CN115282879B - 2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种2‑氯‑5‑三氟甲基吡啶合成的原料供应系统及工艺，属于2‑氯‑5‑三氟甲基吡啶合成技术领域。包括炉体和位于炉体内的第一熔融管、第二熔融管、第三熔融管、第四熔融管、第五熔融管，第一熔融管、第二熔融管、第三熔融管、第四熔融管、第五熔融管与炉体之间的间隙内填充有保温储能材料。本发明的有益效果：将2‑氯‑5‑三氯甲基吡啶加热至熔融状态，最后从第一出料管和第二出料管中排出，上述结构的整合使该工艺模块装置占地面积大大减少。结构合理，工艺简单，使得项目投资性价比达到最优。
Description
技术领域
本发明涉及一种2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统及工艺，属于2-氯-5-三氟甲基吡啶合成技术领域。
背景技术
2-氯-5-三氟甲基吡啶是一种化学物质，其外观与性状为白色半固体，主要用于农用化学品如精吡氟禾草灵和医药品的生产。2-氯-5-三氟甲基吡啶产品一般储存于阴凉、通风的库房，应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储。
在密闭体系中，无水条件下，在熔融的2-氯-5-三氯甲基吡啶中，加入催化剂，然后与氟化氢进行反应，得到2-氯-5-三氟甲基吡啶，所以，与目前文献报道相比，本方法成本优势明显，所有步骤无苛刻条件，操作简单，对环境友好，具有显著的社会和经济效益，适合工业化生产。
但是，2-氯-5-三氯甲基吡啶难以熔融，一般采用反应釜熔融办法，导致效率较低，且熔融时会有难闻气味挥发，严重污染周围空气，影响工作人员的身体健康，鉴于此，我们提出一种高效熔融2-氯-5-三氯甲基吡啶的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统及工艺。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统及工艺。
本发明所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，其特征在于：包括炉体和位于炉体内的第一熔融管、第二熔融管、第三熔融管、第四熔融管、第五熔融管，第一熔融管、第二熔融管、第三熔融管、第四熔融管、第五熔融管与炉体之间的间隙内填充有保温储能材料，所述第三熔融管处于炉体的内中部，且竖向设置，所述第三熔融管的上端连接有第一熔融管和第二熔融管，所述第一熔融管和第二熔融管沿第三熔融管的中心线对称设置，且第一熔融管和第二熔融管之间存在夹角A，所述第一熔融管的上端延伸至炉体外侧与第一进料口的出料口连接，所述第二熔融管得上端延伸至炉体的外侧与第二进料口的出料口连接，所述第三熔融管的底端连接有第四熔融管和第五熔融管，所述第四熔融管和第五熔融管沿第三熔融管的中心线对称设置，且第四熔融管和第五熔融管之间存在夹角B，所述第四熔融管的底端延伸至炉体外侧与第一出料管连接，所述第五熔融管的底端延伸至炉体外侧与第二出料管连接，粉状物料2-氯-5-三氯甲基吡啶分别通过第一进料口和第二进料口分别进入第一熔融管和第二熔融管中，在第一电加热器及第二电加热器加热下，逐渐加热，完成一级加热，物料再次在第三熔融管张汇集，同时被第三电加热器加热，完成一级加热，第三熔融管中的物料再通过第四熔融管和第五熔融管上的第四电加热器及第五电加热器，完成三级加热，直至将2-氯-5-三氯甲基吡啶加热至熔融状态，最后从第一出料管和第二出料管中排出，上述结构的整合使该工艺模块装置占地面积大大减少。结构合理，工艺简单，使得项目投资性价比达到最优。
进一步地，所述第一熔融管的外壁上设置有为第一熔融管供热的第一电加热器，所述第二熔融管的外壁上设置有为第二熔融管供热的第二电加热器，所述第三熔融管的外壁上设置有为第三熔融管供热的第三电加热器，所述第四熔融管的外壁上设置有为第四熔融管供热的第四电加热器，所述第五熔融管的外壁上设置有为第五熔融管供热的第五电加热器。
进一步地，所述第一电加热器的尾端呈螺旋状，缠绕在第一熔融管的外壁上；所述第二电加热器的尾端呈螺旋状，缠绕在第二熔融管的外壁上；所述第三电加热器的尾端呈螺旋状，缠绕在第三熔融管的外壁上；所述第四电加热器的尾端呈螺旋状，缠绕在第四熔融管的外壁上；所述第五电加热器的尾端呈螺旋状，缠绕在第五熔融管的外壁上。
