一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置，包括壓力反應器及冷凝器，壓力反應器與冷凝器之間連接有冷凝管，壓力反應器上連接有溢流管，溢流管的另一端連接有低沸集液槽，溢流管上設有溢流閥，溢流管上連接有旁路管，旁路管上設有旁路閥，旁路管的另一端分別連接有回流管與匯流管，回流管上設有回流閥，回流管的另一端連接低沸集液槽，匯流管的另一端連接冷凝器；本實用新型在反應體系中增加低沸集液槽，使生成的低沸產物貯存在低沸集液槽中，并在壓力反應器、冷凝器、低沸集液槽之間循環，使原料不斷進行反應，最終達到與常規壓力反應器相接近的效果，而反應壓力可以下降0.5～1.5MPa，可使用反應壓力更低的壓力反應器，節約成本。
【專利說明】一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置。
【背景技術】
[0002]在涉及間歇的高于常壓的反應過程中，實驗室及工業上常用的反應裝置僅為壓力反應器本身，即附圖中的壓力反應器，該壓力反應器的一個缺點是反應壓力高，控制壓力難度大，設備選型難度大，特別是在反應介質對金屬腐蝕性大的情況下，壓力反應器材質的選型難度大，設備成本高。
[0003]而在產物沸點較原料沸點低的高于常壓的反應，也有采用邊反應邊精餾的反應精餾裝置。而帶壓(高于常壓)的反應精餾裝置，操作復雜，能耗高，不利于工業化生產。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置，用于產物沸點相對于反應原料低30?100°C的間歇壓力反應體系，在反應體系中增加低沸集液槽，使生成的低沸產物貯存在低沸集液槽中，并在壓力反應器、冷凝器、低沸集液槽之間循環，使原料不斷進行反應，最終達到與常規壓力反應器(不帶冷凝器、低沸集液槽)相接近的效果，而反應壓力可以下降0.5?1.5Mpa，可使用反應壓力更低的壓力反應器，節約成本。
[0005]為了解決上述技術問題，采用如下技術方案:
[0006]一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置，包括壓力反應器及冷凝器，壓力反應器與冷凝器之間連接有冷凝管，其特征在于:壓力反應器上連接有溢流管，溢流管的另一端連接有低沸集液槽，溢流管上設有溢流閥，溢流管上連接有旁路管，旁路管連通壓力反應器，旁路管上設有旁路閥，旁路管的另一端分別連接有回流管與匯流管，回流管上設有回流閥，回流管的另一端連接低沸集液槽，匯流管的另一端連接冷凝器；壓力反應器上連接有反應器出料管，反應器出料管上設有反應器底閥；旁路管上連接有冷凝器出料管，冷凝器出料管連通匯流管及回流管，冷凝器出料管上設有冷凝器底閥；冷凝器上連接有冷凝器放空管，冷凝器放空管設有冷凝器放空閥。壓力反應器為反應場所，為反應提供適宜的反應條件；低沸集液槽能夠貯存反應產生的低沸產物，緩解壓力反應器內的反應壓力；冷凝管起冷凝降溫作用，一方面使得低沸點產物能夠在低沸集液槽內被收集；另一方面，有助于反應散熱，進一步緩解壓力反應器內的壓力。壓力反應器、冷凝器、低沸集液槽構成循環反應系統，原料在循環反應系統內不斷循環、不斷反應，能夠保證生產效率與常規壓力反應器持平；而且反應壓力明顯下降，控制壓力更容易，壓力反應器材質選型更容易，能夠選用搪瓷制成的壓力反應器，大大降低設備成本。同時，通過調整各閥門可使本實用新型用于常規壓力反應，實現本實用新型的通用性，適用范圍更廣。
[0007]進一步，壓力反應器包括第一壓力反應器及第二壓力反應器。第一壓力反應器及第二壓力反應器分別為實驗用的小型壓力反應器與生產用的大型壓力反應器，可根據實際情況作出相應調整，進一步實現通用性。
[0008]進一步，冷凝器包括列管式冷凝器及管殼式冷凝器。列管式冷凝器及管殼式冷凝器均可用于本實用新型，故冷凝器選型范圍更廣，可根據實際情況作出調整，提高生產效率。
[0009]進一步，低沸集液槽的體積小于壓力反應器的體積。
[0010]進一步，低沸集液槽的體積為壓力反應器的體積的0.02?0.1倍。
[0011]由于采用上述技術方案，具有以下有益效果:
[0012]本實用新型一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置，用于產物沸點相對于反應原料低30?100°C的間歇壓力反應體系，在反應體系中增加低沸集液槽，使生成的低沸產物貯存在低沸集液槽中，并在壓力反應器、冷凝器、低沸集液槽之間循環，使原料不斷進行反應，最終達到與常規壓力反應器(不帶冷凝器、低沸集液槽)相接近的效果，而反應壓力可以下降0.5?1.5Mpa，可使用反應壓力更低的壓力反應器，節約成本。
