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%。

【技术实现步骤摘要】

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—二羟基蒽醌纯度约94%，一般能满足下游产品要求，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，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。一次投料400Kg，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。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85%。4、老法除渣困难。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
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种高真空升华提纯1, 4-二羟基蒽醌的方法（以下简称“新法”），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。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真空系统相连；所述的真空系统由一台无油真空泵和两台不同抽气速率的罗茨泵组成，使升华在高真空（≤100帕）状态下运行。所述的加热罐体顶端上部设有与加热室相连的导热油出油管；所述的加热罐体低端下部设有导热油放油管和导热油进油管。所述的蜂窝通孔由37个圆孔组成，且按正三角排列。所述的结晶罐体横截面的上半部为梅花形或齿轮形或半圆形，下半部为半圆形。所述的料槽截面为半圆形，且与升华管相匹配。本专利技术有益效果1、本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，少量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。2、一组12只蜂窝式升华器组成的升华装置的加热面积比一只1500L带夹套反应釜式升华器加热面积大12倍；3、采用真空机组比采用往复式真空泵抽真空，排气速率大，真空度高。反应釜式升华器由于有搅拌，需要机械密封，无法实现高真空，一般在720~750mmHg下升华，相当于5000~1300Pa升华；采用真空机组是在≤100Pa升华；真空度提高数十倍，大大地加快了升华速度。生产实践证明，提高真空度比提高温度，对提高升华速度更有效。4、采用蜂窝式升华器和高真空条件相结合的叠加效果；由于加热面大幅提高，真空度大幅提高，同样一次投料400Kg：新法和老法存在以下明显技术效果；升华时间大大缩短，老法24小时以上，新法4小时，月产量提高5倍。产品收率大幅提高，羟基化合物结构欠稳定，在高温下易脱羟基分解。新法由于加热面大，真空度提高，使降低升华温度成为可能，升华温度由老法平均280℃降至新法220℃。由于大幅降低升华温度，升华时间又缩短，减少分解损失，产品收率由老法平均85%提高至新法97%。新法节能，老法煤耗1000Kg,新法煤耗280Kg，老法电耗1500度,新法电耗300度，总能耗可节省70%。新法解决了除渣难的老大难问题，老法一般采用真空吸出残渣，有的残渣附着在釜壁，搅拌上很难吸出，新法残渣残存在料槽中，倒掉即可。附图说明图1是本专利技术升华法提纯1, 4-二羟基蒽醌工艺流程示意图；图2是本专利技术蜂窝式升华器剖面结构示意图；图3是本专利技术蜂窝式升华器真空系统、冷却水和导热油的进出示意图；图4是本专利技术蜂窝式升华器A-A断面结构示意图；图5是本专利技术蜂窝式升华器B-B断面结构示意图；图6是本专利技术料槽结构示意图；图中：1-结晶罐体；1.1-结晶室；1.2-冷却夹套；1.3-冷却交换室；2-加热罐体；2.1-管板；2.2-升华管；2.3-支承板；2.4-加热室；3-罐盖；4-冷却水进水管；5-冷却水出水管；6-真空连接管；7-导热油放油管；8-导热油进油管；9-导热油出油管。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。实施例1本实施例原料选用：工业级1, 4-二羟基蒽醌；生产单位：江苏亚邦；纯度；94%，水分：≤1%，外观砖红色；检测单位：江苏亚邦；投料江苏亚邦2015-6-25批次；投料质量400Kg；如图1所示，高真空升华提纯1, 4-二羟基蒽醌的方法，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】
1. 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.根据权利要求1所述的高真空升华提纯1, 4-二羟基蒽醌的方法，其特征在于：所述的蜂窝式升华器，它包括结晶罐体（1），加热罐体（2），罐盖（3），管板（2.1），升华管（2.2），支承板（2.3）和料槽；所述的结晶罐体（1）内设有结晶室（1.1）；所述的加热罐体（2）内设有加热室（2.4）；所述的结晶罐体（1）一端通过管板（2.1）与加热罐体（2）非封闭端相连；所述的结晶罐体（1）另一端与罐盖（3）铰连接；所述的管板（2.1）上设有蜂窝通孔；所述的加热室...

【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