一種用于有機反應的冷卻機構的制作方法

本發明涉及冷凝管領域，具體涉及一種用于有機反應的冷卻機構。

背景技術：

在進行有機化學反應時，通常需要采用蒸餾或分餾的方式對反應得到的產物進行純化和收集，當產物的反應溫度較高，且得到的粗產品溫度較高時，只能采用空氣冷凝器進行冷凝，以避免溫差過大導致冷凝器爆炸；當粗產品溫度較低時才能采用水冷的方式進行冷卻。

但是，空氣冷凝器與待冷卻物質的接觸面比較小，且空氣容易滯留在冷凝管中難以排出，導致冷卻效果較差，不能快速得到產物，延長了實驗的時間。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種用于有機反應的冷卻機構，能夠快速得到冷卻產物，縮短實驗時間。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種用于有機反應的冷卻機構，包括管體，所述管體的內部設置有產物通道，：所述產物通道包括高溫通道和低溫通道，所述高溫通道為螺旋管道，所述低溫通道為直形管道，所述高溫通道與低溫通道的長度比為1:0.5-2；

所述產物通道與管體的管壁之間為冷卻空間，所述冷卻空間與高溫通道相對應的一部分為空氣冷凝部，與低溫通道相對應的部分為水冷凝部；

所述空氣冷凝部包括內管和外管，所述內管套接在高溫通道上，所述外管套接在內管上，所述內管的底部設置有空氣入口和空氣出口，所述外管的底部設置有冷凝水入口，且外管與水冷凝部通過一冷凝水出口相連通，用于將冷卻空氣后的水導入水冷凝部中，所述水冷凝部的上部設置有出水口。

進一步的，所述高溫通道與低溫通道的長度比為1:0.8-1.5。

進一步的，所述高溫通道與低溫通道的長度比為1:1。

進一步的，所述高溫通道與低溫通道之間設置有過渡通道，所述過渡通道為球形結構，且所述過渡通道與空氣冷凝部相對應。

進一步的，所述高溫通道、過渡通道和低溫通道的長度比為1:0.5:2。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)本發明的一種用于有機反應的冷卻機構，空氣從內管底部的空氣入口進入內管中，對高溫通道中的高溫產物進行冷卻，同時，外管中的冷凝水入口打開，對內管的空氣進行冷卻，且由于內管中的空氣流動速度較快，不會使得空氣溫度過度降低，避免空氣與高溫產物溫差過大，導致管道炸裂；同時，空氣對冷凝水進行了預熱，被加熱后的冷凝水通過冷凝水出口進入水冷凝部后，與被空氣冷卻后的高溫氣體溫差較適宜，能夠避免冷凝水與高溫產物溫差過大，導致管道炸裂，且能夠快速帶走高溫產物中的熱量。

(2)本發明的一種用于有機反應的冷卻機構，由于高溫管道中通過的是高溫氣體，不會發生產物滯留，導致高溫管道難以清洗的情況，且螺旋管道能夠增加高溫氣體與空氣冷凝部直接的接觸面積和接觸時間，有效對高溫氣體進行冷卻，以降低高溫氣體與冷凝水之間的溫差，且低溫通道采用直形管道，當有產物因溫度較低液化后粘附在直形管道上，也比較容易清洗，能夠有效降低實驗后的清洗難度，節約實驗時間。

(3)本發明的一種用于有機反應的冷卻機構，為了避免低溫管道中的氣體與冷凝水溫差過大，在高溫通道與低溫通道之間設置一過渡通道，過渡通道為球形結構，且過渡通道與空氣冷凝部相對應，高溫通道、過渡通道和低溫通道的長度比為1:0.5:2，在該條件下，即能夠對高溫氣體進行快速降溫，且能夠避免氣體與冷凝水溫差過大導致管道爆炸，不僅能夠縮短反應時間，且比較安全。

附圖說明

圖1為本發明實施例中用于有機反應的冷卻機構的結構示意圖。

圖中：1-管體，2-產物通道，3-高溫通道，4-低溫通道，5-管壁，6-冷卻空間，7-空氣冷凝部，8-水冷凝部，9-內管，10-外管，11-空氣入口，12-空氣出口，13-冷凝水入口，14-冷凝水出口，15-過渡通道，16-出水口。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明。

參見圖1所示，本發明實施例提供一種用于有機反應的冷卻機構，包括管體1，管體1的內部設置有產物通道2，產物通道2包括高溫通道3和低溫通道4，高溫通道3為螺旋管道，低溫通道4為直形管道，高溫通道3與低溫通道4的長度比為1:0.5-2。

由于高溫管道3中通過的是高溫氣體，不會發生產物滯留，導致高溫管道3難以清洗的情況，且螺旋管道能夠增加高溫氣體與空氣冷凝部7直接的接觸面積和接觸時間，有效對高溫氣體進行冷卻，以降低高溫氣體與冷凝水之間的溫差，且低溫通道4采用直形管道，當有產物因溫度較低液化后粘附在直形管道上，也比較容易清洗，能夠有效降低實驗后的清洗難度，節約實驗時間。

產物通道2與管體1的管壁5之間為冷卻空間6，冷卻空間6與高溫通道3相對應的一部分為空氣冷凝部7，與低溫通道4相對應的部分為水冷凝部8。

空氣冷凝部7包括內管9和外管10，內管9套接在高溫通道3，外管10套接在內管9上，內管9的底部設置有空氣入口11和空氣出口12，外管10的底部設置有冷凝水入口13，且外管10與水冷凝部8通過一冷凝水出口14相連通，用于將冷卻空氣后的水導入水冷凝部8中，水冷凝部8的上部設置有出水口。

在實際使用時，空氣從內管9底部的空氣入口11進入內管9中，對高溫通道3中的高溫產物進行冷卻，同時，外管10中的冷凝水入口13打開，對內管9的空氣進行冷卻，且由于內管9中的空氣流動速度較快，不會使得空氣溫度過度降低，避免空氣與高溫產物溫差過大，導致管道炸裂；同時，空氣對冷凝水進行了預熱，被加熱后的冷凝水通過冷凝水出口14進入水冷凝部8后，與被空氣冷卻后的高溫氣體溫差較適宜，能夠避免冷凝水與高溫產物溫差過大，導致管道炸裂，且能夠快速帶走高溫產物中的熱量。

本發明的高溫通道3與低溫通道4的長度根據時間需要進行設置，本實施例中，高溫通道3與低溫通道4的長度比為1:0.8-1.5，最優為1:1。

為了避免低溫管道4中的氣體與冷凝水溫差過大，本發明在高溫通道3與低溫通道4之間設置一過渡通道15，過渡通道15為球形結構，且過渡通道15與空氣冷凝部7相對應，高溫通道3、過渡通道15和低溫通道4的長度比為1:0.5:2，在該條件下，即能夠對高溫氣體進行快速降溫，且能夠避免氣體與冷凝水溫差過大導致管道爆炸，不僅能夠縮短反應時間，且比較安全。

本發明不局限于上述實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。