CN112940523B - 一种连续偶合反应集成装置及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及精细化工制备技术领域，具体地说是一种连续偶合反应集成装置及应用，包括重氮盐储罐、偶合组分储罐、微通道反应单元、产品罐、清洗管路、时间程序控制装置、检测单元和多个三通电磁阀，所述微通道反应单元安装有检测输入端和输出端压差的差压变送器，且检测压差升高到设定值时，时间程序装置控制各个电磁阀，采用短时高速流正冲结合多次反冲自动清洗微通道反应器通道，另外在重氮盐储罐和偶合组分储罐与微通道反应单元之间的管路上均设有通过所述检测单元调节控制的计量泵和计量阀，可实现自动检测反应物匹配情况并调整进料流量。本发明反应器传质传热好、效率高，产出的产品颗粒小、分散度好、纯度和收率高。

Description

一种连续偶合反应集成装置及应用
技术领域
本发明涉及精细化工制备技术领域，具体地说是一种连续偶合反应集成装置及应用。
背景技术
偶合反应是重要的有机合成反应，在精细化工中有很重要的地位，该类反应在偶氮染颜料合成中应用很广，可合成酸性、冰染、直接、分散、活性、阳离子等类型的染料，还可应用于有机颜料的合成。
偶合反应是指重氮盐与含活泼氢原子的化合物发生的以偶氮基取代氢原子的反应。这一反应是重氮正离子的亲电取代反应，不论A-H是芳香族或脂肪族化合物，只要A有足够的电子云，都可发生亲电取代反应，反应时重氮盐正离子进攻偶合组分核上电子云密度较高的碳原子，形成中间产物，这是一步可逆反应，该中间产物迅速失去一个氢质子，不可逆地转化为偶氮化合物。
偶合是放热反应，反应速率很快，重氮盐很活泼，为了避免副反应，偶合要在0～15℃下进行，并控制偶合组分微过量，使重氮组分完全反应。偶合一般在水介质中进行，不同类型的偶合组分对介质要求不同的pH值，比如酚类偶合时在弱碱性介质中速率较快，芳胺偶合时在弱酸性介质中速率较快，偶氮基(-N＝N-)通常进入羟基、氨基的邻位或对位。偶合反应完成后，有时需要加热对偶氮染料进行后处理。
目前工业上偶合反应一般用釜式反应器间歇操作，由于间歇釜式反应传质传热不佳，局部物料浓度、温度不一致，部分生成物和原料反混加剧浓度温度梯度增大的趋势，导致染颜料纯度、收率和产率降低，同时生成部分产品包裹反应物造成产品颗粒的粒径变大，粒径分布变宽，产品质量下降，而偶氮染颜料的连续化偶合生产技术则可以很好的解决以上问题。
公开号为CN107961755A的专利中公开了一种偶氮染料偶合反应连续化生产装置及偶氮染料连续化偶合反应生产方法，其分别通过泵按一定比例将偶合组份、重氮组份经换热器换热后输送至液液喷射反应器，充分混合反应后，进入塔式偶合反应器进一步反应，反应料液通过泵连续输送至塔式反应器升温转晶，转晶后的料液通过泵连续输出去压滤。液液喷射混合反应器是偶合反应的关键，经特殊设计，能够大幅提高偶合组份与重氮组份之间的反应速度，同时将反应热及时转移出，塔式反应器能有效地避免了料液返混，实现了偶氮染料偶合反应的连续化，强化了偶合与重氮组份之间的传质，大幅降低了废水量的产生。然而，一些不溶于水的染料品种及易析出的反应物易堵塞液液喷射反应器出口。
公开号为CN101870824A的专利中公开了一种利用超重力反应器制备偶氮着色剂的方法,包括重氮化反应和偶合反应,其特征在于芳香族或杂芳香族胺的重氮化,或偶合反应,或重氮化和偶合反应在超重力反应器中进行。虽然初步实现了连续重氮化反应，但其对设备加工精度较高，而且从实验室级放大到工业级较繁琐。
