CN204933479U

CN204933479U - 一种在低温下进行的强放热反应装置

Info

Publication number: CN204933479U
Application number: CN201520709737.0U
Authority: CN
Inventors: 张超智; 葛吉源; 顾承越; 苏艳晓; 牛孟霄; 李婷
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2025-09-15

Abstract

本实用新型公开了一种在低温下进行的强放热反应装置，包括温度计、喷头、冷凝管、搅拌叶浆、储液罐和设有进料口和出料口的反应罐，所述冷凝管设于反应罐内，且冷凝管的冷凝管进口与冷凝管进口分别穿过反应罐的侧壁伸于反应罐外，温度计设于反应罐上，且温度计的感应头伸于反应罐内，搅拌叶浆转动设置于反应罐内，喷头固定连接在反应罐内，且喷头与设于反应罐外侧的储液罐相连。本实用新型能够克服传统低温下进行的强放热反应装置的不足，对反应罐和制冷系统以及注入原料的方式进行改进，以实现强放热反应在低温下达到温度可控，无“热点”生成，防止副反应的发生，提高反应收率。

Description

一种在低温下进行的强放热反应装置

技术领域：

本实用新型涉及一种在低温下进行的强放热反应装置。

背景技术：

在化工、制药、食品等行业的生产过程中，为获得所需的化学产品，通常在制备该化学产品的过程中，其化学反应往往对温度有一定的要求，小实验温度和浓度都是比较好控制的，但放大实验甚至在工业生产中就不同了，针对需要在低温状态下进行液相之间强放热反应，反应过程产生的热量不能及时移走，导致反应温度过高，可能为副产物的生成创造条件，导致收率降低。同时，对于强放热反应，滴加原料的方式不同，导致原料进入反应体系的体积不同，原料与预置液的换热面积和反应时间不一样，导致放热的温度不均匀，还容易导致局部温度过高，形成“热点”，加速副反应的进行，影响反应收率。

为克服上述缺陷，目前一般的做法是使用普通的反应罐再配置专用的制冷系统、并配上搅拌。注入原料的方式通常采用滴加。这种低温反应装置受制冷设备的限制，并且放热温度不可控制。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容：

本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种在低温下进行的强放热反应装置。

本实用新型所采用的技术方案有：

一种在低温下进行的强放热反应装置，包括温度计、喷头、冷凝管、搅拌叶浆、储液罐和设有进料口和出料口的反应罐，所述冷凝管设于反应罐内，且冷凝管的冷凝管进口与冷凝管进口分别穿过反应罐的侧壁伸于反应罐外，温度计设于反应罐上，且温度计的感应头伸于反应罐内，搅拌叶浆转动设置于反应罐内，喷头固定连接在反应罐内，且喷头与设于反应罐外侧的储液罐相连。

本实用新型的进一步设计在于：

所述喷头通过蠕动泵与储液罐相连。

所述反应罐上设有温度计套管，温度计插接于该温度计套管内。

所述反应罐的顶端设有支架，搅拌叶浆的搅拌轴转动设于支架上。

所述反应罐的外壁上设有保温外壳。

所述反应罐的出料口上设有出料阀。

本实用新型具有如下有益效果：

（1）本实用新型采用间歇式喷雾加料方式控制原料加入的粒径，喷出原料溶液呈气溶胶状态，对于强放热型反应，由于粒径小的过氧化氢溶液在到达反应液面时不会产生局部高温；同时，采用间歇式，可防治温度的升高，从而避免了副反应的产生，提高了产率。

（2）本实用新型的冷凝管置于反应罐内的反应液中，较传统外置冷凝系统冷凝效果好，可以将低温几乎全部扩散到反应系统中，避免低温损失，而且节约能源。

附图说明：

图1为本实用新型结构图。

其中

1、温度计；2、喷头；3、冷凝管进口；4、冷凝管；5、冷凝管出口；6、搅拌叶浆；7、反应罐；8、出料口；9、储液罐；10、保温外壳；11、进料口；12、支架。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

