超重力動(dòng)態(tài)液膜式連續(xù)化反應(yīng)器

一、設(shè)備簡(jiǎn)介及技術(shù)優(yōu)勢(shì)

超重力動(dòng)態(tài)液膜式連續(xù)化反應(yīng)器由青島天惠辰科技有限公司聯(lián)合青島帝威精工機(jī)電有限公司共同研發(fā)而成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，屬于國(guó)內(nèi)首臺(tái)套，該產(chǎn)品擁有3項(xiàng)國(guó)家專利支撐。該套裝置主要是設(shè)計(jì)了具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的組合槳葉，在高速旋轉(zhuǎn)的條件下（1400r/min）將待反應(yīng)的多相物料進(jìn)行高效混合并剪切（阻止包漿對(duì)反應(yīng)收率的影響），然后在超重力作用下在反應(yīng)器壁面形成薄膜進(jìn)行高效傳熱。

圖1 超重力動(dòng)態(tài)液膜式連續(xù)化反應(yīng)器

該連續(xù)化反應(yīng)器具有如下的特點(diǎn)：

（1）適用于固-液、液-液以及有其他產(chǎn)生的反應(yīng)，尤其是適用于產(chǎn)品為固相或者是粘稠性液體的反應(yīng)情況。也可以適用于反應(yīng)蒸餾，例如鹽酸羥胺的合成。

（2）獨(dú)特的集裝式機(jī)械密封，機(jī)封拆裝方便，可用于3Mpa，280℃的反應(yīng)。

（3）操作彈性好，混合效果好，可自主控制進(jìn)料流量和物料的停留時(shí)間；

（4）多段式獨(dú)立的傳熱裝置設(shè)計(jì)，便于連續(xù)化設(shè)備對(duì)反應(yīng)溫度的分段精準(zhǔn)控制。

（5）轉(zhuǎn)速高，可以達(dá)到1400r/min，在離心力和刮板的作用下，可以處理粘稠性的物料。另外可以方便地調(diào)整轉(zhuǎn)速，有助于實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化。

（6）操作可視化，側(cè)面配備視鏡，可以實(shí)時(shí)觀測(cè)反應(yīng)的現(xiàn)象。

二、應(yīng)用案例

  （1）該設(shè)備開(kāi)發(fā)完成后首先進(jìn)行了5-硝基苯并咪唑酮的合成反應(yīng)，屬于固體顆粒漿料參加的固-液硝化反應(yīng)，產(chǎn)品屬于高粘度流體，流動(dòng)性差。其現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，得到了非常好的反應(yīng)效果，產(chǎn)品純度檢測(cè)結(jié)果可達(dá)99.4%，高于傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)管式反應(yīng)器。

圖2 5-硝基苯并咪唑酮的實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（2）基于氨基安替比林亞硝化的連續(xù)化工藝應(yīng)用。該反應(yīng)原料是液體，產(chǎn)品是固體，屬于液-液反應(yīng)并產(chǎn)生固體的強(qiáng)放熱硝化反應(yīng)。反應(yīng)生成的亞硝酸在高溫時(shí)分解，有副產(chǎn)物氮氧化物氣體逸出。采用新型的超重力液膜反應(yīng)器可以通過(guò)反應(yīng)器設(shè)置的氣體出口，將產(chǎn)生的氮氧化物氣體在大于設(shè)定的壓力情況下排出，經(jīng)過(guò)密閉系統(tǒng)后進(jìn)入到反應(yīng)器入口處進(jìn)行閉路循環(huán)使用，解決了反應(yīng)常規(guī)的氣體排放引發(fā)的環(huán)保問(wèn)題，并保證了反應(yīng)收率。其在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)的裝置如圖3所示。

圖3 用于液-液硝化反應(yīng)的超重力動(dòng)態(tài)液膜式連續(xù)化反應(yīng)器