CN207973696U - 一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开涉及化学产品的制备装置，公开了一种用于制备2‑氯‑4‑甲磺酰基苯的装置，包括预反应釜、第一压滤机、磺酰化反应釜、第二压滤机、第一氯化反应釜、减压压滤机、第二氯化反应釜、第三压滤机、结晶器和第四压滤机，所述预反应釜、所述第一压滤机、所述磺酰化反应釜、所述第二压滤机、所述第一氯化反应釜、所述减压压滤机、所述第二氯化反应釜、所述第三压滤机、所述结晶器和所述第四压滤机通过管道依次连通。本实用新型采用新机械结构，实现了2‑氯‑4‑甲磺酰基苯的从原料到产品的不间断生产，提高了2‑氯‑4‑甲磺酰基苯的生产效率，节约了时间成本。

Description

一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置

技术领域

本实用新型涉及化学产品的制备装置，更具体地说，它涉及一种用于制备邻甲氧基对硝基苯胺的装置。

背景技术

2-氯-4-甲磺酰基苯是一种染料生产过程中的中间产物。2-氯-4-甲磺酰基苯由4-甲基苯磺酰氯为原料，在氢氧化钠的催化下与亚硫酸钠反应，随后与氯甲烷、水进行酰化反应，再通过氯气氯化，随后与硝酸进行硝化反应，而后进水解反应生产2-氯-4-甲磺酰基苯溶液，通过结晶进行对产品溶液分离，最终得到成品2-氯-4-甲磺酰基苯；目前的2-氯-4-甲磺酰基苯制备时，在反应釜中完成酰化反应，需要工人将产物运输至另一个反应釜中完成硝化反应，增加了2-氯-4-甲磺酰基苯的生产时间，降低了2-氯-4-甲磺酰基苯的生产效率。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型在于提供一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，实现了2-氯-4-甲磺酰基苯的从原料到产品的不间断生产，不需要工人运输，提高了2-氯-4-甲磺酰基苯的生产效率，节约了时间成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，包括预反应釜、第一压滤机、磺酰化反应釜、第二压滤机、第一氯化反应釜、减压压滤机、第二氯化反应釜、第三压滤机、结晶器和第四压滤机，所述预反应釜、所述第一压滤机、所述磺酰化反应釜、所述第二压滤机、所述第一氯化反应釜、所述减压压滤机、所述第二氯化反应釜、所述第三压滤机、所述结晶器和所述第四压滤机通过管道依次连通, 所述预反应釜包括釜体、进料组件、出料组件、搅拌组件和驱动机构，所述釜体通过管道与所述第一压滤机连通，所述搅拌组件包括转动连接于所述釜体上的转轴和固定连接于所述转轴上的转叶，所述转叶上开设有搅拌孔，所述驱动机构设置于所述釜体上且用于驱动所述转轴转动，所述进料组件设置于所述釜体上，所述出料组件设置于所述釜体上。

通过采用上述技术方案，2-氯-4-甲磺酰基苯以4-甲基苯磺酰氯为原料，4-甲基苯磺酰氯传输至预反应釜中，驱动组件驱动，带动转轴转动，转轴转动带动转叶以转轴轴心为圆心转动，随着转叶的转动，搅拌孔也转动，搅拌孔转动使得4-甲基苯磺酰氯与亚硫酸钠的混合更加充分；在氢氧化钠的催化下与亚硫酸钠反应，通过第一压滤机对4-甲基苯磺酰氯与亚硫酸钠反应的产物过滤提纯，随后将产物通过管道传输至磺酰化反应釜，在磺酰化反应釜中与氯甲烷、水进行酰化反应，而后通过第二压滤机对酰化反应的产物过滤提纯，再通过管道将酰化反应的产物传输至第一氯化反应釜，然后在第一氯化反应釜中将酰化反应的产物氯化，通过减压压滤机对酰化反应的氯化产物过滤提纯，然后将酰化反应的产物通过管道传输至第二氯化反应釜中并通入硝酸，使得酰化反应的氯化产物与硝酸进行硝化反应，而后加入氢氧化钠使得硝化反应的产物进行水解反应并通过第三压滤机过滤得到产品2-氯-4-甲磺酰基苯溶液，最终通过结晶器结晶进行分离2-氯-4-甲磺酰基苯晶体，通过第四压滤机对2-氯-4-甲磺酰基苯晶体除湿得到较干燥的成品，实现了从原料到产品的不间断生产，提高了2-氯-4-甲磺酰基苯的生产效率，节约了时间成本。

