CN218924706U - 光气化回路反应器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光气化回路反应器，包括物料储槽，物料储槽的进口处设置有喉管，光气和底物均通过喉管输送至物料储槽中，物料储槽的底部设置有物料出口，物料出口经循环泵连接换热器，换热器还连接物料储槽的进口，使物料储槽和换热器之间形成回路。本申请提供的光气化回路反应器，反应原料为喷射混合反应，物料充分混合均匀，并通过外部换热器不断移除热量，可以强化传质，提高反应转化率和收率；设置喉管，可以提供强大的吸力将釜内的气光吸入，并实现原料与气光的充分混合，可避免光气浪费，提高光气利用率；密封更简单、可靠、安全。

Description

光气化回路反应器

技术领域

本申请属于光气反应设备技术领域，更具体地说，是涉及一种光气化回路反应器。

背景技术

光气又称碳酰氯，剧毒，微溶于水，较易溶于苯、甲苯等，由一氧化碳和氯气在活性炭的催化作用下反应制得，是一种重要的有机中间体，在农药、医药、工程塑料、聚氨酯材料以及军事上都有许多用途。光气与酰胺类进行光气化反应，合成关键中间体，并释放出二氧化碳。

传统光气法是将光气与原料直接反应，主要采用釜式反应器，在使用过程中，光气与原料反应周期较长，光气反应不充分，光气化反应收率及转化率低，造成光气原料损失，从而影响产品质量和工作效率。

发明内容

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种光气化回路反应器，包括物料储槽，物料储槽的进口处设置有喉管，光气和底物均通过喉管输送至物料储槽中，物料储槽的底部设置有物料出口，物料出口经循环泵连接换热器，换热器还连接物料储槽的进口，使物料储槽和换热器之间形成回路。

可选地，物料储槽的顶部还连通有尾气处理装置，尾气处理装置包括两个并联的二氧化碳吸附塔，两个并联的二氧化碳吸附塔均与物料储槽形成回路。

可选地，喉管内设置有贯穿喉管顶部和底部的通道，通道内设置有可转动的喉管进料管。

可选地，通道内的顶部变窄设置，形成限位台。

可选地，喉管进料管的底部设置有下环形限位圈，下环形限位圈的外直径大于限位台内部的通道直径。

可选地，喉管进料管的上部设置上环形限位圈，上环形限位圈的外直径大于限位台内部的通道直径。

可选地，喉管进料管的内壁上设置有螺纹，限位台的侧壁上设置有与喉管进料管的内壁螺纹相适配的螺纹。

可选地，限位台的侧壁与喉管进料管之间设置耐腐蚀的硅胶气密垫。

可选地，每个二氧化碳吸附塔内均设置有多个二氧化碳吸附层，每个二氧化他吸附塔的底部设置有缓流装置，缓流装置的侧壁为曲面形状且与二氧化碳吸附塔的底部相适配。

可选地，缓流装置的底部为向上凹陷的凹槽结构，缓流装置的中轴线位置处设置有分散堵块，分散堵块的四周等角度设置有多个导流孔，导流孔由上至下倾斜设置；所述导流孔的进气孔＜导流孔的出气孔。

本申请提供一种光气化回路反应器，具有以下有益效果：

(1)本申请的光气回路反应器中反应原料为喷射混合反应，物料充分混合均匀，并通过外部换热器不断移除热量，可以强化传质，提高反应转化率和收率。

(2)本申请的光气回路反应器中气液平衡管路连接反应器喉管，可以提供强大的吸力将釜内的气光吸入，并实现原料与气光的充分混合，可避免光气浪费，提高光气利用率。

(3)本申请的光气回路反应器的密封更简单、可靠。传统反应釜采用了机械密封，存在泄露隐患，而本申请的回路反应器采用的是静密封结构，在密封方面更加简单、可靠、安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请光气化回路反应器的结构示意图；

图2为喉管的结构示意图；

图3为图2中M的放大图；

图4为尾气处理装置的结构示意图；

图5为缓流装置的截面图；

图6为缓流装置的俯视图；

图7为缓流装置的仰视图。

图中符号说明：

1-物料储槽；2-喉管；3-循环泵；4-换热器；5-尾气处理装置；6-冷冻水进口端；7-冷冻水出口端；8-第一光气破坏装置；9-第二光气破坏装置；21-限位台；22-通道；23-喉管进料管；24-上环形限位圈；25-下环形限位圈；51-二氧化碳吸附塔；511-二氧化碳吸附层；512-缓流装置；513-导流孔；514-出气孔；515-进气孔；516-分散堵块。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

现对本申请实施例提供的一种光气化回路反应器进行说明。参见图1，所述光气化回路反应器，包括物料储槽1，所述物料储槽的进口处设置有喉管2，光气和底物均通过喉管2输送至物料储槽1中，所述物料储槽1的底部设置有物料出口，物料出口经循环泵3连接换热器4，所述换热器4设置有冷冻水进口端6和冷冻水出口端7。换热器4还连接物料储槽1的进口，使物料储槽1和换热器4之间形成回路，实现重新循环利用光气。

参见图2和图3，所述喉管2内设置有贯穿喉管2顶部和底部的通道22，所述通道22内的顶部变窄设置，形成限位台21，所述喉管2的顶部设置有可转动的喉管进料管23，所述喉管进料管23的内壁上设置有螺纹，所述限位台21的侧壁上设置有与喉管进料管23的内壁螺纹相适配的螺纹，使喉管进料管23能够在限位台21内旋转，实现喉管进料管23上下移动。为了保持喉管2的气密性，在所述限位台21的侧壁与喉管进料管23之间设置耐腐蚀的硅胶气密垫。

