CN114733471A - 一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及间甲氧基苯丙酮生产技术领域，具体为一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，包括外管，所述外管上装配有循环控制机构，所述循环控制机构由支撑组件和循环组件构成，所述外管由多节组合成，多节所述外管呈S形排布，且多节所述外管首尾串联在循环组件上，所述外管的一侧安装有安装罐，所述安装罐的前表面嵌入安装有观察窗，且所述安装罐的内部装配有检测机构及用于抽取样本的抽取机构，本发明在反应出现异常后可通过循环控制机构灵活控制反应物走向，并且通过抽取机构反向工作配合，可实现反反应物在内管中循环流动，提升反应效果。

Description

一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器

技术领域

本发明涉及间甲氧基苯丙酮生产技术领域，具体为一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器。

背景技术

间甲氧基苯丙酮是用于生产药物他喷他多的关键中间体，他喷他多是一种新颖的作用于中枢神经系统的口服止痛药物，其在反应过程中使用管式反应器进行连续反应生产，反应过程中存在添加氢氧化钠和酸化的步骤，因此，反应过程中为了保证生产的顺利进行，可以通过检测酸碱度来对溶液进行检测，但是，现有的管式反应器在工作过程中难以采用样本进行检测。

公开号为CN210846394U的中国实用新型专利公开了一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器；其通过管式反应器将间甲氧基苯丙酮的间歇式反应转换成了连续反应，有效提高了间甲氧基苯丙酮的生产效率，而且蛇形管状的管式反应器可以节约大量的设备安装空间。

然而其在使用时存在以下不足之处，其一、难以对反应过程中的内管中的反应溶液进行抽取并检测，无法判断反应效果并实施调整反应方案；其二、难以对外管上相邻管体之间进行支撑，外管在受到外力撞击容易出现变形及损坏现象，影响其正常使用。

因此亟需设计一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，以解决上述背景技术中提出的无法判断反应效果并实施调整反应方案，外管之间支撑效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，包括外管，所述外管的一端顶部固接有导热介质出口，且所述外管的另一端底部固接有导热介质进口，所述外管的内部安装有内管，所述外管和内管之间形成空腔，所述外管上装配有循环控制机构，所述循环控制机构由支撑组件和循环组件构成，所述外管由多节组合成，多节所述外管呈S形排布，且多节所述外管首尾串联在循环组件上，所述外管的一侧安装有安装罐，所述安装罐的前表面嵌入安装有观察窗，且所述安装罐的内部装配有检测机构及用于抽取样本的抽取机构。

优选的，检测机构包括第一检测箱和第二检测箱，所述第一检测箱和第二检测箱皆固定在安装罐的内部，第一检测箱上固定连通有第一管道，第二检测箱上固定连通有第二管道，所述第一管道和第二管道的一端均固定贯穿安装罐的侧壁并与内管固定连通，第一管道和第二管道的一端均固定贯穿外管，所述第一检测箱和第二检测箱的底部均设有回流管道，所述回流管道、第一管道和第二管道上均设有单向阀。

优选的，所述抽取机构包括伺服电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、丝杆、调节杆筒体、第一软管、第二软管、第二活塞、紧固杆和第一活塞，所述伺服电机固接在安装罐的外侧壁上，且伺服电机的驱动端活动贯穿安装罐的外侧壁并连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮上啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮的顶部中心固接有丝杆，丝杆的外部套接有筒体，且丝杆的顶部螺纹套接有调节杆，调节杆的顶端固接有第二活塞，第二活塞的上表面固接有紧固杆，紧固杆的顶端固接有第一活塞，筒体上还固定连通有第一软管和第二软管。

优选的，所述第一活塞和第二活塞均滑动安装在筒体的内部，且第一活塞和第二活塞均为长方体结构，所述筒体固接在安装罐的内部，丝杆和筒体通过轴承转动连接。

优选的，所述第一软管和第一检测箱相通，第二软管和第二检测箱相通。

优选的，循环组件包括第一导流管、第一电磁三通阀、第二导流管和第二电磁三通阀，多个所述第一导流管和第二电磁三通阀呈S形路径排布，多节所述外管通过法兰盘依次固定安装在第一电磁三通阀及第二电磁三通阀上，且所述第一导流管的两端分别与上下相对的两个第一电磁三通阀连通固定，所述第二导流管的两端分别与上下相对的两个第一电磁三通阀连通固定。

