一种气体分散装置和包含其的反应釜制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种气体分散装置和包含其的反应釜。一方面，所述气体分散装置包括进气管、气体总管和曝气管；所述气体总管为环形管，所述曝气管上端与气体总管连通、下端设置封口且在管体和封口端面设置曝气孔；所述进气管直径与气体总管直径之比为(1.2

【技术实现步骤摘要】
一种气体分散装置和包含其的反应釜


[0001]本技术涉及氧头孢烯制备
，具体涉及一种气体分散装置和包含其的反应釜。

技术介绍

[0002]氧头孢烯母核中间体是制备拉氧头孢和氟氧头孢重要的中间体。拉氧头孢是第一个应用于临床的氧头孢烯内抗生素，对多种革兰氏阴性菌和厌氧菌有良好的抗菌作用；而氟氧头孢是一种广谱的氧头孢烯类抗生素，抗菌谱与第三代头孢相似，抗菌性能则和第四代头孢很相近，对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)也有很强的活性。以拉氧头孢和氟氧头孢为代表的氧头孢烯类抗生素可用于呼吸道感染、尿路感染、妇科感染、外科感染及耳鼻喉科感染等，在国内外的应用前景十分广阔。
[0003]目前国内对氧头孢烯母核中间体的研究较少，氧头孢烯母核的制备以青霉素类中间体6
‑
APA为原料，经连续的酰胺化、氧化、酯化、氯化、卤代、水解、合环等反应步骤而制得，该工艺流程复杂且对于各中间步骤产物的收率和纯度要求十分严格。
[0004]氧头孢烯母核中间体生产工艺中，酯化后的物料溶于有机溶剂，在反应釜中与氯气进行反应。在整个反应过程中，氯气分散装置的结构和性能，直接影响通入反应釜内氯气的均匀性和稳定性，而这些参数直接影响该氯化反应的产率，制约氧头孢烯母核中间体工业化生产的发展。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本技术的提供一种气体分散装置和包含其的反应釜，能均匀稳定的输出氯气参与反应，提升在氧头孢烯母核中间体生产环节中氯化反应的产率，并避免出现堵塞气体分散装置的情况。
[0006]为实现以上目的，本技术采用的技术方案是：
[0007]一方面，提供一种气体分散装置，包括进气管，用于输入氯气；气体总管，与进气管连通，所述气体总管为环形管；曝气管，垂直于气体总管所在平面，所述曝气管上端与气体总管连通，下端设置封口且在管体和封口端面设置曝气孔。
[0008]在以上技术方案中，所述进气管的直径与气体总管直径之比为(1.2
‑
3.5):1，优选为(1.2
‑
2):1，所述气体总管和曝气管的直径相同。本领域普通技术人员将理解，对气体进行加压处理，能使该气体持续稳定地从气体分散装置排出并与物料充分接触。但氯气是一种强腐蚀性的剧毒气体，在工业化生产过程中，氯气易腐蚀损坏相关的管道和设备，由此导致的泄露不仅会造成资源浪费和生产成本增加，还会危害人体健康。本技术中，稳定输入的氯气由进气管进入气体总管后压强增加，在不使用加压泵的条件下，这样的倍数差异能形成加压的环境，使氯气均匀地从曝气管下端的曝气孔输出，形成喷射状气流。这样的设置使得氯气与反应釜内的物料充分接触，促进充分反应，同时还能避免气体分散装置堵塞的问题。
[0009]可选地，本技术的氯气进气可以为气相氯气，或是液氯再气化形成的氯气。
[0010]在以上技术方案中，所述曝气孔的间距由曝气管下端向曝气管的上端逐步增加，也就是说，曝气孔在曝气管的下端逐步密集，这样的设置有利于保持氯气在曝气管的不同高度均匀释放；此外，本技术中气体分散装置上所有曝气孔的面积之和不大于气体总管的流通截面积，该设置使得经进气管和气体总管加压后的氯气在进入曝气管后仍维持加压状态，使氯气从不同开口高度的曝气孔匀速排出，促进充分反应的同时防止出现气体分散装置堵塞的情况。
[0011]在以上技术方案中，所述曝气管的下端设有莲蓬头分布器，所述莲蓬头分布器的端面为鼓出的弧形面，且在莲蓬头分布器的侧面和端面均设有曝气孔。与圆筒状的曝气管相比，在莲蓬头分布器的侧面和端面能设置更多数量的曝气孔，且莲蓬头分布器鼓出的弧形端面能提供更大的喷射角度和覆盖范围，以此增加氯气与物料的接触面，避免局部气体过量并提升反应效率；此外，所述曝气管结构简洁易清洗，有利于工业化生产。
