一种3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及化工产品的合成技术领域，具体涉及一种3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置，包括反应发生机构、配置三甲胺盐酸盐溶液的配液机构和装有环氧氯丙烷的高位料槽，所述反应发生机构包括反应管、设置于反应管内的SV型静态混合器、设置于反应管外的冷却夹套，所述反应管设置有进料口和出料口，所述进料口和出料口分别位于SV型静态混合器的两端，所述配液机构和高位料槽均与进料口连通。本实用新型专利技术的装置能很好的将反应原料混合乳化，收率较高，冷却效果好，可进行连续反应，极大的提升了反应效率。

A tubular reactor for the preparation of 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride

【技术实现步骤摘要】
一种3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置
本技术涉及化工产品的合成
，具体涉及一种3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置。
技术介绍
环氧氯丙烷通过与三甲胺盐酸盐发生环氧化开环反应，所得到的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵是制备左旋肉碱的重要中间体。化学方程式如下所示：但在合成过程中存在很多弊端：其一，由于反应的两个底物极性差别很大，完全分液，因此普通的搅拌不能很好的对其进行混合乳化，因而反应时间较长，收率较低；其二，现有生产为间歇式生产，生产效率较低；其三，此反应为强放热反应，现有釜式反应传热效率低，需控制物料滴加速度，导致滴加时间和反应时间过长，影响生产效率；如何提高生产的效率，减少反应时间成为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵制备操作上的难点问题，针对上述问题，特设计本技术加以解决。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置，能很好的将反应原料混合乳化，收率较高，冷却效果好，可进行连续反应，极大的提升了反应效率。本技术采用如下技术方案：一种3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置，包括反应发生机构、配置三甲胺盐酸盐溶液的配液机构和装有环氧氯丙烷的高位料槽，所述反应发生机构包括反应管、设置于反应管内的SV型静态混合器、设置于反应管外的冷却夹套，所述反应管设置有进料口和出料口，所述进料口和出料口分别位于SV型静态混合器的两端，所述配液机构和高位料槽均与进料口连通。优选地，所述配液机构包括配液釜、设置于配液釜顶部的三甲胺高位槽、水高位槽及釜盖、设置于反应釜内的搅拌器和pH计、设置于反应釜底部的出液口，所述出液口和进料口通过输液管连通。优选地，所述输液管设置有用于计量三甲胺盐酸盐溶液的添加量的计量泵。优选地，所述反应管为回路型反应管，所述进料口和出料口之间设置有阻料阀。优选地，所述反应管设置有观察机构，所述观察机构包括两端均与反应管连通的U型管、设置于U形管的横管的观察窗、分别设置于U形管两根竖管的第一取样阀和第二取样阀。优选地，所述U型管的横管还设置有高压空气阀和出样阀，所述高压空气阀和出样阀分设于所述观察窗的两侧。优选地，所述反应管的进料口处设置有轴流泵。优选地，所述冷却夹套设置有冷凝水入口和冷凝水出口。本技术具有以下有益效果：(1)物料在反应管中通过SV型静态混合器能更充分的进行混合乳化，反应速度更快，夹套很好的对反应体系进行了冷却，比釜式反应冷却能耗小，且防止了放热过于剧烈引起的冲料和副反应增加的后果，可以实现边进料边反应，边冷却边出料，可以实现反应的连续化；(2)管式反应占地面积小，可以多个管式反应同时进行，反应效率更高。附图说明图1为本技术的结构示意图。附图中的标记为：1-搅拌桨、2-配液釜、3-釜盖、4-水阀、5-水高位槽、6-搅拌电机、7-三甲胺高位槽、8-三甲胺阀、9-pH计、10-底阀、11-输液管、12-高位料槽、13-环氧氯丙烷阀、14-计量泵、15-冷凝水出口、16-轴流泵、17-冷却夹套、18-SV型静态混合器、19-反应管、20-冷凝水入口、21-第一取样阀、22-高压空气阀、23-观察窗、24-出样阀、25-第二取样阀、26-出料阀、27-阻料阀、28-取样管。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明，但并不作为对本技术限制的依据。