优选的，支撑组件包括第一支撑板、第二支撑板和衔接槽，所述第一支撑板与第二支撑板的一端相对，且所述第一支撑板与第二支撑板的另一端分别固定在第一电磁三通阀和第二电磁三通阀上，所述第二支撑板的外表面开设有衔接槽，所述第一支撑板与衔接槽滑动连接，所述外管的外表面与第一支撑板和第二支撑板相贴合。

优选的，所述第一检测箱和第一检测箱的上端均设有一端与其连通的充气管，所述充气管的另一端与对应的第一管道和第二管道连通，所述第一检测箱和第一检测箱内均设有浮球，且第一检测箱和第一检测箱的内部下端均呈漏斗状。

优选的，所述充气管的中部均设有控制壳，所述控制壳内设有堵块和弹簧，所述堵块与控制壳滑动配合，且堵块的下端与弹簧的上端连接，所述堵块位于控制壳和充气管的连通处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）通过抽取机构可以将内管中的反应溶液抽至第一检测箱和第二检测箱内进行检测是否达标，出现异常后可通过循环控制机构灵活控制反应物走向，并且通过抽取机构反向工作配合，可实现反反应物在内管中循环流动，提升反应效果。

（2）通过加固机构可以对外管上相邻管体之间进行支撑，防止外管受到外力撞击而出现变形及损坏现象，进而保障了外管的正常使用。

附图说明

图1为本发明的结构整体示意图；

图2为本发明图1中外管的内部结构示意图；

图3为本发明图1中抽取机构的结构示意图；

图4为本发明图3中第一活塞和第二活塞的安装结构示意图；

图5为本发明图1中加固机构的结构示意图；

图6为本发明图3中A处的放大图。

图中：1、外管；11、导热介质出口；12、导热介质进口；2、安装罐；3、观察窗；4、内管；5、空腔；6、抽取机构；61、伺服电机；62、第一锥齿轮；63、第一活塞；64、第二锥齿轮；65、丝杆；651、调节杆；66、筒体；661、第一软管；662、第二软管；67、第二活塞；68、紧固杆；7、第一检测箱；71、第一管道；8、第二检测箱；81、第二管道；9、循环控制机构；91、第一导流管；92、第一电磁三通阀；93、第一支撑板；94、第二支撑板；95、衔接槽；96、第二导流管；97、第二电磁三通阀；101、回流管道；102、单向阀；103、充气管；104、控制壳；105、堵块；106、弹簧；107、浮球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2和图5，本发明提供的实施例一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，包括外管1，外管1的一端顶部固接有导热介质出口11，且外管1的另一端底部固接有导热介质进口12，外管1的内部安装有内管4，外管1和内管4之间形成空腔5，外管1上装配有循环控制机构9，循环控制机构9由支撑组件和循环组件构成，外管1由多节组合成，多节外管1呈S形排布，且多节外管1首尾串联在循环组件上，循环组件包括第一导流管91、第一电磁三通阀92、第二导流管96和第二电磁三通阀97，多个第一导流管91和第二电磁三通阀97呈S形路径排布，多节外管1通过法兰盘依次固定安装在第一电磁三通阀92及第二电磁三通阀97上，且第一导流管91的两端分别与上下相对的两个第一电磁三通阀92连通固定，第二导流管96的两端分别与上下相对的两个第一电磁三通阀92连通固定，两个第一电磁三通阀92之间通过第一导流管91连通，两个第二电磁三通阀97之间可通过第二导流管96连通，通过开合不同位置的第一电磁三通阀92或第二电磁三通阀97可实现改变多节外管1及内管4的流通路径，改成循环路径后即可循环多次反应，提升反应效果。

进一步，如图1和图5所示，支撑组件包括第一支撑板93、第二支撑板94和衔接槽95，第一支撑板93与第二支撑板94的一端相对，且第一支撑板93与第二支撑板94的另一端分别固定在第一电磁三通阀92和第二电磁三通阀97上，第二支撑板94的外表面开设有衔接槽95，第一支撑板93与衔接槽95滑动连接，外管1的外表面与第一支撑板93和第二支撑板94相贴合，循环组件与支撑组件配合，还起到了对外管1形成支撑的作用，通过第一导流管91和第一电磁三通阀92以及第二导流管96和第二电磁三通阀97可对外管1两端接触面形成支撑，而第一支撑板93与第二支撑板94可对外管1其余部分进行支撑，保证多节外管1的整体强度。