本实用新型进一步设置为：所述驱动机构包括电机、传动组件和驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述转轴固定连接，所述电机设置于所述釜体上且与所述传动组件联动，所述传动组件设置于所述釜体上用于驱动所述驱动齿轮转动。

通过采用上述技术方案，电机驱动带动传动组件运作，传动组件运作带动驱动齿轮转动，驱动齿轮转动带动转轴转动，转轴转动带动转叶以转轴轴心为圆心转动，转叶转动配合搅拌孔不同搅拌反应物，使得反应物充分混合，加快反应的进行。

本实用新型进一步设置为：所述传动组件包括主齿轮、次齿轮和机箱，所述釜体上设置有所述机箱，所述电机的输出轴与所述主齿轮固定连接，所述次齿轮与所述主齿轮啮合，所述次齿轮转动连接于所述机箱内且与所述驱动齿轮啮合。

通过采用上述技术方案，电机驱动，带动主齿轮转动，主齿轮转动带动次齿轮转动，次齿轮转动带动驱动齿轮转动，驱动齿轮转动带动转轴转动，转轴转动带动转叶转动达到搅拌原料的目的。

本实用新型进一步设置为：所述进料组件包括第一进料管、第二进料管和催化进料管，所述第一进料管与所述釜体连接，所述第二进料管与所述釜体连通，所述催化进料管与所述釜体连通。

通过采用上述技术方案，第一进料管用于原料4-甲基苯磺酰氯的进料，第二进料管用于亚硫酸钠的进料，催化进料管用于催化剂氢氧化钠的进料；将原料和催化剂区分进料，当4-甲基苯磺酰氯和亚硫酸钠需要单独进料时，可以通过第一进料管和第二进料管做出适当的进料调整；当催化剂需要进料时，可以通过催化进料管进行催化剂的进料。

本实用新型进一步设置为：所述出料组件包括出料管和连接结构，所述出料管与所述釜体连通，所述出料管与所述管道连通，所述连接结构设置于所述出料管上用于驱使所述出料管与所述管道紧密连接。

通过采用上述技术方案，工人通过进料组件使得原料自釜体外进入釜体中，原料进入釜体中通过转叶搅拌充分反应；反应后的产物自出料管传输至管道，然后通过管道传输至磺酰化反应釜进行下一步反应；连接机构的设立使得出料管与管道之间的连接更为紧密，减小了4-甲基苯磺酰氯和亚硫酸钠反应生成的产物外泄的可能性。

本实用新型进一步设置为：所述连接结构包括第一固定件、第二固定件和连接件，第一固定件固定连接于所述管道上，所述第二固定件固定连接于所述出料管上，所述第一固定件上设置有所述连接件，所述第二固定件上开设有螺纹孔，所述连接件螺纹连接于所述螺纹孔中。

通过采用上述技术方案，通过拧动连接件，使得连接件螺纹连接于螺纹孔中，进而使得第一固定件与第二固定件互相靠近，继而带动出料管与管道互相靠近，使得出料管与管道之间的缝隙减小，达到减小生成物外泄的目的。

