一种液膜硝化反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种液膜硝化反应装置，包括反应器本体、旋转刮膜机构、加热夹套及中间冷凝柱；所述旋转刮膜机构由电机、转轴、甩料盘、刮膜筒组成。本实用新型专利技术所述装置适用于实验室级别生产或工业生产中硝化产品的生产；其便于观察反应装置内的反应现象，通过控制投料比和反应温度使反应最优化，并且在反应的同时能够进行溶剂回收；装置结构简单，物料投放方便快速，控制精准，设备操作和清洁容易。设备操作和清洁容易。设备操作和清洁容易。

【技术实现步骤摘要】
一种液膜硝化反应装置


[0001]本技术涉及硝化反应
，尤其涉及一种液膜硝化反应装置。

技术介绍

[0002]硝化反应是向有机化合物分子中引入硝基的过程，硝基就是硝酸失去一个羟基形成的一价的基团。芳香族化合物硝化的反应机理为：硝酸的羟基被质子化，接着被脱水剂脱去一分子的水形成硝酰正离子中间体，最后和苯环行亲电芳香取代反应，并脱去一分子的氢离子。
[0003]如今常用的硝化反应装置基本为两种，一种是使用反应釜进行反应，另一种是微型反应器。
[0004]常规的反应釜为双层设计，内层放入反应溶媒，并设搅拌装置，夹层可通上不同的冷热源(冷冻液，热水或热油)进行循环加热或冷却。在设定的恒温条件下，密封的搪瓷玻璃反应釜内，可根据使用要求在常压或负压条件下进行搅拌反应，并能进行反应溶液的回流与蒸馏，是现代精细化工、生物制药和新材料合成的理想中试、生产设备。
[0005]但是，常规的反应釜也存在一些缺陷，如工作时存在易燃、易爆、毒害、腐蚀等安全隐患，会在不同程度上危害人身、财产安全，也影响着产品质量。采用传统的釜式反应器，反应放出的热量不能及时的释放，反应温度不能精确控制。因此反应速度常常被人为的严格加以限制，否则可能会发生爆炸。据统计，中国平均每年都有四十多起与反应釜有关的重大安全事故。因此需要利用其它更合适的反应装置进行此类反应。
[0006]微反应器能克服釜式反应器的缺点，目前许多学术报道都对传统反应器与微反应器进行了比较，并发现应用微反应器比传统反应器更能强化反应过程。微型反应器又被称为微型加氢反应器，微型磁力高压反应器。具有耐高温、耐腐蚀、生产能力强等优点，广泛用于医药、饮料、化工、颜料、树脂、科研等工业部门。
[0007]但是，微型反应器要实现工业化应用操作起来很复杂：当微反应器的数量大大增加时，对微反应进行监测和控制的复杂程度也大大增加，对于实际生产来说成本相对高。而且微反应器的内部微通道尺寸小、结构复杂，极易造成反应器通道堵塞，且很难清理。这已成为微反应器应用过程中的一大困扰。