公开号为CN104479394B的专利中公开了一种偶氮颜料在分支螺旋管中连续化制备的方法，其利用立体在螺旋管中产生的二次流的高效混合及分支结构能改变流体运动轨迹，增加流体的混合表面积来增强流体运动UI及增加流体的混合表面积来增强混合效果的特性，使两股物流充分接触混合反应，实现了耐晒黄5GX、永固橙GR、索尔宝红BK和甲苯胺红等偶氮颜料的连续化生产，产品粒径小，着色力强，质量稳定性高，但通过泵直接泵入原料的方式会造成重氮化及偶合反应中物料的不匹配而影响产品纯度。
公开号为CN1398282A的专利中公开了一种应用层状配分式微通道反应器进行芳族或杂芳族胺的重氮化偶合反应，连续制备偶氮着色剂的方法，但该专利并未考虑生成物易堵塞反应器夹板及管路的处理，及反应物留存系统内的问题。
微通道反应器设备在处理含固体原料及有固体生成的体系时，必然会产生堵塞现象，实验室中虽然可以把微通道设备拆开清洗，甚至更换微型结构，但实际生产中则不可能实现，因此需要发展可清洁的微通道反应器及其连续化系统。
针对微通道反应器使用过程中对物料的洁净度要求较高而限制其应用和推广的问题，公开号为CN102847455A的专利中设计了一种与微孔的不同的微结构，其在一个维度上的尺寸控制在亚毫米至微米级，从而保证了接近微孔结构的混合性能；在另一位度上的尺寸可以增大至厘米级，从而避免微通道结构易堵塞的问题。然而这种设计只用于部分偶氮染颜料的合成。
公开号为CN1480237A的专利中公开了一种微型自清洁相分散及传质设备，该设备是在上下两个膜器构件中间固定垫片和微孔膜，膜器构件上设置进出液口并与内部通道联通。该设备结构相对于微孔膜手性对称，两相设备进口与出口可以互换，用于通过流动方式的改变实现设备的自清洁，使设备处于动态平衡。然而，该发明专利只实现了手动对反应器自清洁。
综上所示，目前存在的微通道反应器仅给出了避免其堵塞及手动自清洁的方案，连续化微通道反应装置应用在偶氮染颜料连续化偶合技术还没有对固体产品易挂壁，反应物易析出等堵塞反应器及管路的问题给出较好的自动处理方式，没能实现微通道反应装置长时间连续化自动运行，也没能实现自动检测反应终点，判断重氮盐和偶合组分匹配情况，并且无法对连续化进料流量自动控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续偶合反应集成装置及应用，针对目前连续偶合反应制备偶氮染颜料的方法中颗粒产品及析出反应物挂壁堵塞反应器内部结构，以及无法自动检测反应物匹配情况调整流量等问题，提出了一种可自动正反冲洗微通道反应单元及自动检测反应物匹配情况调整流量的连续偶合反应集成装置，并且该装置产出的产品颗粒小、分散度好、纯度和收率高。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种连续偶合反应集成装置，包括重氮盐储罐、偶合组分储罐、微通道反应单元、产品罐、清洗管路、时间程序控制装置、检测单元和多个三通电磁阀，其中重氮盐储罐通过第一输入管路与三通电磁阀 A的第一端口相连，所述三通电磁阀A的第二端口通过第一连接管路与所述微通道反应单元的输入端相连，所述微通道反应单元的输出端通过输出管路与产品罐相连，且所述三通电磁阀A的第三端口通过第二连接管路与所述输出管路相连；偶合组分储罐通过第二输入管路与三通电磁阀B的第一端口相连，所述三通电磁阀B的第二端口通过第三连接管路与所述微通道反应单元的输入端相连，所述三通电磁阀B 的第三端口通过第四连接管路与所述输出管路相连；清洗管路与三通电磁阀C的第一端口相连，所述三通电磁阀C的第二端口通过第五连接管路与所述微通道反应单元的输入端相连，在所述输出管路上设有三通电磁阀D，且所述三通电磁阀C的第三端口通过第六连接管路与所述三通电磁阀D的一个端口相连；所述清洗管路上设有清洗电磁阀，且各个三通电磁阀及所述清洗电磁阀均通过所述时间程序控制装置控制，所述微通道反应单元安装有检测输入端和输出端压差的差压变送器，所述检测单元与所述输出管路相连，且所述第一输入管路和第二输入管路上均设有通过所述检测单元控制调节的计量泵和计量阀。