本实用新型进一步设置为：所述连接件上螺纹连接有锁紧件，所述锁紧件螺纹连接于所述连接件上，所述锁紧件与所述第二固定件抵紧。

通过采用上述技术方案，拧动锁紧件，使得锁紧件抵紧第二固定件，从而使得连接件与第二固定件的螺纹连接更为紧密，减小连接件脱离第二固定件的可能性。

本实用新型进一步设置为：所述出料管上设置有用于调节4-甲基苯磺酰氯和亚硫酸钠反应生成的产物的出料速度的调节阀。

通过采用上述技术方案，调节阀可以调节4-甲基苯磺酰氯和亚硫酸钠反应生成的产物的出料速度。

本实用新型进一步设置为：所述釜体上设置有用于观察釜体内部反应情况的观察口。

通过采用上述技术方案，工人可以通过观察口观察釜体内的反应情况，以便工人调节进料速度和出料速度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.2-氯-4-甲磺酰基苯以4-甲基苯磺酰氯为原料，4-甲基苯磺酰氯传输至预反应釜中，在氢氧化钠的催化下与亚硫酸钠反应，通过第一压滤机对4-甲基苯磺酰氯与亚硫酸钠反应的产物过滤提纯，随后将产物通过管道传输至磺酰化反应釜，在磺酰化反应釜中与氯甲烷、水进行酰化反应，而后通过第二压滤机对酰化反应的产物过滤提纯，再通过管道将酰化反应的产物传输至第一氯化反应釜，然后在第一氯化反应釜中将酰化反应的产物氯化，通过减压压滤机对酰化反应的氯化产物过滤提纯，然后将酰化反应的产物通过管道传输至第二氯化反应釜中并通入硝酸，使得酰化反应的氯化产物与硝酸进行硝化反应，而后加入氢氧化钠使得硝化反应的产物进行水解反应并通过第三压滤机过滤得到产品2-氯-4-甲磺酰基苯溶液，最终通过结晶器结晶进行分离2-氯-4-甲磺酰基苯晶体，通过第四压滤机对2-氯-4-甲磺酰基苯晶体除湿得到较干燥的成品，实现了从原料到产品的不间断生产，提高了2-氯-4-甲磺酰基苯的生产效率，节约了时间成本；

2.工人可以通过观察口观察釜体内的反应情况，以便工人调节进料速度和出料速度。

附图说明

图1为本实用新型的简易结构示意图；

图2为预反应釜的整体结构示意图；

图3为预反应釜的剖视图；

图4为连接结构的爆炸图。

附图标记：1、预反应釜；11、第一压滤机；12、釜体；121、观察口；13、进料组件；131、第一进料管；132、第二进料管；133、催化进料管；14、出料组件；141、出料管；142、连接结构；143、第一固定件；144、第二固定件；145、连接件；146、锁紧件；147、通孔；148、螺纹孔；149、调节阀；15、搅拌组件；151、转轴；152、转叶；153、搅拌孔；16、驱动机构；161、电机；162、传动组件；163、驱动齿轮；164、主齿轮；165、次齿轮；166、机箱；2、磺酰化反应釜；21、第二压滤机；3、第一氯化反应釜；31、减压压滤机；4、第二氯化反应釜；41、第三压滤机；5、结晶器；51、第四压滤机；6、管道。

具体实施方式

参照附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，包括预反应釜1、第一压滤机11、磺酰化反应釜2、第二压滤机21、第一氯化反应釜3、减压压滤机31、第二氯化反应釜4、第三压滤机41、结晶器5和第四压滤机51，预反应釜1、第一压滤机11、磺酰化反应釜2、第二压滤机21、第一氯化反应釜3、减压压滤机31、第二氯化反应釜4、第三压滤机41、结晶器5和第四压滤机51通过管道6依次连通。

如图2所示，预反应釜1包括釜体12、进料组件13、出料组件14、搅拌组件15（见图3）和驱动机构16。进料组件13包括第一进料管131、第二进料管132和催化进料管133。第一进料管131固定连接于釜体12上，第一进料管131用于原料4-甲基苯磺酰氯的进料。第二进料管132固定连接于釜体12上，第二进料管132用于原料亚硫酸钠的进料。催化进料管133固定连接于釜体12上，催化进料管133用于催化剂氢氧化钠的进料。

