一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器及其合成方法技术

本发明专利技术涉及一种化工合成领域，具体为一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器及其合成方法,包括：支撑架，所述支撑架上固定安装有反应釜和固定板，所述支撑架上还固定有储料罐；水箱，固定在所述支撑架上，所述水箱上接通有贯穿且呈螺旋设置在所述反应釜内的螺旋导管，所述支撑架上固定有水泵；U形管，设置在所述反应釜内，所述固定板上设置与所述U形管连接的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述U形管转动，以使所述U形管对其内部的溶液执行一次混合动作；往复机构，设置在所述反应釜内且与所述U形管连接；触发送料机构，设置在所述反应釜内且与所述驱动组件连接；间歇下料机构，设置在所述反应釜内且与所述储料罐和所述触发送料机构连接。构连接。构连接。

【技术实现步骤摘要】
一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器及其合成方法


[0001]本专利技术涉及一种化工合成领域，具体是一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器及其合成方法。

技术介绍

[0002]叔丁基甲苯作为一类重要的化工中间体，其临、间、对三种同分异构体均具有重要用途，特别是对叔丁基甲苯，它的衍生物对叔丁基苯甲醛、对叔丁基苯甲酸、对叔丁基苯甲酸甲酯、对叔丁基苄氯等均有着广泛的用途，可广泛应用于聚丙成核剂、聚氯乙烯热稳定剂、金属加工切削和润滑油的添加剂、抗氧化剂、醇酸树脂改性剂、助焊剂及燃料、杀虫剂以及香精香料和日用化工行业中。
[0003]工业上，对叔丁基甲苯的制备方法是将甲苯置于反应釜中，加入催化剂，再加入氯化叔丁烷，反应结束后，水洗分层，有机层蒸馏得产品。也可以用异丁烯和甲苯在硫酸存在下烷基化反应生成产品。
[0004]就异丁烯和甲苯合成而言，由于其催化剂为硫酸，为了加快反应速率，通常需要加入过量硫酸，并向反应釜内加入反应物，在反应完成后，硫酸回收率不高，使得生产成本增加，且硫酸难以处理，对环境的危害较大，随着人们环保意识的不断提高，需要设计一种催化剂使用量少的合成方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器及其合成方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器，包括：支撑架，所述支撑架上固定安装有反应釜和固定板，所述支撑架上还固定有呈对称设置且用于存储反应物的储料罐；水箱，固定安装在所述支撑架上，所述水箱上接通有贯穿所述反应釜且呈螺旋设置在所述反应釜内的螺旋导管，所述支撑架上固定有用于将所述水箱内溶液泵送至所述螺旋导管内的水泵；U形管，设置在所述反应釜内且用于进行合成对叔丁基甲苯，所述固定板上设置与所述U形管连接的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述U形管转动，以使所述U形管对其内部的溶液执行一次混合动作；往复机构，设置在所述反应釜内且与所述U形管连接，所述往复机构在所述U形管执行一次混合动作时触发，并促使所述U形管内的溶液经过设于所述往复机构内的螺旋引流结构，以对溶液进行二次混合；触发送料机构，设置在所述反应釜内且与所述驱动组件连接，所述驱动组件在所述U形管转动时驱动所述触发送料机构对所述U形管内溶液进行搅拌；
间歇下料机构，设置在所述反应釜内且与所述储料罐和所述触发送料机构连接，所述间歇下料机构可在所述触发送料机构运动时触发，并将所述储料罐内的反应物通过所述触发送料机构输送至所述U形管内。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述驱动组件包括固定安装在所述固定板上的电机、转动安装在所述固定板上且贯穿所述反应釜的传动杆、固定安装在所述传动杆上且与所述U形管固定连接的支撑板，所述传动杆与所述电机输出轴连接且与所述U形管固定连接，所述支撑板与所述触发送料机构连接。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：所述往复机构包括转动安装在所述反应釜内且与所述U形管接通的中空管、固定安装在所述反应釜内且置于所述中空管内的支撑套筒、设置在所述反应釜内且与所述支撑套筒和所述中空管连接的从动组件，所述中空管内活动安装有与所述从动组件连接的活塞，所述中空管与所述螺旋引流结构连接。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：所述从动组件包括活动安装在所述支撑套筒内且与所述活塞固定连接的活动杆，所述活动杆上开设有导向槽且固定有一号限位杆，所述中空管内壁上固定有与所述导向槽卡合的限位块，所述支撑套筒内开设有与所述一号限位杆卡合的一号限位槽。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：所述螺旋引流结构包括固定安装在所述中空管内的螺旋导轨，所述螺旋导轨呈螺旋设置有两个。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：所述触发送料机构包括固定安装在所述支撑板上且呈对称设置的挡板，所述挡板上转动安装有导流管，所述导流管远离所述挡板的一端深入所述U形管内且开设有呈圆周等距分布的多个出料槽，所述导流管远离所述U形管的一端固定有承接口，所述反应釜内设置有与所述导流管和所述间歇下料机构连接的齿合组件。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述齿合组件包括固定安装在所述挡板上且与所述间歇下料机构配合的限位轮，所述反应釜内固定有齿环，所述导流管上固定有与所述齿环啮合的齿轮。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：所述间歇下料机构包括固定安装在所述反应釜上且与所述储料罐接通的连接管，所述反应釜上活动安装有与所述连接管接通的下料管，所述下料管远离所述反应釜的一端固定有与所述反应釜配合的密封环，所述下料管上开设有通槽，所述反应釜内设置有与所述下料管连接且与所述限位轮配合的弹性组件。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案：所述弹性组件包括固定安装在所述反应釜内且与所述下料管滑动密封连接的限位套筒，所述下料管置于所述反应釜内的一端固定有承接板，所述承接板上固定有与所述限位轮配合的倾斜板，所述限位套筒和所述下料管上套设有与所述承接板抵接的弹簧，所述下料管上固定有二号限位杆，所述限位套筒上开设有与所述二号限位杆卡合的二号限位槽。
