一种热管式超重力反应器及其应用

• 摘要：

  一种热管式超重力反应器及其应用,属于超重力反应领域,可解决2,4‑二氨基苯甲醚选择性酰化制备2‑氨基‑4‑乙酰胺基苯甲醚过程中存在的原料混合性差、移热效率低以及产品中副产物含量高等缺点,本发明以2,4‑二氨基苯甲醚和醋酐为原料,N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂,进行选择性酰化合成2‑氨基‑4‑乙酰胺基苯甲醚.采用开放式撞击和旋转填料相耦合的方式,使得原料在进入反应装置极短时间内达到在分子尺度上的均匀混合,采用热管作为移热装置,可实现高效移热,可以使反应在‑10℃下进行,有效抑制了副反应的发生,提升了产品的质量.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN202010046524.X

• 申请日期：

  2020.01.16

• 公开/公告号：

  CN111167399A

• 公开/公告日：

  2020-05-19

• 发明人：

  刘有智 张超 张巧玲

• 申请人：

  中北大学

• 主分类号：

  B01J19/28(2006.01),B,B01,B01J,B01J19

• 分类号：

  B01J19/28(2006.01),B01J19/26(2006.01),C07C231/02(2006.01),C07C233/43(2006.01),B,C,B01,C07,B01J,C07C,B01J19,C07C231,C07C233,B01J19/28,B01J19/26,C07C231/02,C07C233/43

• 主权项：

  1.一种热管式超重力反应器,其特征在于:包括壳体(6)和防爆变频电机(10),壳体(6)内中部设有中心为圆筒结构的旋转填料(8),旋转填料(8)通过旋转轴(9)与防爆变频电机(10)的输出轴连接,壳体(6)的上部设有进液管(1),进液管(1)的一端伸入旋转填料(8)的中心的圆筒内,进液管(1)伸入旋转填料(8)的中心的圆筒内的一端设有与进液管(1)相通的撞击喷嘴(2),壳体(6)和旋转填料(8)之间设有两层热管(7),热管(7)包括蒸发段和冷凝段,蒸发段位于壳体(6)内,高度与旋转填料(8)的高度相同,冷凝段位于壳体(6)外部,冷凝段外侧设有冷却夹套(4),冷却夹套(4)的两侧分别设有冷却介质进口(5)与冷却介质出口(3),壳体(6)的底部设有出液口(11). 2.根据权利要求1所述的一种热管式超重力反应器,其特征在于:所述壳体(6)和旋转填料(8)之间的两层热管(7)的数目相同,交叉排布. 3.根据权利要求1所述的一种热管式超重力反应器,其特征在于:所述冷凝段表面设有若干翅片(12). 4.根据权利要求1所述的一种热管式超重力反应器,其特征在于:所述冷却介质进口(5)位于冷却夹套(4)的下端,冷却介质出口(3)位于冷却夹套(4)的上端. 5.一种如权利要求1-4任意一项所述的热管式超重力反应器应用于快速放热反应. 6.根据权利要求5所述的一种热管式超重力反应器的应用,其特征在于:所述快速放热反应包括聚合、硝化、磺化、烷基化、酰化、氯化、氧化、中和、臭氧化和酯化反应. 7.根据权利要求5所述的一种热管式超重力反应器的应用,其特征在于:用于制备2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚,以2,4-二氨基苯甲醚和醋酐为原料,以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,进行酰化反应合成2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚,具体包括如下步骤: 第一步,2,4-二氨基苯甲醚溶于N,N-二甲基甲酰胺形成的溶液和醋酸酐两股物料分别从反应器顶部的进料管进入,经进料管底部的撞击喷嘴喷出,同轴相向撞击,形成垂直于射流方向的撞击扇面,两股物料完成了初步的混合和反应; 第二步,旋转混合反应: 撞击扇面外缘的液体进入旋转填料的内缘,在强大的离心力作用下,物料沿填料空隙向外缘流动,在此期间物料被多次切割和分散,在填料内完成了进一步混合和反应,从填料外缘甩出的物料与热管的蒸发段碰撞接触,通过热管内工质的相变、流动,将反应产生的热量移到热管的冷凝段被冷却介质带走;从热管流下的物料通过壳体底部的出液口流出反应器,完成酰化反应过程. 8.根据权利要求6所述的一种热管式超重力反应器的应用,其特征在于:所述2,4-二氨基苯甲醚和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为0.1:1~20:1;所述2,4-二氨基苯甲醚和醋酐的摩尔为0.1:1~10:1;所述酰化反应温度为-10~30℃;所述旋转轴的转速为100~2000 rpm. 9.根据权利要求6所述的一种热管式超重力反应器的应用,其特征在于:所述2,4-二氨基苯甲醚和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:1~2:1;所述2,4-二氨基苯甲醚和醋酐的摩尔为0.9:1~1.3:1;所述酰化反应温度为-5~10℃;所述旋转轴的转速为800~1200 rpm.