请参照图1所示，本实用新型一种在低温下进行的强放热反应装置，包括温度计1、喷头2、冷凝管4、搅拌叶浆6、储液罐9和反应罐7，反应罐7的顶端壁上设有进料口11，底端壁上设有出料口8，冷凝管4设于反应罐7内，且冷凝管4的冷凝管进口3与冷凝管进口5分别穿过反应罐的侧壁伸于反应罐外，温度计1设于反应罐7上，且温度计的感应头伸于反应罐内。在反应罐7的外壁顶端固定连接有支架12，搅拌叶浆6转动设在反应罐7的内腔内，且搅拌叶浆6的转轴转动连接于支架12上。搅拌叶浆6的转轴通过联轴器与电机转轴相连（图中未画出）。喷头2固定连接在反应罐7内，且喷头2通过蠕动泵与设于反应罐外侧的储液罐9相连。

在反应罐7上设有温度计套管，温度计7插接于该温度计套管内。为便于控制反应罐7反应液的流出流量，在反应罐7的出料口8上设有出料阀。

本实用新型为便于对反应罐7进行保温，在反应罐7的外壁上设有保温外壳10。

在本实用新型正常工作时，先关闭反应罐7上出料口8上的出料阀，在冷凝管4的冷凝管进口3通入冷凝剂，与此同时，用温度计1检测反应罐7内温度，根据测得的温度来控制通入的冷凝剂流量，在达到设定的温度后，通过反应罐7上进料口11加入待反应的物料，同时打开电机，使得搅拌叶浆6开始搅拌，在搅拌叶浆6搅拌反应物过程中，根据温度计测得的反应物的温度的变化来进一步调整冷凝剂的流量，从而使得反应温度在所需工作要求的温度范围内。温度与流量的控制，可以人工进行，也可以用温度传感器经处理后带动流量控制装置自动反馈和调整。温度控制稳定后，打开喷头2，向反应罐7中喷入原料，由于是强放热型反应，采用间歇式喷雾注入型原料，可更好的避免反应液局部高温。反应结束后，关闭冷凝管的冷凝管进口3，停止搅拌，打开出料口8，流出产物。

本实用新型能够克服传统低温下进行的强放热反应装置的不足，对反应罐和制冷系统以及注入原料的方式进行改进，以实现强放热反应在在低温下达到温度可控，无“热点”生成，防止副反应的发生，提高反应收率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种在低温下进行的强放热反应装置，其特征在于：包括温度计（1）、喷头（2）、冷凝管（4）、搅拌叶浆（6）、储液罐（9）和设有进料口（11）和出料口（8）的反应罐（7），所述冷凝管（4）设于反应罐（7）内，且冷凝管（4）的冷凝管进口（3）与冷凝管进口（5）分别穿过反应罐的侧壁伸于反应罐外，温度计（1）设于反应罐（7）上，且温度计的感应头伸于反应罐内，搅拌叶浆（6）转动设置于反应罐（7）内，喷头（2）固定连接在反应罐（7）内，且喷头与设于反应罐外侧的储液罐（9）相连。

2.如权利要求1所述的在低温下进行的强放热反应装置，其特征在于：所述喷头（2）通过蠕动泵与储液罐（9）相连。

3.如权利要求1所述的在低温下进行的强放热反应装置，其特征在于：所述反应罐（7）上设有温度计套管，温度计（1）插接于该温度计套管内。

4.如权利要求1所述的在低温下进行的强放热反应装置，其特征在于：所述反应罐（7）的顶端设有支架（12），搅拌叶浆（6）的搅拌轴转动设于支架（12）上。

5.如权利要求1所述的在低温下进行的强放热反应装置，其特征在于：所述反应罐（7）的外壁上设有保温外壳（10）。

6.如权利要求1所述的在低温下进行的强放热反应装置，其特征在于：所述反应罐（7）的出料口（8）上设有出料阀。