所述第一输入管路上沿着传输方向依次设有第一计量泵、第一截止阀、第一计量阀、第一电磁流量计和换热器。
所述第二输入管路上沿着传输方向依次设有第二计量泵、第二截止阀、第二计量阀和第二电磁流量计。
一种连续偶合反应集成装置的应用，所述集成装置在偶氮染颜料的合成中的应用。
所述偶氮染颜料的合成为分散染料、活性染料或有机颜料的合成。
具体包括以下步骤：
将定量液态偶合组分芳胺类(Ⅰ)、苯酚类(Ⅱ)、氨基萘酚磺酸类(Ⅲ)或含有活泼亚甲基类(Ⅳ)化合物于一原料罐中配制成定量水溶液，实现溶解或乳化，置于偶合组分储罐(301)中；
Figure RE-GDA0002391189340000041
其中，上述结构中式(Ⅰ)为芳胺类化合物，其中，R1为H或C1～ C4的烷氧基；R2为H、卤素、C1～C4的烷基、C1～C4的烷酰氨基、苯甲酰胺基；R1和R2取代基不限于式中标注位置，R3为H、C1～C4的烷基、羟乙基、氰乙基、乙酰氧乙基；R4为H、C1～C4的烷基，脂基、羟乙基、氰乙基、乙酰氧乙基；
式(Ⅱ)为苯酚类化合物，其中，R1为H或C1～C4的烷氧基； R2为H、卤素、C1～C4的烷基、C1～C4的烷酰氨基、苯甲酰胺基； R1和R2取代基不限于式中标注位置；
式(Ⅲ)为氨基萘酚磺酸类化合物；
式(Ⅵ)为含有活泼亚甲基类的化合物；
将定量重氮组分与水配制成定量水溶液。所述水溶液，是由0～ 15％的水或酸溶液和乳化剂水混合制备的溶液，更优选由对应合成染料的母液、洗液或两者混合液与乳化剂混合制备而成的水溶液。所述重氮组分可为化合物(Ⅴ)、(Ⅵ)、(Ⅶ)，置于重氮组分储罐(101) 中；。
Figure RE-GDA0002391189340000051
式中X1、X2、X3分别独立为H、卤素、NO2、CN；X4为H、NO2；
Figure RE-GDA0002391189340000052
将偶合组分溶液与重氮盐溶液以0-100mL/min的流量分别连续泵入到微通道反应单元内，进行偶合反应，控制反应温度0～30℃；
检测单元自动检测反应进行的程度及重氮组分与偶合组分匹配情况，反馈控制计量泵的流量和计量阀和计量阀的开度，调整产品质量。当微通道反应单元进出口两端压差升高时，时间程序装置控制计量阀关闭，并控制开关型电磁阀打开，接通冲洗水，正向冲洗微通道反应器；清洗水也可以经过各个三通电磁阀转向后经微通道反应单元输出端进入微通道反应单元中实现反向冲洗，反向冲洗时清洗水进入微通道反应单元的路径为三通电磁阀C→第六连接管路→三通电磁阀 D→输出管路的a段，清洗水反向冲洗时的一条输出路径为第一连接管路→三通电磁阀A→第二连接管路→输出管路的b段,清洗水另一条输出路径为第三连接管路→三通电磁阀B→第四连接管路→输出管路的b段，实现自动冲洗水洗避免颗粒堵塞微通道反应器内部结构。
冲洗水采用短时多次高速流正向和反向冲洗，冲洗水流量控制在 100mL/min-1000mL/min。正冲洗时间由时间程序装置控制，可冲洗 2-5秒后切换至反冲洗；反冲洗时间由时间程序装置控制，可冲洗2-5 秒，后停止1-2秒，循环3-5次。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明设有能够自动实现微通道反应单元正反冲洗的反馈结构，其通过微通道反应单元进出口压差变化自动控制反冲洗，使冲洗水能够冲掉挂壁的产品颗粒及析出的原料，有利于连续偶合反应装置的连续长时间运行。