进一步地，所述保温储能材料为储能盐，按照质量百分比计算，包括以下组分：碳酸钠18-22%，氯化钾9-10%，硝酸钠40-45%，亚硝酸钾12%，硫酸钠14-16%，加热热熔融管的同时也加热储能盐，进一步加大换热面积，能充分均匀加热熔融管。
进一步地，所述储能盐，按照质量百分比计算，包括以下组分：碳酸钠22%，氯化钾10%，硝酸钠41%，亚硝酸钾12%，硫酸钠15%。
进一步地，所述炉体的外壁上具有保温层。
进一步地，所述第一出料管包括与第四熔融管连接的第一弯管，所述第一弯管的另一端为第一水平输送管，所述第一水平输送管内置有第一搅拌轴，所述第一搅拌轴与第一水平输送管同轴设置，所述第一搅拌轴上具有驱动物料从弯管端向另一端输送的第一螺旋叶片，所述第一搅拌轴的一端贯穿第一弯管，延伸至第一弯管外，且在端部安装有第一从动齿轮，所述第一减速电机的动力输出轴上具有与第一从动齿轮配合的第一主动齿轮，所述第一减速电机驱动第一主动齿轮旋转，在第一从动齿轮与第一主动齿轮的啮合下，驱动第一搅拌轴旋转，第一搅拌轴带动第一螺旋叶片旋转，完成物料输送，结构简单，便于实现物料在输送的过程中稳定、流畅的向前输送，保证了输送效率和输送质量。
进一步地，所述第二出料管包括第四熔融管连接的第二弯管，所述第二弯管的另一端为第二水平输送管，所述第二水平输送管内置有第二搅拌轴，所述第二搅拌轴与第二水平输送管同轴设置，所述第二搅拌轴上具有驱动物料从弯管端向另一端输送的第二螺旋叶片，所述第二搅拌轴的一端贯穿第二弯管，延伸至第二弯管外，且在端部安装有第二从动齿轮，所述第二减速电机的动力输出轴上具有与第二从动齿轮配合的第二主动齿轮，所述第二减速电机驱动第二主动齿轮旋转，在第二从动齿轮与第二主动齿轮的啮合下，驱动第二搅拌轴旋转，第二搅拌轴带动第二螺旋叶片旋转，完成物料输送，结构简单，便于实现物料在输送的过程中稳定、流畅的向前输送，保证了输送效率和输送质量。
进一步地，所述第一弯管的端部具有法兰A，所述第四熔融管的端部具有与法兰A配合的法兰B，所述法兰A和法兰B通过螺栓连接在一起。
一种2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的工艺，其特征在于：利用上述的将2-氯-5-三氯甲基吡啶加热至熔融状态，排放入密闭体系中，在密闭体系中，无水条件下，在熔融的2-氯-5-三氯甲基吡啶中，加入催化剂，然后与氟化氢进行反应，得到2-氯-5-三氟甲基吡啶，所以，与目前文献报道相比，本方法成本优势明显，所有步骤无苛刻条件，操作简单，对环境友好，具有显著的社会和经济效益，适合工业化生产。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
通过本发明所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统及工艺，粉状物料2-氯-5-三氯甲基吡啶分别通过第一进料口和第二进料口分别进入第一熔融管和第二熔融管中，在第一电加热器及第二电加热器加热下，逐渐加热，完成一级加热，物料再次在第三熔融管张汇集，同时被第三电加热器加热，完成一级加热，第三熔融管中的物料再通过第四熔融管和第五熔融管上的第四电加热器及第五电加热器，完成三级加热，直至将2-氯-5-三氯甲基吡啶加热至熔融状态，最后从第一出料管和第二出料管中排出，上述结构的整合使该工艺模块装置占地面积大大减少。结构合理，工艺简单，使得项目投资性价比达到最优。
通过本发明所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统及工艺，利用上述的将2-氯-5-三氯甲基吡啶加热至熔融状态，排放入密闭体系中，在密闭体系中，无水条件下，在熔融的2-氯-5-三氯甲基吡啶中，加入催化剂，然后与氟化氢进行反应，得到2-氯-5-三氟甲基吡啶，所以，与目前文献报道相比，本方法成本优势明显，所有步骤无苛刻条件，操作简单，对环境友好，具有显著的社会和经济效益，适合工业化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的结构图；
图2为图1中多个熔融管的连接示意图；
图3为第一出料管的结构图。