[0012]在以上技术方案中，所述曝气管的数量为多根，可选地数量为2～20根，例如2根、5根、6根、8根、10根、15根、20根，但并不限于所举例的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。可选地，所述气体总管为圆环形管或多边环形管，所述多根曝气管均匀地设置于气体总管上；可选地，气体总管和曝气管螺纹连接或焊接。本领域普通技术人员将理解，在工业化生产过程中，需根据反应釜规格尺寸来合理设置气体总管的形状、周长和面积以及曝气管的高度和数量，以防止局部氯气过量，保证反应釜内氯气分布的均匀性。
[0013]在以上技术方案中，所述曝气管的开孔高度由下往上不超过曝气管的1/3
‑
1/2处。本领域普通技术人员将理解，出于生产安全性考虑，反应釜最大投料量的液面高度一般不超过反应釜高度的80％，因为在随后的反应过程中，该液面高度会出现上下波动。本技术中设置曝气管的开孔高度不超过自身高度的1/3
‑
1/2处，既能保证氯气在反应釜内由下往上均匀地输出以促进充分反应，还能防止曝气孔露出液面高度造成氯气泄漏和原料的浪费。
[0014]在以上技术方案中，所述进气管、气体总管和曝气管均为聚四氟乙烯管、耐腐蚀性金属管或耐腐蚀合金管。氯气具有强腐蚀性，可选地，制备本技术气体分散装置选用耐腐蚀性的高分子聚合物、耐腐蚀金属或耐腐蚀合金，例如聚四氟乙烯，或镍、铜、耐腐蚀不锈钢、镍铬合金、钛合金、蒙乃尔合金，但并不限于所举例类型，具有抗腐蚀性并能用于制备工业化生产用气体分散装置的材料类型均在本技术的保护范围内。
[0015]进气管分为釜内部分和釜外部分，釜内部分和釜外部分的所用材料可以相同或不同，例如进气管的釜内部分为聚四氟乙烯管而釜外部分为铜管，但不限于所举例方案，其他类型的材料选择方案也在本技术的保护范围内。
[0016]再一方面，本技术提供一种反应釜，该反应釜内安装如上所述气体分散装置，所述气体总管所在平面垂直于反应釜的中轴线。本领域普通技术人员将理解，在工业化生产中，气体分散装置输出氯气会晃动气体分散装置的曝气管，加上搅拌器推动液体循环流动也会晃动曝气管，因此安装于反应釜内的气体分散装置需进行固定。可选地，所述气体总管固定于反应釜顶部法兰内壁上；所述反应釜内壁上设有挡板，所述气体分散装置的曝气管固定于挡板上。
[0017]本领域普通技术人员将理解，本技术提供的气体分散装置不仅用于布气氯
气，也可用于布气其他与氯气性质类似的气体。此外，本领域普通技术人员还将理解，本技术不仅用于氧头孢烯母核中间体生产，其他化学工艺流程中在其他反应容器内安装了本技术气体分散装置，如闪蒸罐、闪蒸釜、裂解罐，但不限于所例举容器，或使用了本技术反应釜的技术方案，均在本技术的保护范围内。
[0018]综上所述，本技术提供了一种气体分散装置和包含其的反应釜，本技术的有益效果是：所述气体分散装置通过管口直径的变化造成氯气加压状态，使氯气从曝气孔均匀稳定的输出，形成喷射状的气流，促进氯气与物料充分接触，提升反应效率的同时能避免气体分散装置堵塞的情况，而且该气体分散装置结构简洁易清洁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体分散装置（1），其特征在于，包括：进气管（3），用于输入氯气；气体总管（4），与进气管（3）连通，所述气体总管（4）为环形管；曝气管（5），所述曝气管（5）上端与气体总管（4）连通，下端设置封口且在管体和封口端面设置曝气孔（6）；所述进气管（3）直径与气体总管（4）直径之比为（1.2
‑
3.5）:1；所述气体总管（4）和曝气管（5）的直径相同。2.根据权利要求1所述的气体分散装置（1），其特征在于，所述曝气管（5）的下端设有莲蓬头分布器（7），所述莲蓬头分布器（7）的端面为鼓出的弧形面，且在所述莲蓬头分布器（7）的侧面和端面均设有曝气孔（6）。3.根据权利要求1所述的气体分散装置（1），其特征在于，所述曝气管（5）的数量为多根。4.根据权利要求2所述的气体分散装置（1），其特征在于，所述气体总管（4）为圆环形管或多边环形管，所述多根曝气管（5）均匀设置于气体总管（4）上。5.根据权利要求1所述的气体分散装置（1），...

【专利技术属性】
技术研发人员：单秉泉，张钰，李钦坤，罗雯倩，李梦如，程伟，
申请(专利权)人：山东省科学院菏泽分院，
类型：新型
国别省市：