2、本发明针对目前染颜料连续生产方法中需手动渗圈法检测反应匹配情况，通过在微通道反应单元的输出管路上集成可检测反应进行程度的检测单元用于反馈调节计量泵和计量阀，调节两股物流流量，实现了流量自动控制调整，有效弥补了现有技术手动调整流量不足的情况。
3、本发明所使用的微通道反应单元可强化混合传质，有利于快速带走热量。产品颗粒小、分散度好、纯度收率高。
4、本发明可用于分散染料、活性染料、有机颜料等偶氮染颜料的合成，也可用于生物医药和手性诱导试剂或催化剂等相关的偶合反应中，亦可推广到硝化、氧化、磺化、缩合、聚合、酯化、巯基化、酸碱中和等单元化学反应中，应用范围广，且反应速度、选择性、安全性和可控性均有所提高。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图，
图2为图1中微通道反应单元的一种结构示意图，
图3为图2中壳体内部的流道示意图，
图4为图1中微通道反应单元的另一种结构示意图。
其中，1为第一输入管路，101为重氮盐储罐，102为第一计量泵，103为第一截止阀，104为第一计量阀，105为第一电磁流量计， 106为换热器；2为清洗管路，201为清洗电磁阀；3为第二输入管路， 301为偶合组分储罐，302为第二计量泵，303为第二截止阀，304为第二计量阀，305为第二电磁流量计；401为三通电磁阀A，402为三通电磁阀C，403为三通电磁阀B，404为三通电磁阀D；5为时间程序控制装置，6为第一连接管路，7为第五连接管路，8为微通道反应单元，9为检测单元，10为产品罐，11为第三连接管路，12为第四连接管路，13为第六连接管路，14为输出管路，15为第二连接管路，16为壳体，17为第一入料口，18为第二入料口，19为第一分配流道，20为第二分配流道，21为混合流道，211为入料腔，22为出料腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，本发明包括重氮盐储罐101、偶合组分储罐301、微通道反应单元8、产品罐10、清洗管路2、时间程序控制装置5、检测单元9和多个三通电磁阀，其中重氮盐储罐101通过第一输入管路1与三通电磁阀A401的第一端口相连，所述三通电磁阀A401的第二端口通过第一连接管路6与所述微通道反应单元8的输入端相连，所述微通道反应单元8的输出端通过输出管路14与产品罐10相连，所述三通电磁阀A401的第三端口通过第二连接管路15与所述输出管路14相连，而偶合组分储罐301通过第二输入管路3与三通电磁阀 B403的第一I端口相连，所述三通电磁阀B403的第二端口通过第三连接管路11与所述微通道反应单元8的输入端相连，所述三通电磁阀B403的第三端口通过第四连接管路12与所述输出管路14相连，清洗管路2与三通电磁阀C402的第一端口相连，在所述清洗管路2 上设有清洗电磁阀201，所述三通电磁阀C402的第二端口通过第五连接管路7与所述微通道反应单元8的输入端相连，在所述输出管路 14上设有三通电磁阀D404，且所述三通电磁阀C402的第三端口通过第六连接管路13与所述三通电磁阀D404的一个端口相连，各个三通电磁阀及所述清洗电磁阀201均通过所述时间程序控制装置5控制，所述检测单元9与所述输出管路14相连。