如图3所示，釜体12上开设有固定连接有钢化玻璃的观察口121，且釜体12内设置有上述的搅拌组件15。搅拌组件15包括转动连接于釜体12上的转轴151和固定连接于转轴151上的若干转叶152，若干转叶152以转轴151轴心为圆心圆周排布，且转叶152上开设有用于加强搅拌效果的搅拌孔153。

釜体12上端设置有上述的驱动机构16，驱动机构16包括电机161、传动组件162和驱动齿轮163，传动组件162包括主齿轮164、次齿轮165和机箱166。机箱166固定连接于釜体12上端，转轴151往上延伸穿入机箱166内，且转轴151上端固定连接有驱动齿轮163，机箱166一侧内壁转动连接有次齿轮165，次齿轮165与驱动齿轮163啮合。电机161固定连接于机箱166上端，电机161的输出轴往下延伸至机箱166内且固定连接有主齿轮164，主齿轮164与次齿轮165啮合。

出料组件14包括出料管141和连接结构142，出料管141固定连接于釜体12上且用于生成物A的出料，且出料管141通过连接结构142与管道6紧密连接，出料管141上固定连接有用于调节4-甲基苯磺酰氯和亚硫酸钠反应生成的产物的出料速度的调节阀149。

如图4所示，连接结构142包括第一固定件143、第二固定件144和连接件145，管道6靠近出料管141的一端固定连接有第一固定件143，第一固定件143上开设有通孔147，出料管141靠近管道6的一端固定连接有第二固定件144，第二固定件144上开设有螺纹孔148。连接件145为螺栓穿过通孔147螺纹连接于螺纹孔148中实现出料管141与管道6的连通。

连接件145上螺纹连接有锁紧件146，锁紧件146为螺母，锁紧件146与第二固定件144抵紧。通过拧动锁紧件146，使得锁紧件146与第二固定件144抵紧，继而使得连接件145与第二固定件144的螺纹连接更为紧密，减小连接件145脱离螺纹孔148的可能性。

综上所述，具体动态过程：工人通过第一进料管131往釜体12中加入原料4-甲基苯磺酰氯，通过第二进料管132往釜体12中加入原料亚硫酸钠，再通过催化进料管133往釜体12中加入催化剂氢氧化钠；驱动电机161，电机161带动主齿轮164转动，主齿轮164带动次齿轮165转动，次齿轮165转动带动驱动齿轮163转动，驱动齿轮163转动带动转轴151转动，转轴151转动带动转叶152以转轴151轴心为圆心旋转，达到搅拌原料的目的；转叶152转动带动搅拌孔153转动，搅拌孔153使得原料搅拌更加充分。

4-甲基苯磺酰氯与亚硫酸钠在氢氧化钠的催化下反应，4-甲基苯磺酰氯和亚硫酸钠反应生成的产物通过出料管141进入管道6，而后传输至第一压滤机11，经过第一压滤机11过滤后提纯4-甲基苯磺酰氯和亚硫酸钠反应生成的产物，再通过管道6传输至磺酰化反应釜2，工人往磺酰化反应釜2中通入氯甲烷和水进行酰化反应生成槽；然后通过管道6将酰化反应的产物传输至第二压滤机21过滤提纯，再通过管道6传输至第一氯化反应釜3，通入氯气氯化生成酰化反应的氯化产物，而后通过管道6将酰化反应的氯化产物传输至减压压滤机31过滤提纯，然后通过管道6传输至第二氯化反应釜4与硝酸进行硝化反应生成硝化反应的产物；随后进行往第二氯化反应釜4中通入氢氧化钠使得硝化反应的产物发生水解反应得到产品2-氯-4-甲磺酰基苯溶液。