图中：1、炉体 2、保温储能材料 3、第一进料口 4、第二进料口 5、第一熔融管 6、第二熔融管 7、第三熔融管 8、第四熔融管 9、第五熔融管 10、第一出料管 10.1、 第一弯管 10.2、第一水平输送管 10.3、第一搅拌轴 10.4、第一螺旋叶片 10.5、第一从动齿轮10.6、第一主动齿轮 10.7、第一减速电机 11、第二出料管 12、第一电加热器 13、第二电加热器 14、第三电加热器 15、第四电加热器 16、第五电加热器 。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
以下通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例
如图1-3所示，所述2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，包括炉体1和位于炉体1内的第一熔融管5、第二熔融管6、第三熔融管7、第四熔融管8、第五熔融管9，第一熔融管5、第二熔融管6、第三熔融管7、第四熔融管8、第五熔融管9与炉体1之间的间隙内填充有保温储能材料2，所述第三熔融管7处于炉体1的内中部，且竖向设置，所述第三熔融管7的上端连接有第一熔融管5和第二熔融管6，所述第一熔融管5和第二熔融管6沿第三熔融管7的中心线对称设置，且第一熔融管5和第二熔融管6之间存在夹角A，所述第一熔融管5的上端延伸至炉体1外侧与第一进料口3的出料口连接，所述第二熔融管6得上端延伸至炉体1的外侧与第二进料口4的出料口连接，所述第三熔融管7的底端连接有第四熔融管8和第五熔融管9，所述第四熔融管8和第五熔融管9沿第三熔融管7的中心线对称设置，且第四熔融管8和第五熔融管9之间存在夹角B，所述第四熔融管8的底端延伸至炉体1外侧与第一出料管10连接，所述第五熔融管9的底端延伸至炉体1外侧与第二出料管11连接，粉状物料2-氯-5-三氯甲基吡啶分别通过第一进料口3和第二进料口4分别进入第一熔融管5和第二熔融管6中，在第一电加热器12及第二电加热器13加热下，逐渐加热，完成一级加热，物料再次在第三熔融管7张汇集，同时被第三电加热器14加热，完成一级加热，第三熔融管7中的物料再通过第四熔融管8和第五熔融管9上的第四电加热器15及第五电加热器16，完成三级加热，直至将2-氯-5-三氯甲基吡啶加热至熔融状态，最后从第一出料管10和第二出料管11中排出，上述结构的整合使该工艺模块装置占地面积大大减少。结构合理，工艺简单，使得项目投资性价比达到最优。
优选地，所述第一熔融管5的外壁上设置有为第一熔融管5供热的第一电加热器12，所述第二熔融管6的外壁上设置有为第二熔融管6供热的第二电加热器13，所述第三熔融管7的外壁上设置有为第三熔融管7供热的第三电加热器14，所述第四熔融管8的外壁上设置有为第四熔融管8供热的第四电加热器15，所述第五熔融管9的外壁上设置有为第五熔融管9供热的第五电加热器16；所述第一电加热器12的尾端呈螺旋状，缠绕在第一熔融管5的外壁上；所述第二电加热器13的尾端呈螺旋状，缠绕在第二熔融管6的外壁上；所述第三电加热器14的尾端呈螺旋状，缠绕在第三熔融管7的外壁上；所述第四电加热器15的尾端呈螺旋状，缠绕在第四熔融管8的外壁上；所述第五电加热器16的尾端呈螺旋状，缠绕在第五熔融管9的外壁上；
优选地，所述保温储能材料2为储能盐，按照质量百分比计算，包括以下组分：碳酸钠22%，氯化钾10%，硝酸钠41%，亚硝酸钾12%，硫酸钠15%，加热热熔融管的同时也加热储能盐，进一步加大换热面积，能充分均匀加热熔融管；
优选地，所述炉体1的外壁上具有保温层；
优选地，所述第一出料管10包括与第四熔融管8连接的第一弯管10.1，所述第一弯管10.1的另一端为第一水平输送管10.2，所述第一水平输送管10.2内置有第一搅拌轴10.3，所述第一搅拌轴10.3与第一水平输送管10.2同轴设置，所述第一搅拌轴10.3上具有驱动物料从弯管端向另一端输送的第一螺旋叶片10.4，所述第一搅拌轴10.3的一端贯穿第一弯管10.1，延伸至第一弯管10.1外，且在端部安装有第一从动齿轮10.5，所述第一减速电机10.7的动力输出轴上具有与第一从动齿轮10.5配合的第一主动齿轮10.6，所述第一减速电机10.7驱动第一主动齿轮10.6旋转，在第一从动齿轮10.5与第一主动齿轮10.6的啮合下，驱动第一搅拌轴10.3旋转，第一搅拌轴10.3带动第一螺旋叶片10.4旋转，完成物料输送，结构简单，便于实现物料在输送的过程中稳定、流畅的向前输送，保证了输送效率和输送质量；