如图1所示，所述第一输入管路1上沿着传输方向依次设有第一计量泵102、第一截止阀103、第一计量阀104、第一电磁流量计105 和换热器106，所述第二输入管路3上沿着传输方向依次设有第二计量泵302、第二截止阀303、第二计量阀304和第二电磁流量计305，所述微通道反应单元8安装一个差压变送器，所述差压变送器实时监测微通道反应单元8输入端和输出端压差并发出信号使系统控制所述第一计量阀104和第二计量阀304关闭，然后开始冲洗作业，另外所述检测单元9为在线紫外检测器，可通过在线紫外检测反馈调节计量泵和计量阀控制流量，以实现自动调节两股物流流量的目的。
本发明工作时，当微通道反应单元8输入端和输出端压差升高到设定值时，系统控制第一计量阀104和第二计量阀304关闭，从而使第一输入管路1和第二输入管路3关闭，然后时间程序控制装置5控制清洗电磁阀201和各个三通电磁阀开始进行冲洗作业，其中清洗电磁阀201打开接通清洗水，清洗水直接流入微通道反应单元8中可实现正向冲洗，而清洗水也可以经过各个三通电磁阀转向后经微通道反应单元8输出端进入微通道反应单元8中实现反向冲洗，如图1所示，反向冲洗时清洗水进入微通道反应单元8的路径为三通电磁阀C402 →第六连接管路13→三通电磁阀D404→输出管路14的a段，清洗水反向冲洗时的一条输出路径为第一连接管路6→三通电磁阀A401→第二连接管路15→输出管路14的b段,清洗水另一条输出路径为第三连接管路11→三通电磁阀B403→第四连接管路12→输出管路14的b段。本发明通过冲洗水自动正反冲洗微通道反应单元8内部结构，可有效避免颗粒堵塞所述微通道反应单元8。
各个三通电磁阀均采用重庆盾铭电磁阀有限公司生产的带信号反馈的二位三通电磁阀，产品型号为ZC2/3158-DMBX。所述清洗电磁阀201为开关型电磁阀，厂家为重庆盾铭电磁阀有限公司。各个计量阀的厂家为swagelok公司，计量泵采用Blue-White CHEM-PROC2 diaphragm pump。所述时间程序控制装置5采用西门子SIMATIC S7-200 Micro PLC模块，或者北京清大华丰科技有限公司CROUZET PLC 微型自动化控制模块。所述差压变送器采用西森BST6800-DP，所述的检测单元9为欧世盛公司研发的在线UV-Vis-950检测器，。
本发明冲洗过程中的正反冲洗时间均由时间程序控制装置5控制各个阀门实现，冲洗水采用短时多次高速流，冲洗水流量控制在 100mL/min～1000mL/min，优选300mL/min～600mL/min，正冲洗可冲洗2～5秒后切换至反冲洗，反冲洗可冲洗2～5秒，然后停止1～ 2秒，如此循环3～5次。
如图2～3所示，本发明中的微通道反应单元8一种结构包括壳体16、第一入料口17、第二入料口18、第一分配流道19、第二分配流道20和混合流道21，所述第一分配流道19、第二分配流道20和混合流道21均设于所述壳体16中，第一入料口17和第二入料口18 设于壳体16上侧，所述第一分配流道19和第二分配流道20均为弧形，且第一入料口17与所述第一分配流道19中部相通，第二入料口 18与所述第二分配流道20中部相通，在所述混合流道21的各个角端均设有入料腔211，且呈对角设置的两个入料腔211分别与所述第一分配流道19不同端部相通，呈对角设置的另外两个入料腔211分别与所述第二分配流道20不同端部相通，所述混合流道21中部设有出料腔22。所述第一入料口17与所述重氮盐储罐101相连通，所述第二入料口18与所述偶合组分储罐301相连通，正向冲洗时，冲洗水经由所述第一入料口17和第二入料口18进入并经由出料腔22流出，反向冲洗时冲洗水经三通电磁阀C402和三通电磁阀D404换向由所述出料腔22流入，并分别由第一入料口17和第二入料口18流出后经对应的三通电磁阀换向流向输出管路14。