更进一步，为了避免喉管进料管23向上转动转出通道22，在喉管进料管23的底部设置有下环形限位圈25，下环形限位圈25的外直径大于限位台21内部的通道直径。同时，也为了限制喉管进料管23过于向下影响其喷射效果，因此在喉管进料管23的上部设置上环形限位圈24，上环形限位圈24的外直径大于限位台21内部的通道直径。

参见图1、图4至图7，所述物料储槽1的顶部还连通有尾气处理装置5，所述尾气处理装置5包括两个并联的二氧化碳吸附塔51，两个并联的二氧化碳吸附塔51均与物料储槽1形成回路，两个并联的二氧化碳吸附塔51一开一备，利用加热解析吸附的二氧化碳。

每个二氧化碳吸附塔51内均设置有多个二氧化碳吸附层511，用于吸附二氧化碳。

每个二氧化他吸附塔51的底部设置有缓流装置512，所述缓流装置512的侧壁为曲面形状且与二氧化碳吸附塔51的底部相适配。

所述缓流装置512的底部为向上凹陷的凹槽结构，所述缓流装置512的中轴线位置处设置有分散堵块516，所述分散堵块516的四周等角度设置有多个导流孔513，所述导流孔513由上至下倾斜设置。

所述导流孔513的进气孔515＜导流孔513的出气孔514。

尾气进入二氧化碳吸附塔51后，在分散堵块516的作用下，向四周扩散，将缓流装置512的底部设置为凹槽结构，便于位于向四周快速扩散。尾气由进气孔515进入导流孔513内，并由出气孔514排除进入二氧化碳吸附层511，通过导流孔513的导流作用，使尾气更加均匀的进入二氧化碳吸附层511，充分吸收尾气中的二氧化碳。

所述物料储槽1上还连通有第一光气破坏装置8和第二光气破坏装置9。

本申请的光气化回路反应器主要包括一个光气和底物运输管道、物料储槽、喉管、循环泵、换热器及对应的安全附件。其中预冷原料和液态光气通过预设管路，进入喉管2，经过喉管2高速喷射而出至物料储槽1的底部，反应液通过循环泵3泵入换热器4，换热器4不断移除反应放热；冷却后反应液经过循环泵3加速之后，流体不断通过喉管2喷入反应，物料高速传输形成负压，通过喉管2不断将吸入物料储槽1内气态光气，并在喉管2处再次混合反应。反应器上附有尾气处理装置5，剩余的微量的光气以及二氧化碳经过排气端口进入尾气处理系统。反应液内的反应经过多个循环之后，将储槽内生成的中间体产品连续导出，实现整个光气化反应过程。

通过改变反应方式，可提高光气化反应收率及转化率，并可将反应釜内光气充分利用，减少光气浪费。

本申请的反应器是可应用在液-液反应、气-液反应及气-液-固多相反应装置，可以加快传质传热，本装置可应用于光气化但不限于光气化反应，可应用于光气化、氢化、氧化等反应步骤等。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光气化回路反应器，包括物料储槽，其特征在于：所述物料储槽的进口处设置有喉管，光气和底物均通过喉管输送至物料储槽中，所述物料储槽的底部设置有物料出口，物料出口经循环泵连接换热器，换热器还连接物料储槽的进口，使物料储槽和换热器之间形成回路。

2.如权利要求1所述的光气化回路反应器，其特征在于：所述物料储槽的顶部还连通有尾气处理装置，所述尾气处理装置包括两个并联的二氧化碳吸附塔，两个并联的二氧化碳吸附塔均与物料储槽形成回路。

3.如权利要求1所述的光气化回路反应器，其特征在于：所述喉管内设置有贯穿喉管顶部和底部的通道，所述通道内设置有可转动的喉管进料管。

4.如权利要求3所述的光气化回路反应器，其特征在于：所述通道内的顶部变窄设置，形成限位台。

5.如权利要求4所述的光气化回路反应器，其特征在于：所述喉管进料管的底部设置有下环形限位圈，所述下环形限位圈的外直径大于限位台内部的通道直径。

6.如权利要求4所述的光气化回路反应器，其特征在于：所述喉管进料管的上部设置上环形限位圈，所述上环形限位圈的外直径大于限位台内部的通道直径。

7.如权利要求4所述的光气化回路反应器，其特征在于：所述喉管进料管的内壁上设置有螺纹，所述限位台的侧壁上设置有与喉管进料管的内壁螺纹相适配的螺纹。

8.如权利要求7所述的光气化回路反应器，其特征在于：所述限位台的侧壁与喉管进料管之间设置耐腐蚀的硅胶气密垫。

9.如权利要求2所述的光气化回路反应器，其特征在于：每个二氧化碳吸附塔内均设置有多个二氧化碳吸附层，每个二氧化他吸附塔的底部设置有缓流装置，所述缓流装置的侧壁为曲面形状且与二氧化碳吸附塔的底部相适配。

10.如权利要求9所述的光气化回路反应器，其特征在于：所述缓流装置的底部为向上凹陷的凹槽结构，所述缓流装置的中轴线位置处设置有分散堵块，

所述分散堵块的四周等角度设置有多个导流孔，所述导流孔由上至下倾斜设置；

所述导流孔的进气孔＜导流孔的出气孔。

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