优选地，所述第二出料管11包括第四熔融管8连接的第二弯管，所述第二弯管的另一端为第二水平输送管，所述第二水平输送管内置有第二搅拌轴，所述第二搅拌轴与第二水平输送管同轴设置，所述第二搅拌轴上具有驱动物料从弯管端向另一端输送的第二螺旋叶片，所述第二搅拌轴的一端贯穿第二弯管，延伸至第二弯管外，且在端部安装有第二从动齿轮，所述第二减速电机的动力输出轴上具有与第二从动齿轮配合的第二主动齿轮，所述第二减速电机驱动第二主动齿轮旋转，在第二从动齿轮与第二主动齿轮的啮合下，驱动第二搅拌轴旋转，第二搅拌轴带动第二螺旋叶片旋转，完成物料输送，结构简单，便于实现物料在输送的过程中稳定、流畅的向前输送，保证了输送效率和输送质量；
优选地，所述第一弯管的端部具有法兰A，所述第四熔融管8的端部具有与法兰A配合的法兰B，所述法兰A和法兰B通过螺栓连接在一起。
一种2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的工艺，利用上述的将2-氯-5-三氯甲基吡啶加热至熔融状态，排放入密闭体系中，在密闭体系中，无水条件下，在熔融的2-氯-5-三氯甲基吡啶中，加入催化剂，然后与氟化氢进行反应，得到2-氯-5-三氟甲基吡啶，与目前文献报道相比，本方法成本优势明显，所有步骤无苛刻条件，操作简单，对环境友好，具有显著的社会和经济效益，适合工业化生产。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，其特征在于：包括炉体（1）和位于炉体（1）内的第一熔融管（5）、第二熔融管（6）、第三熔融管（7）、第四熔融管（8）、第五熔融管（9），第一熔融管（5）、第二熔融管（6）、第三熔融管（7）、第四熔融管（8）、第五熔融管（9）与炉体（1）之间的间隙内填充有保温储能材料（2），所述第三熔融管（7）处于炉体（1）的内中部，且竖向设置，所述第三熔融管（7）的上端连接有第一熔融管（5）和第二熔融管（6），所述第一熔融管（5）和第二熔融管（6）沿第三熔融管（7）的中心线对称设置，且第一熔融管（5）和第二熔融管（6）之间存在夹角A，所述第一熔融管（5）的上端延伸至炉体（1）外侧与第一进料口（3）的出料口连接，所述第二熔融管（6）得上端延伸至炉体（1）的外侧与第二进料口（4）的出料口连接，所述第三熔融管（7）的底端连接有第四熔融管（8）和第五熔融管（9），所述第四熔融管（8）和第五熔融管（9）沿第三熔融管（7）的中心线对称设置，且第四熔融管（8）和第五熔融管（9）之间存在夹角B，所述第四熔融管（8）的底端延伸至炉体（1）外侧与第一出料管（10）连接，所述第五熔融管（9）的底端延伸至炉体（1）外侧与第二出料管（11）连接，粉状物料2-氯-5-三氯甲基吡啶分别通过第一进料口（3）和第二进料口（4）分别进入第一熔融管（5）和第二熔融管（6）中，在第一电加热器（12）及第二电加热器（13）加热下，逐渐加热，完成一级加热，物料再次在第三熔融管（7）张汇集，同时被第三电加热器（14）加热，完成一级加热，第三熔融管（7）中的物料再通过第四熔融管（8）和第五熔融管（9）上的第四电加热器（15）及第五电加热器（16），完成三级加热，直至将2-氯-5-三氯甲基吡啶加热至熔融状态，最后从第一出料管（10）和第二出料管（11）中排出。
2.根据权利要求1所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，其特征在于：所述第一熔融管（5）的外壁上设置有为第一熔融管（5）供热的第一电加热器（12），所述第二熔融管（6）的外壁上设置有为第二熔融管（6）供热的第二电加热器（13），所述第三熔融管（7）的外壁上设置有为第三熔融管（7）供热的第三电加热器（14），所述第四熔融管（8）的外壁上设置有为第四熔融管（8）供热的第四电加热器（15），所述第五熔融管（9）的外壁上设置有为第五熔融管（9）供热的第五电加热器（16）。