本发明中的微通道反应单元8也可以采用授权公告号为 CN103977720A中的组合式层状流体配分混和装置，其结构如图4所示。
实施例1
(1)将500g红色基-3GL、831.1g工业盐酸(32％)、4.41L水制成氨基物浆料，207.0g亚硝酸钠溶解于5L水中配制成溶液，上述浆料与溶液混合于重氮盐储罐101中得到重氮盐溶液。
(2)436g工业品N-乙基-3-氰基-4-甲基-6-羟基-2-吡啶酮(纯度58.88％)溶解于含有87g NaOH的10L碱液中，得到偶合溶液置于偶合组分储罐301中。
(3)将重氮盐溶液与偶合组分以50mL/min经换热器连续泵入到层状配分式微通道反应单元8进行偶合反应，控制换热器出口物料温度为15℃。
(4)在线紫外检测器自动检测过量原料的色光，自动与预先导入的过量原料色光-浓度曲线比较，反馈控制计量泵的流量和计量阀和计量阀的开度，调整产品反应匹配情况。
(5)反应过程中当微通道反应单元8输入端和输出端压差升高到设定值时，系统控制第一计量阀104和第二计量阀304关闭，从而使第一输入管路1和第二输入管路3关闭，然后时间程序控制装置5 控制清洗电磁阀201和各个三通电磁阀开始进行冲洗作业，其中清洗电磁阀201打开接通清洗水，清洗水直接流入微通道反应单元8中可实现正向冲洗，而清洗水也可以经过各个三通电磁阀转向后经微通道反应单元8输出端进入微通道反应单元8中实现反向冲洗，如图1所示，反向冲洗时清洗水进入微通道反应单元8的路径为三通电磁阀 C402→第六连接管路13→三通电磁阀D404→输出管路14的a段，清洗水反向冲洗时的一条输出路径为第一连接管路6→三通电磁阀 A401→第二连接管路15→输出管路14的b段,清洗水另一条输出路径为第三连接管路11→三通电磁阀B403→第四连接管路12→输出管路14的b段。本发明通过冲洗水自动正反冲洗微通道反应单元8内部结构，可有效避免颗粒堵塞所述微通道反应单元8。转向冲洗水方向，同时，三通开关型电磁阀(12)转向冲洗水出口方向。冲洗水流量控制为500mL/min，PLC程序控制正冲洗2秒，后反冲洗2秒停止1秒，反冲洗过程循环3次。
(6)反应出料连续加入产品罐中，连续出料，抽滤，洗涤至中性，干燥，得分散黄211化合物。
Figure RE-GDA0002391189340000101
实施例2
(1)将30g邻氯对硝基苯胺(DCB，74％)、16mL分析盐酸 (37.5％)、0.05g EDTA、500mL水打浆30min制成氨基物浆料，8g 亚硝酸钠溶解于500mL水中配制成溶液，上述浆料与溶液混合于，置于重氮盐储罐101中得到重氮盐溶液。
(2)22.35g工业品邻甲基乙酰乙酰苯胺(纯度58.88％)溶解于含有5.4g NaOH的1L碱液中，加入EDTA0.05g，滴入冰醋酸，使酸析后溶液的pH在5.5-6.0，得到偶合溶液置于偶合组分储罐301 中。
(3)将重氮盐溶液与偶合组分以10mL/min经换热器连续泵入到碰撞流微通道反应器(图2)进行偶合反应，控制换热器出口物料温度为20℃。
(4)在线紫外检测器自动检测过量原料的色光，自动与预先导入的过量原料色光-浓度曲线比较，反馈控制计量泵的流量和计量阀和计量阀的开度，调整产品反应匹配情况。
