CN113019282A - 两相管式反应装置和进行液液非均相体系的化学反应的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种两相管式反应装置，其包括两相管式反应器和磁力搅拌器，其中所述两相管式反应器由至少一段反应管道组成，所述至少一段反应管道中填充有磁力搅拌子。还公开了一种利用所述两相管式反应装置进行液液非均相体系的化学反应的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种两相管式反应装置，以及一种进行液液非均相体系的化学反应的方法。
背景技术
利用普通的釜式反应器进行液液非均相体系的化学反应，由于两相分层，反应过程中传质比较差，会造成反应液混合不均匀，故反应效率低。液液两相传质问题随着反应釜的增大放大效应更加明显。并且，混合不均匀易造成反应不完全，且部分已生成的产品还可能继续与试剂反应而生成副产物。
两相管式反应器能够使液液非均相体系充分混合，无放大效应。既解决了反应不完全的问题，也降低了生成的产物在体系中继续发生反应的可能性，大大提高了反应收率，生产能力也可以达到比较高的水平。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两相管式反应装置，以及使用所述两相管式反应装置进行液液非均相体系的化学反应的方法。
本发明的第一方面提供了一种两相管式反应装置，其包括两相管式反应器和磁力搅拌器，其中所述两相管式反应器由至少一段反应管道组成，所述至少一段反应管道中填充有磁力搅拌子。
有利地，所述磁力搅拌子可以包括按磁极相反的顺序依次填充的多个磁力搅拌子。
本发明的两相管式反应装置还可以包括预冷器和产品储罐，所述两相管式反应器分别连通所述预冷器的出口和所述产品储罐的进口。
所述两相管式反应器和所述预冷器可以置于水浴中。
本发明的第二方面提供了一种进行液液非均相体系的化学反应的方法，其包括以下步骤：
(1)将液液非均相体系的原料和反应试剂进料到本发明的两相管式反应装置的所述至少一段反应管道中；
(2)使原料和反应试剂在磁力搅拌的作用下充分混合并进行反应。
更具体地，步骤(1)可以包括将液液非均相体系的原料和反应试剂进料到本发明的两相管式反应装置的所述预冷器中，再将经过预冷的原料和反应试剂进料到所述至少一段反应管道中。
本发明的进行液液非均相体系的化学反应的方法可以还包括步骤(3)：使在步骤(2)中得到的反应液进入所述产品储罐。
本发明的两相管式反应装置和进行液液非均相体系的化学反应的方法通过使液液非均相体系原料和反应试剂连续进入反应装置内，在两相管式反应器内磁力搅拌子的作用下充分混合，完全反应，从而使反应的收率大大提高，生产能力也达到比较高的水平，同时降低产物继续与试剂发生反应的可能性。因此，本发明有效克服了液液非均相反应混合不均匀、反应不完全、产物继续反应的问题。
附图说明
图1为本发明的两相管式反应装置的结构示意图。
图2为两相管式反应器中多个磁力搅拌子的填充顺序示例。
附图标记说明：
R1 两相管式反应器
1、2、3 预冷器
FLV1 原料罐
FLV2、FLV3 反应试剂罐
FLV4 产品储罐
P1、P2、P3 蠕动泵
10 水浴
具体实施方式
下面结合图1的两相管式反应装置的结构示意图示例性地说明进行液液非均相体系的化学反应的方法。
将固体的反应原料溶解在溶剂中，从原料罐FLV1经蠕动泵P1通入预冷器1。将不同的反应试剂分别从反应试剂罐FLV2、FLV3经蠕动泵P2、P3通入预冷器2、3。
蠕动泵P1、P2和P3可以控制物料和试剂进入预冷器中的流速，进而调控流入两相管式反应器R1的流速，由此控制反应起始物料和反应试剂的比例。
预冷器1、2和3可以由例如长度1/8英寸的PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)管道组成。
反应原料和反应试剂在预冷器中经过一定时间的预冷后，流入两相管式反应器R1。图1中所示的反应原料和反应试剂的进料顺序和进料位置仅为示例，可以根据反应的需要进行调整。
图1中所示的两相管式反应器R1由串联的三段等长(例如1/4英寸)的PFA反应管道组成，各反应管道彼此平行地布置。本领域技术人员可以理解，反应管道的数量和布置方式以及各反应管道的长度可以根据反应类型和反应装置的设计要求进行调整。
两相管式反应器R1中填充有磁力搅拌子，反应液在两相管式反应器R1中经过磁力搅拌器(图中未示出)的搅拌作用，充分混合并进行反应。磁力搅拌子可以为多个，按磁极相反顺序依次填充，填充顺序如图2所例示。
在磁力搅拌的作用下，反应体系充分混合并进行反应。反应液在流出两相管式反应器R1时反应结束，随后流入产品储罐FLV4。
可以将两相管式反应器R1以及预冷器1、2和3置于水浴10中，通过设置水浴温度来控制预冷温度和反应温度。
Claims (7)
1.两相管式反应装置，其包括两相管式反应器和磁力搅拌器，其中所述两相管式反应器由至少一段反应管道组成，所述至少一段反应管道中填充有磁力搅拌子。
2.根据权利要求1所述的两相管式反应装置，其中所述磁力搅拌子包括按磁极相反的顺序依次填充的多个磁力搅拌子。
3.根据权利要求1或2所述的两相管式反应装置，其还包括预冷器和产品储罐，所述两相管式反应器分别连通所述预冷器的出口和所述产品储罐的进口。
4.根据权利要求3所述的两相管式反应装置，其中所述两相管式反应器和所述预冷器置于水浴中。
5.进行液液非均相体系的化学反应的方法，其包括以下步骤：
(1)将液液非均相体系的原料和反应试剂进料到根据权利要求1-4中任一项所述的两相管式反应装置的所述至少一段反应管道中；
(2)使原料和反应试剂在磁力搅拌的作用下充分混合并进行反应。
6.根据权利要求5所述的方法，其中步骤(1)包括将液液非均相体系的原料和反应试剂进料到根据权利要求3或4所述的两相管式反应装置的所述预冷器中，再将经过预冷的原料和反应试剂进料到所述至少一段反应管道中。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中还包括以下步骤：
(3)使在步骤(2)中得到的反应液进入所述产品储罐。
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