在图1、图3和图4中：外管1的一侧安装有安装罐2，检测机构包括第一检测箱7和第二检测箱8，第一检测箱7和第二检测箱8的检测方式及相关结构和原理为已知公开技术，在此不做过多阐述，安装罐2的前表面嵌入安装有利于观察第一检测箱7和第二检测箱8检测数据的观察窗3。

第一检测箱7和第二检测箱8皆固定在安装罐2的内部，第一检测箱7上固定连通有第一管道71，第二检测箱8上固定连通有第二管道81，第一管道71和第二管道81的一端均固定贯穿安装罐2的侧壁并与内管4固定连通，第一管道71和第二管道81的一端均固定贯穿外管1，且安装罐2的内部装配有检测机构及用于抽取样本的抽取机构6，抽取机构6包括伺服电机61、第一锥齿轮62、第二锥齿轮64、丝杆65、调节杆651筒体66、第一软管661、第二软管662、第二活塞67、紧固杆68和第一活塞63，伺服电机61固接在安装罐2的外侧壁上，且伺服电机61的驱动端活动贯穿安装罐2的外侧壁并连接有第一锥齿轮62，第一锥齿轮62上啮合有第二锥齿轮64，第二锥齿轮64的顶部中心固接有丝杆65，丝杆65的外部套接有筒体66，且丝杆65的顶部螺纹套接有调节杆651，调节杆651的顶端固接有第二活塞67，第二活塞67的上表面固接有紧固杆68，紧固杆68的顶端固接有第一活塞63，筒体66上还固定连通有第一软管661和第二软管662，通过外部控制器控制伺服电机61工作，伺服电机61正转时带动第一锥齿轮62正转，从而带动第二锥齿轮64和传动杆61旋转，第二锥齿轮64转动后带动丝杆65转动，进而可以带动调节杆651、第二活塞67、紧固杆68和第一活塞63下移，可以将外管1内的反应溶液通过第一管道71和第二管道81分别抽至第一检测箱7和第二检测箱8内检验，根据观察溶液的颜色等情况来判断内管4中的反应状况，出现未达到预期的反应数值时，可通过PLC等自动控制设备驱动多节外管上的第一电磁三通阀92或第二电磁三通阀97的开启或关闭，通过关闭部分第一电磁三通阀92或第二电磁三通阀97，以图1为例，第二层U形外管1两端的第一电磁三通阀92闭合，可实现反应物在第一检测箱7中反应物在第一层U形外管1之间循环流动，实现反复循环反应，同理第三层U形外管1可在第二检测箱8中循环流动，当出现不理想的反应状态时，就能通过此种方式增加反应路径，而无需增加外管1的铺设长度，大大节约了加工成本以及占地面积。

进一步，所述第一检测箱7和第二检测箱8的底部均设有设有回流管道101，所述回流管道101、第一管道71和第二管道81上均设有单向阀102。第一管道71和第二管道81上的单向阀102使得溶液只能从外管1向第一检测箱7和第二检测箱8内流动，回流管道101上的单向阀102使得溶液只能从第一检测箱7和第二检测箱8流出。其中，回流管道101不与外管1连通，用于将取样检测后的样本溶液排出，避免取液溶液返回外管1造成污染。

进一步，参照图3，所述第一检测箱7和第一检测箱8的上端均设有一端与其连通的充气管103，所述充气管103的另一端与对应的第一管道71和第二管道81连通，所述第一检测箱7和第一检测箱8内均设有浮球107，且第一检测箱7和第一检测箱8的内部下端均呈漏斗状，具体工作时，外管1设置在单独的空间内，例如温度控制炉内，用于控制温度和其他反应条件，因此，第一管道71和第二管道81的长度较长，每次通过第一管道71和第二管道81向第一检测箱7和第一检测箱8抽取检测溶液时，第一管道71和第二管道81中都会残留较多的溶液，如果无法排出，则会影响下次检测的准确度，因此，在排出液体时，第一活塞63和第二活塞67移动挤压液体时，部分空气通过充气管103对第一管道71和第二管道81中剩余的溶液继续吹动，使其内部残留的溶液通过回流管道101排出。当第一检测箱7和第一检测箱8内的溶液排出后，浮球107下落到最低点，将第一检测箱7以及第一检测箱8与回流管道101的连通处堵塞，使得第一活塞63和第二活塞67继续移动时，让气体从充气管103对第一管道71和第二管道81中剩余的溶液吹动，使其从回流管道101排出，避免第一管道71和第二管道81残留有溶液对下次的取样和检测造成影响。其中，第一管道71和第二管道81上单向阀102的位置应尽量靠近外管，充气管103与第一管道71以及第二管道81连通的位置也尽量靠近单向阀102设置，这样充气管103通气时能够尽量多的将第一管道71以及第二管道81内的残留溶液排除干净。