(5)反应过程中当微通道反应单元8输入端和输出端压差升高到设定值时，系统控制第一计量阀104和第二计量阀304关闭，从而使第一输入管路1和第二输入管路3关闭，然后时间程序控制装置5 控制清洗电磁阀201和各个三通电磁阀开始进行冲洗作业，其中清洗电磁阀201打开接通清洗水，清洗水直接流入微通道反应单元8中可实现正向冲洗，而清洗水也可以经过各个三通电磁阀转向后经微通道反应单元8输出端进入微通道反应单元8中实现反向冲洗，如图1所示，反向冲洗时清洗水进入微通道反应单元8的路径为三通电磁阀 C402→第六连接管路13→三通电磁阀D404→输出管路14的a段，清洗水反向冲洗时的一条输出路径为第一连接管路6→三通电磁阀A401→第二连接管路15→输出管路14的b段,清洗水另一条输出路径为第三连接管路11→三通电磁阀B403→第四连接管路12→输出管路14的b段。本发明通过冲洗水自动正反冲洗微通道反应单元8内部结构，可有效避免颗粒堵塞所述微通道反应单元8。冲洗水流量控制为800mL/min，PLC程序控制正冲洗2秒，后反冲洗4秒停止2 秒，反冲洗过程循环2次。
(6)反应出料连续加入产品罐中，得颜料黄14化合物。
Figure RE-GDA0002391189340000111
实施例3
(1)将30g邻氯对硝基苯胺、5g工业盐酸(32％)、0.5L水制成氨基物浆料，12.5g亚硝酸钠溶解于0.5L水中配制成溶液，上述浆料与溶液混合于置于重氮盐储罐101中得到重氮盐溶液。
(2)95.8g 3-(N,N-二乙酰氧乙基)氨基乙酰苯胺(纯度58.88％) 加入1L水中，加入4.8g乳化剂体系成为乳浊液，得到偶合乳浊液置于偶合组分储罐301中。
(3)将重氮盐溶液与偶合乳浊液以10mL/min经换热器连续泵入层状配分式微通道反应器(图4)进行偶合反应，控制换热器出口物料温度为18℃。
(4)在线紫外检测器自动检测过量原料的色光，自动与预先导入的过量原料色光-浓度曲线比较，反馈控制计量泵的流量和计量阀和计量阀的开度，调整产品反应匹配情况。
(5)反应过程中当微通道反应单元8输入端和输出端压差升高到设定值时，系统控制第一计量阀104和第二计量阀304关闭，从而使第一输入管路1和第二输入管路3关闭，然后时间程序控制装置5 控制清洗电磁阀201和各个三通电磁阀开始进行冲洗作业，其中清洗电磁阀201打开接通清洗水，清洗水直接流入微通道反应单元8中可实现正向冲洗，而清洗水也可以经过各个三通电磁阀转向后经微通道反应单元8输出端进入微通道反应单元8中实现反向冲洗，如图1所示，反向冲洗时清洗水进入微通道反应单元8的路径为三通电磁阀 C402→第六连接管路13→三通电磁阀D404→输出管路14的a段，清洗水反向冲洗时的一条输出路径为第一连接管路6→三通电磁阀A401→第二连接管路15→输出管路14的b段,清洗水另一条输出路径为第三连接管路11→三通电磁阀B403→第四连接管路12→输出管路14的b段。本发明通过冲洗水自动正反冲洗微通道反应单元8内部结构，可有效避免颗粒堵塞所述微通道反应单元8。冲洗水流量控制为600mL/min，射流型时间装置控制正冲洗3秒。后反冲洗3秒停止1秒，反冲洗过程循环5次。
(6)反应出料连续加入产品罐中，连续出料，抽滤，洗涤至中性，干燥，得分散红167化合物。
Figure RE-GDA0002391189340000121
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里也无法对所有的实施方式予以穷举。而非所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种连续偶合反应集成装置，其特征在于：包括重氮盐储罐(101)、偶合组分储罐(301)、微通道反应单元(8)、产品罐(10)、清洗管路(2)、时间程序控制装置(5)、检测单元(9)和多个三通电磁阀，其中重氮盐储罐(101)通过第一输入管路(1)与三通电磁阀A(401)的第一端口相连，所述三通电磁阀A(401)的第二端口通过第一连接管路(6)与所述微通道反应单元(8)的输入端相连，所述微通道反