如图1所示，本技术涉及一种3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置，包括反应发生机构、配置三甲胺盐酸盐溶液的配液机构和装有环氧氯丙烷的高位料槽12，所述反应发生机构包括反应管19、设置于反应管19内的SV型静态混合器18、设置于反应管19外的冷却夹套17，所述反应管19设置有进料口和出料口，所述进料口和出料口分别位于SV型静态混合器18的两端，所述配液机构和高位料槽12均与进料口连通。本技术的反应装置，反应时，配液机构的三甲胺盐酸盐溶液和高位料槽12的环氧氯丙烷分别通过进料口加入反应管19内，反应物料在反应管19中通过SV型静态混合器18能更充分的进行混合乳化，反应速度更快，反应物料随着SV型静态混合器18向着反应管19末端的出料口处流动，反应完成后可从反应管19的出料口将反应产物取出；冷却夹套17能够很好的对反应体系进行冷却，使用本技术的反应装置可以实现边进料边反应，边冷却边出料，可以实现反应的连续化。在出料口处设置有出料阀26，高位料槽12与进料口之间设置有环氧氯丙烷阀13，配液机构与进料口之间设置有底阀10。高位料槽12设置有刻度，用于定量加液。本实施例中，所述配液机构包括配液釜2、设置于配液釜2顶部的三甲胺高位槽7、水高位槽5及釜盖3、设置于反应釜内的搅拌器和pH计9、设置于反应釜底部的出液口，所述出液口和进料口通过输液管11连通。在三甲胺高位槽7与配液釜2之间设置有三甲胺阀8，水高位槽5与配液釜2之间设置有水阀4，底阀10设置于出液口与进料口之间。三甲胺高位槽7和水高位槽5均设置有刻度，用于定量加液。搅拌器包括设置于配液釜2内的搅拌桨1和设置于配液釜2外部与搅拌桨1连接的搅拌电机6。本实施例中，所述输液管11设置有用于计量三甲胺盐酸盐溶液的添加量的计量泵14。本实施例中，所述反应管19为回路型反应管19，所述进料口和出料口之间设置有阻料阀27。将反应管19设置为回路型，可以避免反应原料从反应管19的进料口处流动至出料口处时未反应完全，则可以再将反应原料在反应管19中流动一周，使反应完全。本实施例中，所述反应管19设置有观察机构，所述观察机构包括两端均与反应管19连通的U型管、设置于U形管的横管的观察窗23、分别设置于U形管两根竖管的第一取样阀21和第二取样阀25。在U型管上还设置有取样管28，方便实验人员进行取样。通过观察窗23可以随时观察反应的程度，反应时，可通过观察物料由分液——浑浊——乳化——澄清的变化，判读反应情况，但现有釜式反应清晰观测反应状况较为困难，且取样气相分析原料消耗程度时，需开釜盖3取样，溶液的挥发会影响到操作者健康，也会造成环境污染，在本技术设置反应窗可以清晰观测反应状况，取样装置更加便利操作人员取样，且在个别反应未完全进行完的情况下，可以循环继续反应。定义进料口至出料口的方向为由前到后，出料口位于观察机构的后方。本实施例中，所述U型管的横管还设置有高压空气阀22和出样阀24，所述高压空气阀22和出样阀24分设于所述观察窗23的两侧。本实施例中，所述反应管19的进料口处设置有轴流泵16。通过轴流泵16可以使反应原料的溶液更好的从进料口向出料口这个方向流动。本实施例中，所述冷却夹套17设置有冷凝水入口20和冷凝水出口15。通过在冷却夹套17中接入冷凝水，达到冷却的目的。本技术的工作原理是：工作前，将所有阀门关闭。打开水阀4向配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置，其特征在于：包括反应发生机构、配置三甲胺盐酸盐溶液的配液机构和装有环氧氯丙烷的高位料槽，所述反应发生机构包括反应管、设置于反应管内的SV型静态混合器、设置于反应管外的冷却夹套，所述反应管设置有进料口和出料口，所述进料口和出料口分别位于SV型静态混合器的两端，所述配液机构和高位料槽均与进料口连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置，其特征在于：包括反应发生机构、配置三甲胺盐酸盐溶液的配液机构和装有环氧氯丙烷的高位料槽，所述反应发生机构包括反应管、设置于反应管内的SV型静态混合器、设置于反应管外的冷却夹套，所述反应管设置有进料口和出料口，所述进料口和出料口分别位于SV型静态混合器的两端，所述配液机构和高位料槽均与进料口连通。


2.根据权利要求1所述的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置，其特征在于：所述配液机构包括配液釜、设置于配液釜顶部的三甲胺高位槽、水高位槽及釜盖、设置于反应釜内的搅拌器和pH计、设置于反应釜底部的出液口，所述出液口和进料口通过输液管连通。


3.根据权利要求2所述的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵管式制备反应装置，其特征在于：所述输液管设置有用于计量三甲胺盐酸盐溶液的添加量的计量泵。


4.根据权利要求1所述的3-氯-2-羟...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨一思，刘新怡，杨涛，刘雄，
申请(专利权)人：黄冈师范学院，
类型：新型
国别省市：湖北;42