CN106643201B - 一种用于有机反应的冷却机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于有机反应的冷却机构，涉及冷却管领域，包括管体，管体的内部设置有产物通道，产物通道包括高温通道和低温通道，高温通道为螺旋管道，低温通道为直形管道，高温通道与低温通道的长度比为1:0.5‑2；产物通道与管体的管壁之间为冷却空间，冷却空间与高温通道相对应的一部分为空气冷凝部，与低温通道相对应的部分为水冷凝部；空气冷凝部包括内管和外管，内管套接在高温通道，外管套接在内管上，内管的底部设置有空气入口和空气出口，外管的底部设置有冷凝水入口，且外管与水冷凝部通过一冷凝水出口相连通，用于将冷却空气后的水导入水冷凝部中，水冷凝部的上部设置有出水口。本发明能够快速得到冷却产物，缩短实验时间。

Description

一种用于有机反应的冷却机构
技术领域
本发明涉及冷凝管领域，具体涉及一种用于有机反应的冷却机构。
背景技术
在进行有机化学反应时，通常需要采用蒸馏或分馏的方式对反应得到的产物进行纯化和收集，当产物的反应温度较高，且得到的粗产品温度较高时，只能采用空气冷凝器进行冷凝，以避免温差过大导致冷凝器爆炸；当粗产品温度较低时才能采用水冷的方式进行冷却。
但是，空气冷凝器与待冷却物质的接触面比较小，且空气容易滞留在冷凝管中难以排出，导致冷却效果较差，不能快速得到产物，延长了实验的时间。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于有机反应的冷却机构，能够快速得到冷却产物，缩短实验时间。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种用于有机反应的冷却机构，包括管体，所述管体的内部设置有产物通道，：所述产物通道包括高温通道和低温通道，所述高温通道为螺旋管道，所述低温通道为直形管道，所述高温通道与低温通道的长度比为1:0.5-2；
所述产物通道与管体的管壁之间为冷却空间，所述冷却空间与高温通道相对应的一部分为空气冷凝部，与低温通道相对应的部分为水冷凝部；
所述空气冷凝部包括内管和外管，所述内管套接在高温通道上，所述外管套接在内管上，所述内管的底部设置有空气入口和空气出口，所述外管的底部设置有冷凝水入口，且外管与水冷凝部通过一冷凝水出口相连通，用于将冷却空气后的水导入水冷凝部中，所述水冷凝部的上部设置有出水口。
进一步的，所述高温通道与低温通道的长度比为1:0.8-1.5。
进一步的，所述高温通道与低温通道的长度比为1:1。
进一步的，所述高温通道与低温通道之间设置有过渡通道，所述过渡通道为球形结构，且所述过渡通道与空气冷凝部相对应。
进一步的，所述高温通道、过渡通道和低温通道的长度比为1:0.5:2。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的一种用于有机反应的冷却机构，空气从内管底部的空气入口进入内管中，对高温通道中的高温产物进行冷却，同时，外管中的冷凝水入口打开，对内管的空气进行冷却，且由于内管中的空气流动速度较快，不会使得空气温度过度降低，避免空气与高温产物温差过大，导致管道炸裂；同时，空气对冷凝水进行了预热，被加热后的冷凝水通过冷凝水出口进入水冷凝部后，与被空气冷却后的高温气体温差较适宜，能够避免冷凝水与高温产物温差过大，导致管道炸裂，且能够快速带走高温产物中的热量。
(2)本发明的一种用于有机反应的冷却机构，由于高温管道中通过的是高温气体，不会发生产物滞留，导致高温管道难以清洗的情况，且螺旋管道能够增加高温气体与空气冷凝部直接的接触面积和接触时间，有效对高温气体进行冷却，以降低高温气体与冷凝水之间的温差，且低温通道采用直形管道，当有产物因温度较低液化后粘附在直形管道上，也比较容易清洗，能够有效降低实验后的清洗难度，节约实验时间。
(3)本发明的一种用于有机反应的冷却机构，为了避免低温管道中的气体与冷凝水温差过大，在高温通道与低温通道之间设置一过渡通道，过渡通道为球形结构，且过渡通道与空气冷凝部相对应，高温通道、过渡通道和低温通道的长度比为1:0.5:2，在该条件下，即能够对高温气体进行快速降温，且能够避免气体与冷凝水温差过大导致管道爆炸，不仅能够缩短反应时间，且比较安全。
附图说明
图1为本发明实施例中用于有机反应的冷却机构的结构示意图。