进一步，参照图6，所述充气管103的中部均设有控制壳104，所述控制壳104内设有堵块105和弹簧106，所述堵块105与控制壳104滑动配合，且堵块105的下端与弹簧106的上端连接，所述堵块105位于控制壳104和充气管103的连通处。

工作原理：先通过导热介质进口12向空腔5内输送导热介质，然后将生产所需的各种固体和液体原料倒入内管4内进行反应，然后通过外部控制器控制伺服电机61正转，此时可以带动第一锥齿轮62正转，第一锥齿轮62正转后带动第二锥齿轮64和传动杆61旋转，而第二锥齿轮64转动后带动丝杆65转动，进而可以带动调节杆651、第二活塞67、紧固杆68和第一活塞63下移，此时可以将外管1内的反应溶液通过第一管道71和第二管道81分别抽至第一检测箱7和第二检测箱8内，然后使用者通过添加试剂的检测PH值的方式对溶液进行检测，判断溶液的反应程度（其中第一检测箱7和第一检测箱8上均可以设置添加检测试剂的结构，此为现有技术，在此不做赘述）。

如果溶剂的反应状况出现未达到预期的反应状态时时，可通过PLC等自动控制设备驱动多节外管上的第一电磁三通阀92或第二电磁三通阀97的开启或关闭，通过关闭部分第一电磁三通阀92或第二电磁三通阀97，以图1为例，第二层U形外管1两端的第一电磁三通阀92闭合，再通过伺服电机61反转，此时可以带动第一锥齿轮62反转，第一锥齿轮62反转后带动第二锥齿轮64和传动杆61旋转，而第二锥齿轮64转动后带动丝杆65转动，进而可以带动调节杆651、第二活塞67、紧固杆68和第一活塞63上移，即可挤压第一检测箱7及第二检测箱8中反应物回流，可实现反应物在第一检测箱7中反应物在第一层U形外管1之间循环流动，实现反复循环反应，同理第三层U形外管1可在第二检测箱8中循环流动。

当第一检测箱7和第二检测箱8内的溶液样品完成检测后，伺服电机61翻转，使得第一活塞63和第二活塞67向上移动，此时由于堵块105在弹簧106的推动下将充气管103封闭，使得气体（此处的气体为惰性气体，不与溶液反应）只能挤压第一检测箱7和第二检测箱8内的溶液，使得样品溶液从回流管道101排出，当第一检测箱7和第二检测箱8内的溶液排完后，浮球107下降到最低点，将第一检测箱7和第二检测箱8与回流管道101的连通处堵塞，气体只能挤压堵块105，使得堵块105下降，将充气管103推开，气体通过充气管103将第一管道71和第二管道81中单向阀103到回流管道101之间的样品溶液从回流管道101排出，避免第一管道71和第二管道81中残留有溶液对下次的抽样检测造成影响。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，包括外管（1），所述外管（1）的一端顶部固接有导热介质出口（11），且所述外管（1）的另一端底部固接有导热介质进口（12），所述外管（1）的内部安装有内管（4），所述外管（1）和内管（4）之间形成空腔（5），其特征在于，所述外管（1）上装配有循环控制机构（9），所述循环控制机构（9）由支撑组件和循环组件构成，所述外管（1）由多节组合成，多节所述外管（1）呈S形排布，且多节所述外管（1）首尾串联在循环组件上，所述外管（1）的一侧安装有安装罐（2），所述安装罐（2）的前表面嵌入安装有观察窗（3），且所述安装罐（2）的内部装配有检测机构及用于抽取样本的抽取机构（6）。