最终通过管道6传输至第三压滤机41过滤提纯，再通过结晶器5对产品2-氯-4-甲磺酰基苯溶液进行结晶处理，随后通过管道6将产品2-氯-4-甲磺酰基苯溶液传输至第四压滤机51进行产品2-氯-4-甲磺酰基苯的除湿干燥，最终得到较为干燥的产品。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，其特征是：包括预反应釜(1)、第一压滤机(11)、磺酰化反应釜(2)、第二压滤机(21)、第一氯化反应釜(3)、减压压滤机(31)、第二氯化反应釜(4)、第三压滤机(41)、结晶器(5)和第四压滤机(51)，所述预反应釜(1)、所述第一压滤机(11)、所述磺酰化反应釜(2)、所述第二压滤机(21)、所述第一氯化反应釜(3)、所述减压压滤机(31)、所述第二氯化反应釜(4)、所述第三压滤机(41)、所述结晶器(5)和所述第四压滤机(51)通过管道(6)依次连通,所述预反应釜(1)包括釜体(12)、进料组件(13)、出料组件(14)、搅拌组件(15)和驱动机构(16)，所述搅拌组件(15)包括转动连接于所述釜体(12)上的转轴(151)和固定连接于所述转轴(151)上的转叶(152)，所述转叶(152)上开设有搅拌孔(153)，所述驱动机构(16)设置于所述釜体(12)上且用于驱动所述转轴(151)转动，所述进料组件(13)设置于所述釜体(12)上，所述出料组件(14)设置于所述釜体(12)上且与第一压滤机(11)通过管道(6)连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，其特征是：所述驱动机构(16)包括电机(161)、传动组件(162)和驱动齿轮(163)，所述驱动齿轮(163)与所述转轴(151)固定连接，所述电机(161)设置于所述釜体(12)上且与所述传动组件(162)联动，所述传动组件(162)设置于所述釜体(12)上用于驱动所述驱动齿轮(163)转动。

3.根据权利要求2所述的一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，其特征是：所述传动组件(162)包括主齿轮(164)、次齿轮(165)和机箱(166)，所述釜体(12)上设置有所述机箱(166)，所述电机(161)的输出轴与所述主齿轮(164)固定连接，所述次齿轮(165)与所述主齿轮(164)啮合，所述次齿轮(165)转动连接于所述机箱(166)内且与所述驱动齿轮(163)啮合。

4.根据权利要求3所述的一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，其特征是：所述进料组件(13)包括第一进料管(131)、第二进料管(132)和催化进料管(133)，所述第一进料管(131)与所述釜体(12)连接，所述第二进料管(132)与所述釜体(12)连通，所述催化进料管(133)与所述釜体(12)连通。

5.根据权利要求1所述的一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，其特征是：所述出料组件(14)包括出料管(141)和连接结构(142)，所述出料管(141)与所述釜体(12)连通，所述出料管(141)与所述管道(6)连通，所述连接结构(142)设置于所述出料管(141)上用于驱使所述出料管(141)与所述管道(6)紧密连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，其特征是：所述连接结构(142)包括第一固定件(143)、第二固定件(144)和连接件(145)，第一固定件(143)固定连接于所述管道(6)上，所述第二固定件(144)固定连接于所述出料管(141)上，所述第一固定件(143)上设置有所述连接件(145)，所述第二固定件(144)上开设有螺纹孔(148)，所述连接件(145)螺纹连接于所述螺纹孔(148)中。

7.根据权利要求6所述的一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，其特征是：所述连接件(145)上螺纹连接有锁紧件(146)，所述锁紧件(146)螺纹连接于所述连接件(145)上，所述锁紧件(146)与所述第二固定件(144)抵紧。

8.根据权利要求7所述的一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，其特征是：所述出料管(141)上设置有用于调节4-甲基苯磺酰氯和亚硫酸钠反应生成的产物的出料速度的调节阀(149)。

9.根据权利要求1所述的一种用于制备2-氯-4-甲磺酰基苯的装置，其特征是：所述釜体(12)上设置有用于观察釜体(12)内部反应情况的观察口(121)。