应单元(8)的输出端通过输出管路(14)与产品罐(10)相连，且所述三通电磁阀A(401)的第三端口通过第二连接管路(15)与所述输出管路(14)相连；偶合组分储罐(301)通过第二输入管路(3)与三通电磁阀B(403)的第一端口相连，所述三通电磁阀B(403)的第二端口通过第三连接管路(11)与所述微通道反应单元(8)的输入端相连，所述三通电磁阀B(403)的第三端口通过第四连接管路(12)与所述输出管路(14)相连；清洗管路(2)与三通电磁阀C(402)的第一端口相连，所述三通电磁阀C(402)的第二端口通过第五连接管路(7)与所述微通道反应单元(8)的输入端相连，在所述输出管路(14)上设有三通电磁阀D(404)，且所述三通电磁阀C(402)的第三端口通过第六连接管路(13)与所述三通电磁阀D(404)的一个端口相连；所述清洗管路(2)上设有清洗电磁阀(201)，且各个三通电磁阀及所述清洗电磁阀(201)均通过所述时间程序控制装置(5)控制，所述微通道反应单元(8)安装有检测输入端和输出端压差的差压变送器，所述检测单元(9)与所述输出管路(14)相连，且所述第一输入管路(1)和第二输入管路(3)上均设有通过所述检测单元(9)控制调节的计量泵和计量阀。
2.根据权利要求1所述的连续偶合反应集成装置，其特征在于：所述第一输入管路(1)上沿着传输方向依次设有第一计量泵(102)、第一截止阀(103)、第一计量阀(104)、第一电磁流量计(105)和换热器(106)。
3.根据权利要求1所述的连续偶合反应集成装置，其特征在于：所述第二输入管路(3)上沿着传输方向依次设有第二计量泵(302)、第二截止阀(303)、第二计量阀(304)和第二电磁流量计(305)。
4.一种权利要求1所述的连续偶合反应集成装置的应用，其特征在于：所述集成装置在偶氮染颜料的合成中的应用。
5.按权利要求4所述的连续偶合反应集成装置的应用，其特征在于：所述偶氮染颜料的合成为分散染料、活性染料或有机颜料的合成。
6.一种利用按权利要求1所述的装置进行偶氮染颜料的合成方法，其特征在于：
将液态偶合组分芳胺类化合物、苯酚类化合物、氨基萘酚磺酸类化合物或含有活泼亚甲基类的化合物经水实现溶解或乳化，置于偶合组分储罐(301)中；
将重氮组分经水制成水溶液，置于重氮盐储罐(101)；
将偶合组分溶液与重氮盐溶液以0-100mL/min的流量分别连续泵入到微通道反应单元(8)内，进行偶合反应，控制反应温度0～30℃。
7.权利要求6所述的偶氮染颜料的合成方法，其特征在于：利用检测单元(9)自动检测反应进行的程度及重氮组分与偶合组分匹配情况，并反馈控制计量泵的流量以及计量阀和计量阀的开度，调整产品质量。
8.按权利要求6所述的偶氮染颜料的合成方法，其特征在于：所述利用装置进行偶合反应中微通道反应单元(8)进出口两端压差升高时，时间程序装置控制计量阀(104)、(304)关闭，并控制开关型电磁阀(201)打开，接通冲洗水，正向冲洗微通道反应器；清洗水经过各个三通电磁阀转向后经微通道反应单元(8)输出端进入微通道反应单元(8)中实现反向冲洗，实现冲洗水自动冲洗避免颗粒堵塞微通道反应器内部结构。
9.按权利要求6所述的偶氮染颜料的合成方法，其特征在于：所述冲洗水采用短时多次高速流正向和反向冲洗。
10.按权利要求9所述的偶氮染颜料的合成方法，其特征在于：所述正冲洗时间由时间程序装置控制，冲洗2-10秒后切换至反冲洗；反冲洗时间由时间程序装置控制，冲洗2-10秒，后停止1-2秒，循环2-5次。
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