[0013]壓力反應器為反應場所，為反應提供適宜的反應條件；低沸集液槽能夠貯存反應產生的低沸產物，緩解壓力反應器內的反應壓力；冷凝管起冷凝降溫作用，一方面使得低沸點產物能夠在低沸集液槽內被收集；另一方面，有助于反應散熱，進一步緩解壓力反應器內的壓力。壓力反應器、冷凝器、低沸集液槽構成循環反應系統，原料在循環反應系統內不斷循環、不斷反應，能夠保證生產效率與常規壓力反應器持平；而且反應壓力明顯下降，控制壓力更容易，壓力反應器材質選型更容易，能夠選用搪瓷制成的壓力反應器，大大降低設備成本。同時，通過調整各閥門可使本實用新型用于常規壓力反應，實現本實用新型的通用性，適用范圍更廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0015]圖1為本實用新型一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置的結構示意圖；
[0016]圖2為列管式冷凝器的結構示意圖；
[0017]圖3為管殼式冷凝器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1至圖3所示，一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置，包括壓力反應器I及冷凝器3，壓力反應器I為反應場所，為反應提供適宜的反應條件；壓力反應器I通過冷凝管10連接冷凝器3，實現壓力反應器I與冷凝器3相互連通，能夠進行物料的相互轉移，并借助泠凝器3冷凝物料。同時，壓力反應器I包括第一壓力反應器I及第二壓力反應器I。第一壓力反應器I及第二壓力反應器I分別為實驗用的小型壓力反應器I與生產用的大型壓力反應器12，可根據實際情況選擇何種類型的壓力反應器I。冷凝器3包括列管式冷凝器3及管殼式冷凝器3。列管式冷凝器3及管殼式冷凝器3均可用于本實用新型，故冷凝器3選型范圍更廣，可根據實際情況作出調整，提高生產效率。
[0019]壓力反應器I上連接有溢流管11，溢流管11的另一端連接有低沸集液槽2，溢流管11上設有溢流閥3，溢流閥3可控制溢流管11的導通及斷開。低沸集液槽2的體積小于壓力反應器I的體積，且低沸集液槽2的體積為壓力反應器I的體積的0.02?0.1倍。低沸集液槽2能夠貯存反應產生的低沸產物，因此反應器內的產物存量顯著減少，能夠緩解反應器內的反應壓力。溢流管11上連接有旁路管13，旁路管13相比較溢流閥3更靠近壓力反應器1，因此旁路管13連通壓力反應器I。旁路管13上設有旁路閥5，旁路閥5控制旁路管13的導通及斷開。旁路管13的另一端分別連接有回流管12與匯流管14，回流管12上設有回流閥6，回流閥6控制回流管12的導通及斷開，回流管12的另一端連接低沸集液槽2。匯流管14的另一端連接冷凝器3。在使用時，打開溢流閥3與回流閥6，壓力反應器
1、冷凝器3、低沸集液槽2構成循環反應系統，原料在循環反應系統內不斷循環、不斷反應，能夠保證生產效率與常規壓力反應器I持平；而且反應壓力明顯下降，控制壓力更容易，反應器材質選型更容易，能夠選用搪瓷制成的反應器，大大降低設備成本。同時，當關閉溢流閥3與回流閥6，開啟旁路閥5時，本實用新型可用于常規壓力反應，實現本實用新型的通用性，適用范圍更廣。
[0020]壓力反應器I上連接有反應器出料管15，反應器出料管15上設有反應器底閥9，反應器底閥9控制反應器出料管15的導通及斷開。反應完成后，壓力反應器I內的產物可通過反應器出料管15被放出而收集。旁路管13上連接有冷凝器出料管17，冷凝器出料管17連通匯流管14及回流管12，冷凝器出料管17相對于旁路閥5更靠近匯流管14 ;冷凝器出料管17上設有冷凝器底閥8，冷凝器底閥8控制冷凝器3出管的導通及斷開，反應結束后，打開泠凝器底閥能夠放出低沸集液槽2內的物料，從而實現收集。冷凝器3上連接有冷凝器放空管16，冷凝器放空管16設有冷凝器放空閥4，冷凝器放空閥4控制冷凝器放空管16的開啟及關閉。在反應初期升溫階段，打開冷凝器放空閥4可排除不凝性氣體。冷凝管10起冷凝降溫作用，一方面使得低沸點產物能夠在低沸集液槽2內被收集；另一方面，有助于反應散熱，進一步緩解壓力反應器I內的壓力。
