高真空升华提纯1,4‑二羟基蒽醌的方法技术

本发明专利技术公开了高真空升华提纯1,4‑二羟基蒽醌的方法，制备步骤依次为：投料；脱水、熔融；升华提纯；冷却、凝华；冷却结束后，开罐，收料，称重；进行下一批次生产。本发明专利技术提供提纯方法，不添加其它化工原料，也无化学反应，无废水，少量废气可通过活性炭吸附除去，废渣委托有资质单位焚烧，基本无三废排放，与化学法、溶剂法提纯相比不仅产品纯度高（≥99%），收率高（≥97%）,而且更环保，无二次污染。另外，本发明专利技术还公开了一种根据微积分原理设计的蜂窝式升华器，与反应釜式升华器相比，升华时间缩短5倍以上，节能70%。

Method of high vacuum sublimation purification 1,4 two hydroxy anthraquinone

The present invention discloses a high vacuum sublimation purification method of 1,4 two anthraquinones, the preparation comprises the following steps: feeding, dehydration; melting; sublimation; cooling, sublimation; cooling after open cans, receiving, weighing the next batch production. The invention provides a purification method, without adding other chemical raw materials, no chemical reaction, no waste water, a small amount of exhaust gas by activated carbon adsorption to remove waste, entrust a qualified incineration unit, without the three wastes, not only high purity and chemical purification method, solvent method (more than 99%), high yield (more than 97%) Moreover, environmental protection, no pollution two. In addition, the invention also discloses a honeycomb sublimation device designed according to the principle of calculus, compared with a reaction kettle type sublimation device, the sublimation time is shortened by more than 5 times, and the energy saving is 70%.

