CN203440266U - 一种固体光气合成反应器 - Google Patents
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Abstract
一种固体光气合成反应器是由金属外套与玻璃内套构成，在玻璃内套中依次安设有三组螺旋盘管，在玻璃内套外依次安设有相应的三组紫外光源。在合成固体光气时，将碳酸二甲酯置于反应器内，后在紫外光源照射下从反应器底部通入氯气，从反应器顶部生成副产物氯化氢气输出。该反应器内置有盘管进行冷、热介质交换，有效地控制氯化反应温度；适当的高径比使氯气有充分的溶解和反应时间，有利于缩短反应时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光气合成反应器，尤其是一种包括金属外套、玻璃内套、螺旋盘管及紫外光源的用于固体光气合成反应器。
背景技术
现有用于固体光气合成的设备主要为普通釜式玻璃反应釜，工作时，将原料碳酸二甲酯泵入反应器，再从底部通入氯气，但因反应器的釜式结构导致光源的固定难度大，氯化反应的光通率较低，氯气消耗量较大，故反应收率较低，产品纯度较差，生产成本较高。
还能够获得的现有技术，如公开号为CN1638856A的一种“用于生产光气的反应器和方法”，再如公开号为CN10231697A的一种“制备光气的反应器和方法”， 也同样存在反应收率较低，产品纯度较差，生产成本较高的不足。
发明内容
为了克服传统固体光气合成设备存在的缺点，本实用新型提供一种能够降低能耗、提高效率、进一步改善物料接触、强化气液传质过程的固体光气合成反应器。
本实用新型通过以下技术方案得以实现。
一种固体光气合成反应器，含有金属外套、玻璃内套、螺旋盘管及紫外光源；其特征在于：所述玻璃内套是透明圆柱式结构，其内依次安设有第一螺旋盘管、第二螺旋盘管和第三螺旋盘管；其外依次安设有相应的第一紫外光源、第二紫外光源和第二紫外光源，并套设有与玻璃内套相应的金属外套；在玻璃内套的底端设置有Cl2进口，顶端设置有HCl出口；在合成固体光气时，先将原料碳酸二甲酯置于反应器内，后在紫外光源照射下从反应器的底部通入氯气，生成的副产物氯化氢气从反应器的上端进入冷却吸收系统。
进一步的附加技术方案如下：
所述玻璃内套的高度与直径的比为4.5。
所述紫外光源的功率为1kw，波长是254nm。
所述反应器底部通入氯气与反应器顶部生成的副产物氯化氢气的比是流速比是2。
所述金属外套与玻璃内套的直径比为1.8。
实现本实用新型所提供的一种一种固体光气合成反应器，与现有技术相比，具有突出的特点在于：采用柱式鼓泡式反应器，延长了通氯时间，使氯气充分吸收和反应；分段内置紫外光源，增大了光通率，有效地产生氯自由基和增强自由基活性；内置有盘管，可通过冷、热介质循环移走反应热或给反应体加热，以维持反应料液所需的反应温度；本反应器无引发剂光氯化，避免了溶剂法工艺溶剂的回收和损失带来的成本增加问题。
附图说明
图1是固体光气合成反应器的整体结构示意图。
图中：1：玻璃内套；2：第一螺旋盘管；3：第二紫外光源；4：金属外套；5：Cl2进口；6：HCl出口；7：第一紫外光源；8：第二螺旋盘管；9：第三螺旋盘管；10：第三紫外光源；11：第一冷却水进口；12：第一冷却水出口；13：第二冷却水出口；14：第二冷却水进口；15：第三冷却水进口；16：第三冷却水出口。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式作出进一步的说明。
如图1所述，实施上述所提供的一种固体光气合成反应器，主要是由属外套4、透明玻璃内套1、螺旋盘管2、8、9以及紫外光源7、3、10构成；其中，所采用玻璃内套1一般是采用透明式圆柱式结构，其内依次安装设置有相同的第一螺旋盘管2、第二螺旋盘管8和第三螺旋盘管9；在玻璃内套1外与第一螺旋盘管2、第二螺旋盘管8和第三螺旋盘管9相对应安装设置有相应的第一紫外光源7、第二紫外光源3和第二紫外光源10；在最外层还套设有与玻璃内套1相应的金属外套4；在玻璃内套1的底端设置有Cl2进口5，顶端设置有HCL出口6，构成一种固体光气合成反应器，该反应器在合成固体光气时，是先将原料碳酸二甲酯置于反应器内，后在紫外光源照射下从反应器的底部通入氯气，生成的副产物氯化氢气从反应器的上端进入冷却吸收系统，其反应效果令人满意。
在上述固体光气合成反应器构成的基础上，进一步的将所述玻璃内套的高度与直径的比选择为4.5；将所述紫外光源的功率选择为1kw，波长选择为254nm；将所述反应器底部通入氯气与反应器顶部生成的副产物氯化氢气的流速比控制在2；将所述金属外套与玻璃内套的直径比设置为1.8。
采用上述进一步的技术方案，该反应器生产固体光气的收率达到了99.2%，产物纯度≥99.0%（GC法）。经中试及工业生产表明，本实用新型实现了生产连续化操作，可使固体光气的生产成本降低15%，且具有投资少、见效快、车间占地面积小等优点，采用实用新型建设年产1000吨固体光气生产车间的费用仅为60万元，与老工艺比较可至少节省投资120万元。
Claims (5)
1.一种固体光气合成反应器，含有金属外套、玻璃内套、螺旋盘管及紫外光源；其特征在于：所述玻璃内套（1）是透明圆柱式结构，其内依次安设有第一螺旋盘管（2）、第二螺旋盘管（8）和第三螺旋盘管（9）；其外依次安设有相应的第一紫外光源（7）、第二紫外光源（3）和第二紫外光源（10），并套设有与玻璃内套（1）相应的金属外套（4）；在玻璃内套（1）的底端设置有Cl2进口（5），顶端设置有HCl出口（6）。
2.如权利要求1所述的固体光气合成反应器，其特征在于：所述玻璃内套（1）的高度与直径的比为4.5。
3.如权利要求1所述的固体光气合成反应器，其特征在于：所述紫外光源（7）的功率为1kw，波长是254nm。
4.如权利要求1所述的固体光气合成反应器，其特征在于：所述反应器底部通入氯气与反应器顶部生成的副产物氯化氢气的流速比是2。
5.如权利要求1所述的固体光气合成反应器，其特征在于：所述金属外套（4）与玻璃内套（1）的直径比为1.8。
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