[0021]下面結合具體的實施例對本實用新型作進一步說明:
[0022]實施例1:2_溴七氟丙烷合成
[0023]壓力反應器I體積為2L，低沸集液槽2體積為0.2L，冷凝器3為管殼式冷凝器3。反應開始，關閉冷凝器放空閥4、旁路閥5、冷凝器底閥8、反應器底閥9，打開溢流閥3、回流閥6。在壓力反應器I中加入氟化鉀、1，2-二溴六氟丙烷及溶劑，升溫至150°C，反應體系最大壓力為0.8Mpa。2-溴七氟丙烷收率為92.6%。
[0024]作為比較，在沒有低沸集液槽2的情況下，最高壓力為2.2MPa。
[0025]實施例2:2_氯-1，I, 1-三氟丙烯合成
[0026]壓力反應器I體積為2L，低沸集液槽2體積為0.04L,冷凝器3為管殼式冷凝器3。反應開始，關閉冷凝器放空閥4、旁路閥5、冷凝器底閥8、反應器底閥9，打開溢流閥3、回流閥6。在壓力反應器I中加入水、氫氧化鈉、2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷。冷凝器3中通入-15°C冷凍鹽水，升溫至90°C，最終反應體系的壓力(表壓)為0.1MPa0 2-氯-1，I, 1-三氟丙烯，純度為99.8%，收率89.7%。
[0027]作為比較，在沒有低沸集液槽2的情況下，最高壓力為0.5MPa。
[0028]實施例3:2_溴七氟丙烷合成
[0029]壓力反應器I體積為1000L，低沸集液槽2體積為50L，冷凝器3為列管式冷凝器3，換熱面積為2m2。反應開始，關閉冷凝器放空閥4、旁路閥5、冷凝器底閥8、反應器底閥9，打開溢流閥3、回流閥6。在壓力反應器I中加入氟化鉀、1，2- 二溴六氟丙烷、溶劑，升溫至140°C，反應體系最大壓力為l.0Mpa。2-溴七氟丙烷收率為93.2%。
[0030]作為比較，在沒有低沸集液槽2的情況下，最高壓力為2.0MPa0使用本裝置后，可以采用壓力等級為1.6Mpa的搪瓷壓力反應器1，減少了設備腐蝕，降低了設備成本。
[0031]以上僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的技術特征并不局限于此。任何以本實用新型為基礎，為解決基本相同的技術問題，實現基本相同的技術效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本實用新型的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置，包括壓力反應器及冷凝器，所述壓力反應器與所述冷凝器之間連接有冷凝管，其特征在于:所述壓力反應器上連接有溢流管，所述溢流管的另一端連接有低沸集液槽，所述溢流管上設有溢流閥，所述溢流管上連接有旁路管，所述旁路管連通所述壓力反應器，所述旁路管上設有旁路閥，所述旁路管的另一端分別連接有回流管與匯流管，所述回流管上設有回流閥，所述回流管的另一端連接所述低沸集液槽，所述匯流管的另一端連接所述冷凝器；所述反應器上連接有反應器出料管，所述壓力反應器出料管上設有反應器底閥；所述旁路管上連接有冷凝器出料管，所述冷凝器出料管連通所述匯流管及所述回流管，所述冷凝器出料管上設有冷凝器底閥；所述冷凝器上連接有冷凝器放空管，所述冷凝器放空管設有冷凝器放空閥。
2.根據權利要求1所述一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置，其特征在于:所述壓力反應器包括第一壓力反應器及第二壓力反應器。
3.根據權利要求1所述一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置，其特征在于:所述冷凝器包括列管式冷凝器及管殼式冷凝器。
4.根據權利要求1所述一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置，其特征在于:所述低沸集液槽的體積小于所述壓力反應器的體積。
5.根據權利要求4所述一種產物沸點相對較低的間歇壓力反應裝置，其特征在于:所述低沸集液槽的體積為所述壓力反應器的體積的0.02?0.1倍。
【文檔編號】B01J3/04GK204093411SQ201420433949
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】張文革, 葉立峰 申請人:巨化集團技術中心