CN204193922U - 一种具有水滴状微结构的微反应器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有水滴状微结构的微反应器装置，所述装置包括原料瓶、进料泵、预热管、微反应器EXMM-50、延时管、冷却管、背压阀和产品接收器；本实用新型所提供装置的核心单元为微反应器EXMM-50的微通道结构，这种结构能更好的强化物料的混合效果，即有2个进料口同时进入具有坡状结构的混合微通道，这种结构将使流体间高速交叉撞击后使体系处于均匀分散状态，然后再进入反应通道具有连续水滴状结构的微通道，实现分离再结合的混合效果；反应器的通道热量交换能力强使体系温度更准确停留在有利于反应的温度，大大提高产品收率、周期大大缩短、安全可控性高、副产减少。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微反应器，尤其涉及一种用于环氧化反应的具有水滴状微结构的微反应器装置。
背景技术
不同的化学反应，需要不同的反应时间；而且有些化学反应需要在一定温度下，较长时间内才能完成，例如比卡鲁胺环氧化反应这一步通常需要反应20小时以上；这就需要通过油浴或水浴实现温度的长时间稳定控制，因此组装的仪器多，实验装置复杂，难于操作和控制，也需要较大的试验场地和空间；而且常规用来生产烯烃环氧化反应产品的设备还存在收率低、副产多、周期长等问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种能提高收率、减少副产、缩短周期的用来进行环氧化反应的微反应器装置，本装置结构简单，使用方便，以实现环氧化反应的高效、安全、连续化生产。具体技术方案如下。
本申请提供一种具有水滴状微结构的微反应器装置，所述装置包括原料瓶、进料泵、预热管、微反应器EXMM-50、延时管、冷却管、背压阀和产品接收器；所述原料瓶、进料泵、预热管、微反应器EXMM-50、延时管、冷却管以及背压阀和产品接收器串联连接。
进一步地，本申请中所述微反应器EXMM-50有两个进料口和一个出料口，两个进料口首先进入具有交错L型坡状结构的混合微通道，然后再进入具有连续水滴状结构的反应微通道。
进一步地，本申请所述微反应装置置于水浴/油浴控温箱中。
进一步地，本申请所述进料泵为可调节的钛式恒流泵。
进一步地，本申请所述预热管、延时管和冷却管为不锈钢管。
进一步地，本申请所述背压阀为压力范围在0-10Mpa的不锈钢背压阀。
进一步地，本申请所述微反应器装置还包括远传温度表、现场温度表和现场压力表，所述远传温度表分别设在预热管、延迟管和冷却管的两侧，所述现场温度表插入产品接收器中，所述现场压力表设在冷却管和背压阀之间。
有益效果：本实用新型所提供装置的核心单元为微反应器内部微通道结构，这种结构能更好的强化物料的混合效果，这是常规搅拌无法比拟的，即有2个进料口同时进入混合通道，混合通道为具有交错L型坡状结构的混合微通道，这种结构将使流体间高速交叉撞击后使体系处于均匀分散状态，然后再进入反应通道具有连续水滴状结构的微通道，实现分离再结合的混合效果；反应器的通道热量交换能力强，使体系温度更准确停留在有利于反应的温度，大大提高产品收率、缩短反应周期、提高安全可控性、减少副产物。
附图说明
图1 具有水滴状微结构的微反应器装置的结构示意图；
图2 微反应器EXMM-50的剖面图；
图中 1 进料泵P01，2 进料泵P01，3 进料口L1，4 进料口L2，5 出料口L3，6 延迟管，7 冷却管，8 微反应器EXMM-50，9 背压阀，10 产品接收器，11 现场压力表，12 远传温度表，13 现场温度表，14 原料瓶V01，15 原料瓶V02，16预热管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明。
如图1所示，本申请提供的微反应器装置包括原料瓶、进料泵、预热管、微反应器EXMM-50、延时管、冷却管、背压阀和产品接收器：所述原料瓶14与进料泵1连接，进料泵1连接到微反应器EXMM-50的进料口2；原料瓶15与进料泵2连接，进料泵2通过预热管16连接到微反应器EXMM-50的进料口4；微反应器8的出料口5连接到延迟管6和冷却管7，冷却管7出口依次连接到现场压力表11、背压阀9，再进入到产品接收器10中；若将整个反应装置置于水浴或油浴温度控制箱中，则需在预热管的两侧、延迟管的两侧以及冷却管的出口装有远传温度表12用来检测温度；现场压力表11安装在背压阀前，同时还可以通过现场温度表13对接收器中的温度进行监测。
若用本申请的微反应器装置生产比卡鲁胺中间体B，具体的应用步骤为：将比卡鲁胺中间体A溶解至乙酸酐中，为溶液2备用；将乙酸酐投入反应瓶中，升温，滴加过氧化氢溶液，并控制温度，滴加完毕，加入催化剂搅拌，为溶液1备用；溶液1由泵P01打入进料口L1，控制流速，溶液2由泵P02打入进料口L2，控制流速，经过2.3min后物料进入产品接收容器，即为比卡鲁胺中间体B粗品；粗品经液相检测，A的转化率为56%。
简单来说，如图2所示，具体应用包括如下步骤：1）将比卡鲁胺中间体A溶解至一定体积的乙酸酐中，备用；2）将过氧化氢溶液和乙酸酐及催化剂按一定的摩尔比通过常规反应制得；3）步骤2的混合料液与步骤1的料液按一定的体积比通过微反应器具有交错L型坡状结构的混合微通道M1进行快速反应，然后再进入反应通道具有连续水滴状结构的微通道M2，实现分离再结合的混合效果，并于延时管线中继续反应，后经冷却管降温初步淬灭，最终进入产品接收器，得到比卡鲁胺中间体B粗品。
本实用新型所提供的微反应器微通道结构，能更好的强化物料的混合效果，这是常规搅拌无法比拟的，有2个进料口同时进入具有坡状结构的混合微通道，这种结构可使流体在高速交叉撞击后，体系处于均匀分散状态，再进入具有连续水滴状结构的微通道，实现分离再结合的混合效果；反应器的通道热量交换能力强，使体系温度更准确停留在有利于反应的温度，大大提高产品收率、周期大大缩短、安全可控性高、副产减少。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有水滴状微结构的微反应器装置，其特征在于，所述装置包括原料瓶、进料泵、预热管、微反应器EXMM-50、延时管、冷却管、背压阀和产品接收器；所述原料瓶、进料泵、预热管、微反应器EXMM-50、延时管、冷却管以及背压阀和产品接收器串联连接。
2.根据权利要求1所述的微反应器装置，其特征在于，所述微反应器EXMM-50有两个进料口和一个出料口，两个进料口首先进入具有交错L型坡状结构的混合微通道，然后再进入具有连续水滴状结构的反应微通道。
3. 根据权利要求1所述的微反应器装置，其特征在于，所述微反应装置置于水浴/油浴控温箱中。
4.根据权利要求1所述的微反应器装置，其特征在于，所述进料泵为可调节的钛式恒流泵。
5.根据权利要求1所述的微反应器装置，其特征在于，所述预热管、延时管和冷却管为不锈钢管。
6.根据权利要求1所述的微反应器装置，其特征在于，所述背压阀为压力范围在0-10Mpa的不锈钢背压阀。
7.根据权利要求1所述的微反应器装置，其特征在于，所述微反应器装置还包括远传温度表、现场温度表和现场压力表，所述远传温度表分别设在预热管、延迟管和冷却管的两侧，所述现场温度表插入产品接收器中，所述现场压力表设在冷却管和背压阀之间。
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