【技术实现步骤摘要】
高真空升华提纯1,4-二羟基蒽醌的方法
本专利技术涉及一种高真空升华提纯1,4-二羟基蒽醌的方法，属于染料、医药中间体提纯

技术介绍
工业合成1、4—二羟基蒽醌，包括以对苯二酚和苯酐合成的1.4-二羟基蒽醌，工业级原料含量约94%；和以对氯苯酚和苯酐合成的1.4-二羟基蒽醌，工业级原料含量约92%，上述两种工业级原料，一般能满足下游产品需求，但近年来由于产品升级换代、液体染料、出口等需求，市场上高纯1、4-二羟基蒽醌（纯度≥99%）紧俏；本领域相关生产企业长期采用带搅拌、带加热盘管的反应釜式升华器，温度在260-300℃，真空度500-750mmHg工艺条件下，升华法提纯1、4-二羟基蒽醌，以下简称“老法”；老法在实际生产过程中，主要存在缺点如下：1、升华器的加热面积小，真空度低，由于有搅拌、无法实现高真空，升华速度慢。特别是随着釜内物料减少，反应釜夹套内加热面和加热盘管裸露越来越多，有效加热面积越来越少，升华速度越来越慢；升华要24~30小时。2、升华时间长，升华后期大部分加热面裸露，造成能源浪费，不仅产量低，成本高、也造成能源浪费。3、羟基化合物结构欠稳定，在高温下，长时间升华，增加热分解损失，降低收率。老法产品收率75-80%。4、老法除渣困难，是生产上老大难问题。5、这种带搅拌的升华器，必须有机械密封，无法实现高真空。
技术实现思路
针对“老法”存在的问题，本人根据高等数学微积分原理，设计了技术“蜂窝式升华器”，专利号：ZL201620343553.1。每台蜂窝式升华器有若干支升华管，由若干台蜂窝式升华器并联组成一条生产线，即把一台反应釜式升华器变成数百支升华管式小升华器，革命性地解决“老法”升华器有效加热面小、升华速度慢、除渣难等弊病。由若干台蜂窝式升华器并联是本专利技术的一个特征。用特制的与升华管配套的不锈钢料槽、装料、除渣，把升华器的盛料、除渣功能由活动的料槽完成，是本专利技术的另一特征。本专利技术是通过如下技术方案实现的，高真空升华提纯1,4-二羟基蒽醌的方法（以下简称“新法1”），按如下步骤制备：步骤1）投料：将工业级1,4-二羟基蒽醌装入料槽中，压实刮平后，投入到由10或12个并联的蜂窝式升华器的升华管中；所述的并联的蜂窝式升华器是指相邻的蜂窝式升华器上的真空系统，加热系统和冷却系统按照并联方式排列；步骤2）脱水、熔融：对升华管中的工业级1,4-二羟基蒽醌，进行非真空条件下加热，开启加热系统，温度控制在210~220℃，时间控制在30min，排出水蒸汽后，封盖；步骤3）升华提纯：同时开启真空系统和冷却系统，30min内逐步使真空压力控制在100pa以下，加热温度控制在220℃，时间控制在240min；真空系统排出的有机废气，通过15m高排气筒，利用活性炭吸附后排出；步骤4）冷却凝华：升华提纯和冷却凝华是同时进行的，升华管中加热升华出来的高纯1,4-二羟基蒽醌气体，被真空系统抽到结晶室中，凝结在结晶室内壁上，凝华产生的潜热和显热与冷却系统进行热交换；步骤5）冷却结束后，关闭真空系统，排空，打开罐盖，收料，称重；清理料槽不升华残渣，再进行下一批次生产，其中不升华残渣委托有资质单位焚烧。上述方法适用于以对苯二酚和苯酐为原料合成的1、4—二羟基蒽醌的提纯；上述两种原料合成的工业级原料，纯度可达94%，能升华杂质较少，因此，采用高真空升华法快捷地将能升华的产品和不能升华的杂质分开，即可获得高纯产品。针对不同原料制备的产品，提出了二次升华的方法，具体方法通过如下技术方案实现的；高真空升华提纯1,4-二羟基蒽醌的方法，（以下简称“新法2”），按如下步骤制备：步骤1）、装料、投料：将以对氯苯酚和苯酐合成的工业级1.4-二羟基蒽醌料装入不锈钢料槽中，压实、刮平，投入由若干个并联的蜂窝式升华器的升华管中；所述的并联的蜂窝式升华器是指相邻的蜂窝式升华器上的真空系统，加热系统和冷却系统按照并联方式排列；步骤2）脱水、熔融：对升华管中的工业级1,4-二羟基蒽醌，进行加热排出原料中水份后，料开始熔融，待料全部熔融后关盖；脱水和熔融的温度控制在240～245℃，时间控制在30min；步骤3）、第一次升华：开启真空系统和冷却系统，真空度控制在2500～2800Pa，加热温度控制在240～245℃，升华时间需240～270min；步骤4）、冷却、凝华：升华管中加热升华出来的高纯1,4-二羟基蒽醌气体，被真空系统抽到结晶室中，凝华为含量≥99%高纯1,4-二羟基蒽醌产品；步骤5）、第一次升华结束后，关真空系统，排空，收料、称重、粉碎、包装；步骤6）、第二次升华：第一次升华收料后，紧接着进行第二次升华，封盖，关排空阀，开启真空系统和冷却系统，真空控制在100Pa以下，加热温度控制在240～245℃，时间控制在120min；步骤7）、冷却、凝华：真空抽出的升华气体在结晶室中冷却，凝华为含量96～97%较纯升华品；步骤8）、收料、称重和包装：关真空系统、排空、开盖，收料，将料收到不锈钢桶，待冷却后称重包装；步骤9）、除渣：抽出料槽，装入不锈钢料桶中，送料槽清理间，清理残渣后，送装料间备用；残渣待冷却后称重、包装。上述方法适用于以对氯苯酚和苯酐为原料合成的1.4-二羟基蒽醌的提纯。以对氯苯酚代替对苯二酚可大大降低原料成本，目前普遍采用，但对氯苯酚原料带来的异物体杂质，在与苯酐缩合水解后，能生成1.2-二羟基蒽醌，1.3-二羟基蒽醌，1.2.4-三羟基蒽醌，1.3.4-三羟基蒽醌，以上四种杂质的合计含量约占2%，因为这四种杂质也能升华，因此，采用高真空一次升华法不能得到99%的高纯1.4-二羟基蒽醌。本专利技术采用两次升华法，第一次升华采用比较温和的工艺条件，获得约70%的99%的高纯产品，第二次升华采用高真空升华法，快捷地将余下的能升华成份全部升华出来，获得约20%的纯度为96～97%的较高纯度产品。本专利技术提供的针对两种不同原料合成的1.4-二羟基蒽醌的提纯方法，不添加其它化工原料，无化学反应，属于物理方法。无废水，少量废气通过活性炭吸附可达标。少量废渣委托有资质单位焚烧，基本无三废排放，对照国家发展和改革委员会《产业结构调整指导目录（2013年修正）》，本专利技术属于国家鼓励的染料、医药中间体清洁提纯项目。上述两种方法所用的蜂窝式升华器，具体结构如下：所述的蜂窝式升华器包括结晶罐体，加热罐体，罐盖，管板，升华管，支承板和料槽；所述的结晶罐体内设有结晶室；所述的加热罐体内设有加热室；所述的结晶罐体一端通过管板与加热罐体非封闭端相连；所述的结晶罐体另一端与罐盖铰连接；所述的管板上设有蜂窝通孔；所述的加热室内设有支承板；所述的支承板上设有与管板对应的蜂窝通孔；所述的升华管沿加热罐体轴线方向穿过管板的蜂窝通孔与支承板的蜂窝通孔；所述的升华管为空心管；所述的升华管穿过支承板的一端为封闭端；所述的升华管另一端为非封闭端；所述的料槽放置在升华管内；所述的结晶罐体外侧设有冷却夹套；所述的结晶罐体和冷却夹套之间设有冷却交换室；所述的冷却夹套顶端上部设有与冷却交换室相连的冷却水出水管；所述的冷却夹套底端下部设有与冷却交换室相连的冷却水进水管；所述的结晶罐体的顶端上部设有穿过冷却夹套的真空连接管；所述的真空连接管与结晶室相连；所述的真空连接管与本文档来自技高网...