2.根据权利要求1所述的一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，其特征在于，检测机构包括第一检测箱（7）和第二检测箱（8），所述第一检测箱（7）和第二检测箱（8）皆固定在安装罐（2）的内部，第一检测箱（7）上固定连通有第一管道（71），第二检测箱（8）上固定连通有第二管道（81），所述第一管道（71）和第二管道（81）的一端均固定贯穿安装罐（2）的侧壁并与内管（4）固定连通，第一管道（71）和第二管道（81）的一端均固定贯穿外管（1），所述第一检测箱（7）和第二检测箱（8）的底部均设有回流管道（101），所述回流管道（101）、第一管道（71）和第二管道（81）上均设有单向阀（102）。

3.根据权利要求1所述的一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，其特征在于，所述抽取机构（6）包括伺服电机（61）、第一锥齿轮（62）、第二锥齿轮（64）、丝杆（65）、调节杆（651）筒体（66）、第一软管（661）、第二软管（662）、第二活塞（67）、紧固杆（68）和第一活塞（63），所述伺服电机（61）固接在安装罐（2）的外侧壁上，且伺服电机（61）的驱动端活动贯穿安装罐（2）的外侧壁并连接有第一锥齿轮（62），第一锥齿轮（62）上啮合有第二锥齿轮（64），第二锥齿轮（64）的顶部中心固接有丝杆（65），丝杆（65）的外部套接有筒体（66），且丝杆（65）的顶部螺纹套接有调节杆（651），调节杆（651）的顶端固接有第二活塞（67），第二活塞（67）的上表面固接有紧固杆（68），紧固杆（68）的顶端固接有第一活塞（63），筒体（66）上还固定连通有第一软管（661）和第二软管（662）。

4.根据权利要求3所述的一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，其特征在于，所述第一活塞（63）和第二活塞（67）均滑动安装在筒体（66）的内部，且第一活塞（63）和第二活塞（67）均为长方体结构，所述筒体（66）固接在安装罐（2）的内部，丝杆（65）和筒体（66）通过轴承转动连接。

5.根据权利要求3所述的一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，其特征在于，所述第一软管（661）和第一检测箱（7）相通，第二软管（662）和第二检测箱（8）相通。

6.根据权利要求1所述的一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，其特征在于，循环组件包括第一导流管（91）、第一电磁三通阀（92）、第二导流管（96）和第二电磁三通阀（97），多个所述第一导流管（91）和第二电磁三通阀（97）呈S形路径排布，多节所述外管（1）通过法兰盘依次固定安装在第一电磁三通阀（92）及第二电磁三通阀（97）上，且所述第一导流管（91）的两端分别与上下相对的两个第一电磁三通阀（92）连通固定，所述第二导流管（96）的两端分别与上下相对的两个第一电磁三通阀（92）连通固定。

7.根据权利要求6所述的一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，其特征在于，支撑组件包括第一支撑板（93）、第二支撑板（94）和衔接槽（95），所述第一支撑板（93）与第二支撑板（94）的一端相对，且所述第一支撑板（93）与第二支撑板（94）的另一端分别固定在第一电磁三通阀（92）和第二电磁三通阀（97）上，所述第二支撑板（94）的外表面开设有衔接槽（95），所述第一支撑板（93）与衔接槽（95）滑动连接，所述外管（1）的外表面与第一支撑板（93）和第二支撑板（94）相贴合。

8.根据权利要求1所述的一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，其特征在于，所述第一检测箱（7）和第一检测箱（8）的上端均设有一端与其连通的充气管（103），所述充气管（103）的另一端与对应的第一管道（71）和第二管道（81）连通，所述第一检测箱（7）和第一检测箱（8）内均设有浮球（107），且第一检测箱（7）和第一检测箱（8）的内部下端均呈漏斗状。

9.根据权利要求8所述的一种适用于生产间甲氧基苯丙酮的管式反应器，其特征在于，所述充气管（103）的中部均设有控制壳（104），所述控制壳（104）内设有堵块（105）和弹簧（106），所述堵块（105）与控制壳（104）滑动配合，且堵块（105）的下端与弹簧（106）的上端连接，所述堵块（105）位于控制壳（104）和充气管（103）的连通处。

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