3.根据权利要求2所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，其特征在于：所述第一电加热器（12）的尾端呈螺旋状，缠绕在第一熔融管（5）的外壁上；所述第二电加热器（13）的尾端呈螺旋状，缠绕在第二熔融管（6）的外壁上；所述第三电加热器（14）的尾端呈螺旋状，缠绕在第三熔融管（7）的外壁上；所述第四电加热器（15）的尾端呈螺旋状，缠绕在第四熔融管（8）的外壁上；所述第五电加热器（16）的尾端呈螺旋状，缠绕在第五熔融管（9）的外壁上。
4.根据权利要求3所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，其特征在于：所述保温储能材料（2）为储能盐，按照质量百分比计算，包括以下组分：碳酸钠18-22%，氯化钾9-10%，硝酸钠40-45%，亚硝酸钾12%，硫酸钠14-16%，加热热熔融管的同时也加热储能盐，进一步加大换热面积，能充分均匀加热熔融管。
5.根据权利要求4所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，其特征在于：所述储能盐，按照质量百分比计算，包括以下组分：碳酸钠22%，氯化钾10%，硝酸钠41%，亚硝酸钾12%，硫酸钠15%。
6.根据权利要求5所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，其特征在于：所述炉体（1）的外壁上具有保温层。
7.根据权利要求6所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，其特征在于：所述第一出料管（10）包括与第四熔融管（8）连接的第一弯管（10.1），所述第一弯管（10.1）的另一端为第一水平输送管（10.2），所述第一水平输送管（10.2）内置有第一搅拌轴（10.3），所述第一搅拌轴（10.3）与第一水平输送管（10.2）同轴设置，所述第一搅拌轴（10.3）上具有驱动物料从弯管端向另一端输送的第一螺旋叶片（10.4），所述第一搅拌轴（10.3）的一端贯穿第一弯管（10.1），延伸至第一弯管（10.1）外，且在端部安装有第一从动齿轮（10.5），还包括第一减速电机（10.7），所述第一减速电机（10.7）的动力输出轴上具有与第一从动齿轮（10.5）配合的第一主动齿轮（10.6），所述第一减速电机（10.7）驱动第一主动齿轮（10.6）旋转，在第一从动齿轮（10.5）与第一主动齿轮（10.6）的啮合下，驱动第一搅拌轴（10.3）旋转，第一搅拌轴（10.3）带动第一螺旋叶片（10.4）旋转，完成物料输送，结构简单，便于实现物料在输送的过程中稳定、流畅的向前输送，保证了输送效率和输送质量。
8.根据权利要求7所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，其特征在于：所述第二出料管（11）包括第四熔融管（8）连接的第二弯管，所述第二弯管的另一端为第二水平输送管，所述第二水平输送管内置有第二搅拌轴，所述第二搅拌轴与第二水平输送管同轴设置，所述第二搅拌轴上具有驱动物料从弯管端向另一端输送的第二螺旋叶片，所述第二搅拌轴的一端贯穿第二弯管，延伸至第二弯管外，且在端部安装有第二从动齿轮，还包括第二减速电机，所述第二减速电机的动力输出轴上具有与第二从动齿轮配合的第二主动齿轮，所述第二减速电机驱动第二主动齿轮旋转，在第二从动齿轮与第二主动齿轮的啮合下，驱动第二搅拌轴旋转，第二搅拌轴带动第二螺旋叶片旋转，完成物料输送，结构简单，便于实现物料在输送的过程中稳定、流畅的向前输送，保证了输送效率和输送质量。
9.根据权利要求8所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的原料供应系统，其特征在于：所述第一弯管的端部具有法兰A，所述第四熔融管（8）的端部具有与法兰A配合的法兰B，所述法兰A和法兰B通过螺栓连接在一起。
10.一种2-氯-5-三氟甲基吡啶合成的工艺，其特征在于：利用如权利要求1-9任一项所述的将2-氯-5-三氯甲基吡啶加热至熔融状态，排放入密闭体系中，在密闭体系中，无水条件下，在熔融的2-氯-5-三氯甲基吡啶中，加入催化剂，然后与氟化氢进行反应，得到2-氯-5-三氟甲基吡啶，与目前文献报道相比，本方法成本优势明显，所有步骤无苛刻条件，操作简单，对环境友好，具有显著的社会和经济效益，适合工业化生产。
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