【技术保护点】
高真空升华提纯1, 4‑二羟基蒽醌的方法，其特征在于：按如下步骤制备：步骤1）投料：将以对苯二酚和苯酐合成的工业级1, 4‑二羟基蒽醌装入料槽中，压实刮平后，投入到由10或12个并联的蜂窝式升华器的升华管中；所述的并联的蜂窝式升华器是指相邻的蜂窝式升华器上的真空系统，加热系统和冷却系统按照并联方式排列；步骤2）脱水、熔融：对升华管中的工业级1, 4‑二羟基蒽醌，进行非真空条件下加热，开启加热系统，温度控制在210~220℃，时间控制在30min，排出水蒸汽后，封盖；步骤3）升华提纯：同时开启真空系统和冷却系统，30min内逐步使真空压力控制在100pa以下，加热温度控制在220℃，时间控制在240min；真空系统排出的有机废气，通过15m高排气筒，利用活性炭吸附后排出；步骤4）冷却凝华：升华提纯和冷却凝华是同时进行的，升华管中加热升华出来的高纯1, 4‑二羟基蒽醌气体，被真空系统抽到结晶室中，凝结在结晶室内壁上，凝华产生的潜热和显热与冷却系统进行热交换；步骤5）冷却结束后，关闭真空系统，排空，打开罐盖，收料，称重；清理料槽不升华残渣，再进行下一批次生产，其中不升华残渣委托有资质单位焚烧。...

【技术特征摘要】
2016.04.22 CN 20161025352891.高真空升华提纯1,4-二羟基蒽醌的方法，其特征在于：按如下步骤制备：步骤1）投料：将以对苯二酚和苯酐合成的工业级1,4-二羟基蒽醌装入料槽中，压实刮平后，投入到由10或12个并联的蜂窝式升华器的升华管中；所述的并联的蜂窝式升华器是指相邻的蜂窝式升华器上的真空系统，加热系统和冷却系统按照并联方式排列；步骤2）脱水、熔融：对升华管中的工业级1,4-二羟基蒽醌，进行非真空条件下加热，开启加热系统，温度控制在210~220℃，时间控制在30min，排出水蒸汽后，封盖；步骤3）升华提纯：同时开启真空系统和冷却系统，30min内逐步使真空压力控制在100pa以下，加热温度控制在220℃，时间控制在240min；真空系统排出的有机废气，通过15m高排气筒，利用活性炭吸附后排出；步骤4）冷却凝华：升华提纯和冷却凝华是同时进行的，升华管中加热升华出来的高纯1,4-二羟基蒽醌气体，被真空系统抽到结晶室中，凝结在结晶室内壁上，凝华产生的潜热和显热与冷却系统进行热交换；步骤5）冷却结束后，关闭真空系统，排空，打开罐盖，收料，称重；清理料槽不升华残渣，再进行下一批次生产，其中不升华残渣委托有资质单位焚烧。2.高真空升华提纯1,4-二羟基蒽醌的方法，其特征在于：按如下步骤制备：步骤1）、装料、投料：将以对氯苯酚和...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骋，
申请(专利权)人：马骋，
类型：发明
国别省市：江苏,32