图中：1-管体，2-产物通道，3-高温通道，4-低温通道，5-管壁，6-冷却空间，7-空气冷凝部，8-水冷凝部，9-内管，10-外管，11-空气入口，12-空气出口，13-冷凝水入口，14-冷凝水出口，15-过渡通道，16-出水口。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种用于有机反应的冷却机构，包括管体1，管体1的内部设置有产物通道2，产物通道2包括高温通道3和低温通道4，高温通道3为螺旋管道，低温通道4为直形管道，高温通道3与低温通道4的长度比为1:0.5-2。
由于高温管道3中通过的是高温气体，不会发生产物滞留，导致高温管道3难以清洗的情况，且螺旋管道能够增加高温气体与空气冷凝部7直接的接触面积和接触时间，有效对高温气体进行冷却，以降低高温气体与冷凝水之间的温差，且低温通道4采用直形管道，当有产物因温度较低液化后粘附在直形管道上，也比较容易清洗，能够有效降低实验后的清洗难度，节约实验时间。
产物通道2与管体1的管壁5之间为冷却空间6，冷却空间6与高温通道3相对应的一部分为空气冷凝部7，与低温通道4相对应的部分为水冷凝部8。
空气冷凝部7包括内管9和外管10，内管9套接在高温通道3，外管10套接在内管9上，内管9的底部设置有空气入口11和空气出口12，外管10的底部设置有冷凝水入口13，且外管10与水冷凝部8通过一冷凝水出口14相连通，用于将冷却空气后的水导入水冷凝部8中，水冷凝部8的上部设置有出水口。
在实际使用时，空气从内管9底部的空气入口11进入内管9中，对高温通道3中的高温产物进行冷却，同时，外管10中的冷凝水入口13打开，对内管9的空气进行冷却，且由于内管9中的空气流动速度较快，不会使得空气温度过度降低，避免空气与高温产物温差过大，导致管道炸裂；同时，空气对冷凝水进行了预热，被加热后的冷凝水通过冷凝水出口14进入水冷凝部8后，与被空气冷却后的高温气体温差较适宜，能够避免冷凝水与高温产物温差过大，导致管道炸裂，且能够快速带走高温产物中的热量。
本发明的高温通道3与低温通道4的长度根据时间需要进行设置，本实施例中，高温通道3与低温通道4的长度比为1:0.8-1.5，最优为1:1。
为了避免低温管道4中的气体与冷凝水温差过大，本发明在高温通道3与低温通道4之间设置一过渡通道15，过渡通道15为球形结构，且过渡通道15与空气冷凝部7相对应，高温通道3、过渡通道15和低温通道4的长度比为1:0.5:2，在该条件下，即能够对高温气体进行快速降温，且能够避免气体与冷凝水温差过大导致管道爆炸，不仅能够缩短反应时间，且比较安全。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种用于有机反应的冷却机构，包括管体(1)，所述管体(1)的内部设置有产物通道(2)，其特征在于：所述产物通道(2)包括高温通道(3)和低温通道(4)，所述高温通道(3)为螺旋管道，所述低温通道(4)为直形管道，所述高温通道(3)与低温通道(4)的长度比为1:0.5-2；
所述产物通道(2)与管体(1)的管壁(5)之间为冷却空间(6)，所述冷却空间(6)与高温通道(3)相对应的一部分为空气冷凝部(7)，与低温通道(4)相对应的部分为水冷凝部(8)；
所述空气冷凝部(7)包括内管(9)和外管(10)，所述内管(9)套接在高温通道(3)上，所述外管(10)套接在内管(9)上，所述内管(9)的底部设置有空气入口(11)和空气出口(12)，所述外管(10)的底部设置有冷凝水入口(13)，且外管(10)与水冷凝部(8)通过一冷凝水出口(14)相连通，用于将冷却空气后的水导入水冷凝部(8)中，所述水冷凝部(8)的上部设置有出水口(16)。
2.如权利要求1所述的一种用于有机反应的冷却机构，其特征在于：所述高温通道(3)与低温通道(4)的长度比为1:0.8-1.5。
3.如权利要求1所述的一种用于有机反应的冷却机构，其特征在于：所述高温通道(3)与低温通道(4)的长度比为1:1。
4.如权利要求1所述的一种用于有机反应的冷却机构，其特征在于：所述高温通道(3)与低温通道(4)之间设置有过渡通道(15)，所述过渡通道(15)为球形结构。
5.如权利要求4所述的一种用于有机反应的冷却机构，其特征在于：所述高温通道(3)、过渡通道(15)和低温通道(4)的长度比为1:0.5:2。
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