[0015]一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器的合成方法，包括以下步骤：步骤一：将反应所需的催化剂提前放入U形管内，并在驱动组件的作用下，驱动U形管转动；步骤二：驱动组件还可带动触发下料机构运动，并通过间歇下料机构将储料罐内的反应物通过触发下料机构间歇输送至U形管内，同时，触发下料机构运动时，还可对U形管内的溶液进行搅拌；
步骤三：U形管转动时，还可带动往复机构运动，并引导U形管内的溶液经过螺旋引流结构，在螺旋引流结构的作用下，使得溶液螺旋混合，从而加快反应物的反应速率；步骤四：还可根据反应物所需反应温度，通过水泵将水箱内的溶液输送至螺旋导管内，从而维持反应釜内的温度始终处于所需温度范围内。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本申请可通过间歇性的加入反应物，并对反应物进行重新混合，从而增加反应速率，减少催化剂的量，在驱动组件的作用下，控制U形管发生转动，从而带动触发下料机构运动，触发下料机构将会通过间歇下料机构依次将两个储料罐内的反应物通过U形管的同一管口输送至U形管内，且触发下料机构还会对U形管内的溶液进行搅拌，从而增加反应速率，U形管转动时，还会带动往复机构运动，使得U形管内的溶液通过螺旋引流结构进入往复机构内，以使U形管两侧管内的溶液进行螺旋混合，从而进一步增加反应速率。
附图说明
[0017]图1为合成对叔丁基甲苯的管式反应器一种实施例的结构示意图。
[0018]图2为合成对叔丁基甲苯的管式反应器一种实施例中第一角度的结构示意图。
[0019]图3为合成对叔丁基甲苯的管式反应器一种实施例中第二角度的结构示意图。
[0020]图4为合成对叔丁基甲苯的管式反应器一种实施例中的半剖结构示意图。
[0021]图5为图4中A处的结构放大示意图。
[0022]图6为合成对叔丁基甲苯的管式反应器一种实施例中触发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器，其特征在于，包括：支撑架（1），所述支撑架（1）上固定安装有反应釜（2）和固定板（3），所述支撑架（1）上还固定有呈对称设置且用于存储反应物的储料罐（23）；水箱（31），固定安装在所述支撑架（1）上，所述水箱（31）上接通有贯穿所述反应釜（2）且呈螺旋设置在所述反应釜（2）内的螺旋导管（33），所述支撑架（1）上固定有用于将所述水箱（31）内溶液泵送至所述螺旋导管（33）内的水泵（32）；U形管（6），设置在所述反应釜（2）内且用于进行合成对叔丁基甲苯，所述固定板（3）上设置与所述U形管（6）连接的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述U形管（6）转动，以使所述U形管（6）对其内部的溶液执行一次混合动作；往复机构，设置在所述反应釜（2）内且与所述U形管（6）连接，所述往复机构在所述U形管（6）执行一次混合动作时触发，并促使所述U形管（6）内的溶液经过设于所述往复机构内的螺旋引流结构，以对溶液进行二次混合；触发送料机构，设置在所述反应釜（2）内且与所述驱动组件连接，所述驱动组件在所述U形管（6）转动时驱动所述触发送料机构对所述U形管（6）内溶液进行搅拌；间歇下料机构，设置在所述反应釜（2）内且与所述储料罐（23）和所述触发送料机构连接，所述间歇下料机构可在所述触发送料机构运动时触发，并将所述储料罐（23）内的反应物通过所述触发送料机构输送至所述U形管（6）内。2.根据权利要求1所述的一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器，其特征在于，所述驱动组件包括固定安装在所述固定板（3）上的电机（4）、转动安装在所述固定板（3）上且贯穿所述反应釜（2）的传动杆（5）、固定安装在所述传动杆（5）上且与所述U形管（6）固定连接的支撑板（7），所述传动杆（5）与所述电机（4）输出轴连接且与所述U形管（6）固定连接，所述支撑板（7）与所述触发送料机构连接。3.根据权利要求1所述的一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器，其特征在于，所述往复机构包括转动安装在所述反应釜（2）内且与所述U形管（6）接通的中空管（24）、固定安装在所述反应釜（2）内且置于所述中空管（24）内的支撑套筒（26）、设置在所述反应釜（2）内且与所述支撑套筒（26）和所述中空管（24）连接的从动组件，所述中空管（24）内活动安装有与所述从动组件连接的活塞（28），所述中空管（24）与所述螺旋引流结构连接。4.根据权利要求3所述的一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器，其特征在于，所述从动组件包括活动安装在所述支撑套筒（26）内且与所述活塞（28）固定连接的活动杆（27），所述活动杆（27）上开设有导向槽（29）且固定有一号限位杆，所述中空管（24）内壁上固定有与所述导向槽（29）卡合的限位块（30），所述支撑套筒（26）内开设有与所述一号限位杆卡合的一号限位槽。5.根据权利要求3所述的一种合成对叔丁基甲苯的管式反应器，其特征在于，所述螺旋引流结构包括固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志义，张军旺，张兴，
申请(专利权)人：鄄城鼎晟化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：