CN106955643A - 适用于超低温无氧反应的合成反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于超低温无氧反应的合成反应器,包括反应釜本体,所述反应釜本体内设有搅拌装置,反应釜本体顶部设有温度测量装置和进料管,所述反应釜本体包括相互分离的内壳和外壳,进料管穿过外壳和内壳,在反应釜本体底部的内壳和外壳间固定有数个支撑柱,所述内壳和外壳间通过支撑柱和进料管相连,内壳与外壳的间隙为真空,所述反应釜本体顶部还设有雾化喷嘴和排气管,所述雾化喷嘴连接一个液氮发生器,雾化喷嘴与液氮发生器间设有高压泵。该合成反应器能够提供超低温无水无氧的反应条件,并能有效降低设备运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学反应装置,具体涉及一种适用于超低温无氧反应的合成反应器。
背景技术
超低温无水无氧反应是医药化工中的一种要求很严格的反应,普通的反应釜降温用到的乙二醇等冷却剂,达不到超低温的效果,除此,超低温制冷循环装置,虽然能达到需要的温度,但其成本昂贵,不经济。无水无氧直接采用抽真空,密封后维持无水无氧,对设备的精密度要求很高,这势必增加设备成本的投入,还有一种就是采用充惰性气体来维持无水无氧的条件,也增加了成本。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明公开一种适用于超低温无氧反应的合成反应器,该合成反应器能够提供超低温无水无氧的反应条件,并能有效降低设备运行成本。
本发明通过下述技术方案实现:
适用于超低温无氧反应的合成反应器,包括反应釜本体,所述反应釜本体内设有搅拌装置,反应釜本体顶部设有温度测量装置和进料管,所述反应釜本体包括相互分离的内壳和外壳,进料管穿过外壳和内壳,在反应釜本体底部的内壳和外壳间固定有数个支撑柱,所述内壳和外壳间通过支撑柱和进料管相连,内壳与外壳的间隙为真空,所述反应釜本体顶部还设有雾化喷嘴和排气管,所述雾化喷嘴连接一个液氮发生器,雾化喷嘴与液氮发生器间设有高压泵。
本发明中,反应釜本体采用具有夹层的双层结构,且夹层间隙为真空,使反应釜本体具备优异的隔热效果,反应釜本体与液氮发生器相连,且液氮通过雾化后喷入反应釜本体内,雾化后的液氮由于与空气接触面广而迅速汽化为低温氮气,在此过程吸收大量的热,迅速将反应釜本体内温度降低,降温效果快速显著,在喷入液氮前,预先利用抽真空装置将反应釜本体内腔抽真空,因此当低温氮气充盈后能隔绝氧气和水蒸气,相比于填充惰性气体而言,节约了成本,并且由于液氮会发吸收大量的热,因此制冷效率高,无需大量液氮循环制冷,降低设备运行成本。
所述排气管与一个排气泵相连,所述排气管与拍气泵间设有阀门。当反应釜本体内由于反应放热而温度逐步升高后,启动排气泵排出温度升高的氮气,然后继续喷入液氮降温,继续反应。
所述雾化喷嘴与高压泵间设有阀门,所述反应釜本体顶部还设有抽真空装置和压力测试装置。
所述搅拌装置、排气管、进料管和支撑柱材质均为耐低温隔热材料。
进一步地,所述反应釜本体的外壳外侧和内壳内侧均涂覆一层隔热材料。隔热材料用于隔绝内科与外壳间热量的传输,进一步提升反应设备的隔热性能。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
本发明适用于超低温无氧反应的合成反应器,反应釜本体采用具有夹层的双层结构,且夹层间隙为真空,使反应釜本体具备优异的隔热效果,反应釜本体与液氮发生器相连,且液氮通过雾化后喷入反应釜本体内,雾化后的液氮由于与空气接触面广而迅速汽化为低温氮气,在此过程吸收大量的热,迅速将反应釜本体内温度降低,降温效果快速显著,在喷入液氮前,预先利用抽真空装置将反应釜本体内腔抽真空,因此当低温氮气充盈后能隔绝氧气和水蒸气,相比于填充惰性气体而言,节约了成本,并且由于液氮会发吸收大量的热,因此制冷效率高,无需大量液氮循环制冷,降低设备运行成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明图1中A处放大图;
附图中标记及对应的零部件名称:
1-反应釜本体,2-搅拌装置,3-温度测量装置,4-进料管,5-支撑柱,6-雾化喷嘴,7-排气管,8-液氮发生器,9-高压泵,10-排气泵,11-内壳,12-外壳,13-阀门,14-隔热材料,15-抽真空装置,16-压力测试装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1、2所示,本发明适用于超低温无氧反应的合成反应器,包括反应釜本体1,所述反应釜本体1内设有搅拌装置2,反应釜本体1顶部设有温度测量装置3和进料管4,所述反应釜本体1包括相互分离的内壳11和外壳12,进料管4穿过外壳12和内壳11,在反应釜本体1底部的内壳11和外壳12间固定有数个支撑柱5,所述内壳11和外壳12间通过支撑柱5和进料管4相连,内壳11与外壳12的间隙为真空,所述反应釜本体1顶部还设有雾化喷嘴6和排气管7,所述雾化喷嘴6连接一个液氮发生器8,雾化喷嘴6与液氮发生器8间设有高压泵9。
所述排气管7与一个排气泵10相连,所述排气管7与拍气泵10间设有阀门13。
所述搅拌装置2、排气管7、进料管4和支撑柱5材质均为耐低温隔热材料。
进一步地,所述反应釜本体1的外壳12外侧和内壳11内侧均涂覆一层隔热材料14。
所述雾化喷嘴6与高压泵9间设有阀门13,所述反应釜本体1顶部还设有抽真空装置15和压力测试装置16。
使用时,预先抽真空,达到一定真空度后注入液氮,液氮经雾化喷嘴6雾化后汽化为低温氮气并吸收大量热,使反应釜本体1内快速达到超低温无水无氧状态,此时从进料管4内注入反应物,搅拌装置2搅拌反应,当反应釜本体1内的氮气温度升高后,启动排气泵10排出氮气,然后再次喷入液氮,使反应釜本体1内始终维持在超低温状态,促进反应进行。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.适用于超低温无氧反应的合成反应器,包括反应釜本体,所述反应釜本体内设有搅拌装置,反应釜本体顶部设有温度测量装置和进料管,其特征在于,所述反应釜本体包括相互分离的内壳和外壳,进料管穿过外壳和内壳,在反应釜本体底部的内壳和外壳间固定有数个支撑柱,所述内壳和外壳间通过支撑柱和进料管相连,内壳与外壳的间隙为真空,所述反应釜本体顶部还设有雾化喷嘴和排气管,所述雾化喷嘴连接一个液氮发生器,雾化喷嘴与液氮发生器间设有高压泵,所述反应釜本体顶部还设有抽真空装置和压力测试装置。
2.根据权利要求1所述的适用于超低温无氧反应的合成反应器,其特征在于,所述排气管与一个排气泵相连,所述排气管与拍气泵间设有阀门。
3.根据权利要求2所述的适用于超低温无氧反应的合成反应器,其特征在于,所述搅拌装置、排气管、进料管和支撑柱材质均为耐低温隔热材料。
4.根据权利要求3所述的适用于超低温无氧反应的合成反应器,其特征在于,所述反应釜本体的外壳外侧和内壳内侧均涂覆一层隔热材料。
5.根据权利要求3所述的适用于超低温无氧反应的合成反应器,其特征在于,所述雾化喷嘴与高压泵间设有阀门。
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