技术实现思路

[0008]本技术提供了一种液膜硝化反应装置，适用于实验室级别生产或工业生产中硝化产品的生产；其便于观察反应装置内的反应现象，通过控制投料比和反应温度使反应最优化，并且在反应的同时能够进行溶剂回收；装置结构简单，物料投放方便快速，控制精准，设备操作和清洁容易。
[0009]为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：
[0010]一种液膜硝化反应装置，包括反应器本体、旋转刮膜机构、加热夹套及中间冷凝柱；所述旋转刮膜机构由电机、转轴、甩料盘、刮膜筒组成；所述反应器本体的顶部设通孔，
电机固设于反应器本体的上方，转轴的上端与电机轴相连，转轴的下端自通孔伸入反应器本体内连接刮膜筒；反应器本体的上部设进料口，反应器本体内、刮膜筒上方的转轴上设甩料盘，进料口设于甩料盘的上方一侧；反应器本体的内壁与刮膜筒的外壁之间留有间隙，并且反应器本体在对应刮膜筒的外侧设加热夹套；反应器本体的中部设中间冷凝柱，反应器本体的下部设蒸汽出口、重组分出口，反应器本体的底部设轻组分出口。
[0011]所述进料口为2个，一上一下设置，所述甩料盘为2层，所述进料口与甩料盘一一对应设置。
[0012]所述进料口设进料管，进料管向内延伸至甩料盘的1/2半径处。
[0013]所述刮膜筒的外上设有多道斜凹槽。
[0014]所述加热夹套的底部设热油进口，顶部设热油出口。
[0015]所述中间冷凝柱是由内管及外管组成的套管结构，中间冷凝柱的底端延伸至反应器本体之外，且外管的底部设冷水进口，内管的底部设冷水出口。
[0016]所述蒸汽出口与重组分出口分别设于反应器本体的两侧，蒸汽出口高于重组分出口设置，且蒸汽出口向外上方倾斜设置，重组分出口向外下方倾斜设置。
[0017]所述反应器本体在对应中间冷凝柱的下部外侧设内伸管，中间冷凝柱的下端自内伸管下部穿出；轻组分出口设于内伸管的底部一侧，并且向外下方倾斜设置。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0019]1)通过设置2个以上的甩料盘，能够实现多组分原料混合，并方便控制原料比例；
[0020]2)通过调节通入加热夹套内的热油温度，能够随时、精确控制反应温度；
[0021]3)反应器本体的中部设中间冷凝柱，能够反应器本体内挥发的溶剂进行冷凝回收；
[0022]4)整体结构简单，制造成本低，操作、清理方便，节省能耗；有利于降低产品的生产成本，使其具有很强的市场竞争力。
附图说明
[0023]图1是本技术所述一种液膜硝化反应装置的结构示意图。
[0024]图中：1.电机 2.进料口 3.甩料盘 4.刮膜筒 5.加热夹套 6.重组分出口 7.热油进口 8.热油出口 9.轻组分出口 10.冷水进口 11.冷水出口 12.蒸汽出口
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：
[0026]如图1所示，本技术所述一种液膜硝化反应装置，包括反应器本体、旋转刮膜机构、加热夹套5及中间冷凝柱；所述旋转刮膜机构由电机1、转轴、甩料盘3、刮膜筒4组成；所述反应器本体的顶部设通孔，电机1固设于反应器本体的上方，转轴的上端与电机轴相连，转轴的下端自通孔伸入反应器本体内连接刮膜筒4；反应器本体的上部设进料口2，反应器本体内、刮膜筒4上方的转轴上设甩料盘3，进料口2设于甩料盘3的上方一侧；反应器本体的内壁与刮膜筒4的外壁之间留有间隙，并且反应器本体在对应刮膜筒4的外侧设加热夹套5；反应器本体的中部设中间冷凝柱，反应器本体的下部设蒸汽出口12、重组分出口6，反应器本体的底部设轻组分出口9。
[0027]所述进料口2为2个，一上一下设置，所述甩料盘3为2层，所述进料口2与甩料盘3一一对应设置。
[0028]所述进料口2设进料管，进料管向内延伸至甩料盘3的1/2半径处。
[0029]所述刮膜筒4的外壁上设有多道斜凹槽。
[0030]所述加热夹套5的底部设热油进口7，顶部设热油出口8。
[0031]所述中间冷凝柱是由内管及外管组成的套管结构，中间冷凝柱的底端延伸至反应器本体之外，且外管的底部设冷水进口10，内管的底部设冷水出口11。
[0032]所述蒸汽出口12与重组分出口6分别设于反应器本体的两侧，蒸汽出口12高于重组分出口6设置，且蒸汽出口12向外上方倾斜设置，重组分出口6向外下方倾斜设置。
[0033]所述反应器本体在对应中间冷凝柱的下部外侧设内伸管，中间冷凝柱的下端自内伸管下部穿出；轻组分出口9设于内伸管的底部一侧，并且向外下方倾斜设置。
[0034]本技术所述一种液膜硝化反应装置，包括反应器本体、旋转刮膜机构、加热夹套5及中间冷凝柱，反应器本体与加热夹套5、中间冷凝柱为一体设计；反应器本体的上部设2个进料口2，中部设加热夹套5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液膜硝化反应装置，其特征在于，包括反应器本体、旋转刮膜机构、加热夹套及中间冷凝柱；所述旋转刮膜机构由电机、转轴、甩料盘、刮膜筒组成；所述反应器本体的顶部设通孔，电机固设于反应器本体的上方，转轴的上端与电机轴相连，转轴的下端自通孔伸入反应器本体内连接刮膜筒；反应器本体的上部设进料口，反应器本体内、刮膜筒上方的转轴上设甩料盘，进料口设于甩料盘的上方一侧；反应器本体的内壁与刮膜筒的外壁之间留有间隙，并且反应器本体在对应刮膜筒的外侧设加热夹套；反应器本体的中部设中间冷凝柱，反应器本体的下部设蒸汽出口、重组分出口，反应器本体的底部设轻组分出口。2.根据权利要求1所述的一种液膜硝化反应装置，其特征在于，所述进料口为2个，一上一下设置，所述甩料盘为2层，所述进料口与甩料盘一一对应设置。3.根据权利要求1或2所述的一种液膜硝化反应装置，其特征在于，所述进料口设进料管，进料管向内延伸至甩料盘的1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海洋，赵巍，王广兴，张功多，王守凯，王艳慧，姜辉，李懿轩，孙东明，
申请(专利权)人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：