氣管道，冷凝器、反應(yīng)釜、氣液混合泵依次通過(guò)管道連接形成閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)，所述的管道上連接有氧氣管道，通過(guò)氧氣管道為閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)供氧，氣液混合泵與反應(yīng)釜通過(guò)輸氣管道連接，輸氣管道上連接有排氣管道；所述的管道、輸氣管道、氧氣管道、排氣管道上均設(shè)有閥門。優(yōu)點(diǎn)是：自吸式氣液混合泵，使液體物料與氣體反應(yīng)更充分、均勻；自吸式氣液混合泵有吸氣的作用，無(wú)需添加尾氣處理裝置，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
【IPC分類】B01J3/00, B01J10/00, B01J3/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204656489
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520272028
【發(fā)明人】王守凱, 蔡洪濤, 王廣興
【申請(qǐng)人】中唯煉焦技術(shù)國(guó)家工程研究中心有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日