新型盘管反应器制造技术

本实用新型专利技术属于化工设备领域，具体涉及一种新型盘管反应器。新型盘管反应器包括第一输送管、第二输送管、盘管、三通管和节流装置；第一输送管的一端与三通管的第一端相连接，三通管的第二端与一个第二输送管的一端相连接，三通管的第三端与盘管的一端相连接，第一输送管、第二输送管和盘管均为聚四氟乙烯管，三通管由聚丙烯、聚偏四氟乙烯或聚四氟乙烯中的任意一种材料制成。本方案中采用耐高温抗腐蚀柔性材料制成管道，可根据需要随时调节盘管的弯曲度，占地面积小，盘管直径小，受加热时热量传递均匀又快速，盘管反应器中选用的填料可保证气液两相的充分混合，而且不影响管道的通透性。

【技术实现步骤摘要】
新型盘管反应器
本技术属于化工设备
，具体涉及一种用于甲硝唑羟乙基化反应的新型盘管反应器。
技术介绍
现代化工生产中，管式反应器是常用的反应器型之一，是一种连续操作反应器，多数用于有气相原料需要连续操作的场合，例如低级烃的卤化反应和氧化反应、石油烃类的热裂解反应等。这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。反应器的结构可以是单管，也可以是多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多相催化反应，如列管式固定床反应器。通常，反应物流处于湍流状态时，空管的长径比大于50；填充段长与粒径之比大于100(气体)或200(液体)，物料的流动可近似地视为平推流。管式反应工艺是比釜式反应更先进的技术，可以实现生产的连续化，减少人力物力，降低生产成本，增加安全性。化工设备中盘管反应器多为金属材质，如钛管、铝管、铁管、铅管、不锈钢管、钛钢复合管等，也有聚乙烯和聚丙烯内衬管。长期以来我国甲硝唑的羟乙基化生产一直使用陈旧的间歇式釜式生产工艺，反应温度在94℃左右，原料之一环氧乙烷是气体状态，生产过程采用高浓度的硫酸和甲酸混合液媒介，腐蚀性强，存在潜在安全隐患。在这种生产工艺下，原料硝基物转化率低，原料环氧乙烷利用率低，废水废盐产生量大。目前甲硝唑的羟乙基化生产工艺普遍采用的釜式反应装置，是一种化工通用型设备，采用夹套加热方式，以搅拌桨带动原料在液体中均匀混合，属于间歇式生产设备。2-甲基-5-硝基咪唑原料在加热条件下(约94℃)溶解于85％甲酸和浓硫酸混合酸中，环氧乙烷从反应釜底部少量多次分批输入。甲酸和浓硫酸的混合酸具有强腐蚀性，只能一次性使用。环氧乙烷易燃、有毒，是一种中枢神经抑制剂，为致癌物，具刺激性和致敏性，其沸点低(10.4℃)，在生产条件下易气化挥发。为了保证环氧乙烷的充分利用，有工艺将过剩环氧乙烷通入二次反应釜中，使其消耗完全。现有釜式反应工艺的缺点：(1)夹套式加热传热速度慢；(2)气液两相原料混合不均；(3)环氧乙烷停留时间短，硝基物原料转化率低；(4)环氧乙烷可能从溶液逸出，存在安全隐患。另外，目前市场提供的管式反应器因材质问题和受热方式的限制，不适合使用。
技术实现思路
本技术的目的是至少解决现有技术中的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：本技术的第一方面提出了一种新型盘管反应器，所述新型盘管反应器包括：第一输送管、第二输送管、盘管、三通管和节流装置；所述第一输送管的一端与所述三通管的第一端相连接，所述三通管的第二端与一个所述第二输送管的一端相连接，所述三通管的第三端与所述盘管的一端相连接，且两个相邻的所述盘管之间设置有所述三通管，所述三通管的第一端与其中一个所述盘管的一端相连接，所述三通管的第三端与其中另一个所述盘管的一端相连接，所述三通管的第二端与另一个所述第二输送管的一端相接，且所述三通管与所述第二输送管的连接处设置有节流装置；所述第一输送管、第二输送管和盘管均为聚四氟乙烯管，所述三通管由聚丙烯、聚偏四氟乙烯或聚四氟乙烯中的任意一种材料制成。根据本技术的新型盘管反应器中第一输送管、第二输送管和盘管均为聚四氟乙烯管，聚四氟乙烯管具有卓越的耐腐蚀性、极强的耐绝缘性、优异的耐高低温性、独特的自润滑性、可贵的不燃性及优异耐大气老化性，也是新型盘管反应器材料的最佳选择，采用耐高温抗腐蚀柔性材料，可根据需要随时调节盘管的弯曲度，占地面积小。另外，根据本技术的新型盘管反应器，还可具有如下附加的技术特征：在本技术的一些实施例中，所述盘管内填装有多个空心玻璃毛细管。在本技术的一些实施例中，所述第一输送管和第二输送管上分别设置有流量计。在本技术的一些实施例中，两个相邻的所述盘管之间设置有所述三通管，所述三通管的第一端处设置有带通孔的塞子，所述塞子由聚四氟乙烯材料制成。在本技术的一些实施例中，所述节流装置为单向阀。在本技术的一些实施例中，所述单向阀由聚丙烯、聚偏四氟乙烯或聚四氟乙烯中的任意一种材料制成。在本技术的一些实施例中，所述三通管的每一端口分别设置有密封卡套接头。在本技术的一些实施例中，所述密封卡套接头由聚丙烯、聚偏四氟乙烯或聚四氟乙烯中的任意一种材料制成。在本技术的一些实施例中，所述第二输送管与所述三通管的第二端通过连接管相连接，且所述连接管与所述第二输送管之间设置有节流装置，且所述连接管为聚四氟乙烯管。在本技术的一些实施例中，所述第一输送管内输送的为硝基物的混酸溶液，所述第二输送管输送的为环氧乙烷。本技术实施例具有如下优点：1.盘管可根据需要随时调节盘管的弯曲度，占地面积小，聚四氟乙烯管两两连接卷曲形成盘管，某一根管出现故障，可直接拆除更换，快速、便捷；2.盘管直径小(内径≤10mm，外径≤15mm)，受加热时热量传递均匀又快速；3.盘管反应器中选用的填料可保证气液两相的充分混合，而且不影响管道的通透性；4.环氧乙烷在密封管道中输送，可保证其在反应体系中充分的停留时间，经反应完全消耗，无泄漏，生产过程安全可靠；5.可采用多管道并联方式扩大产能，放大效应小。附图说明通过阅读下文优选实施例的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：图1示意性地示出了根据本技术实施例一的新型盘管反应器的结构示意图；图2示意性地示出了根据本技术实施例一的新型盘管反应器的局部结构示意图。附图中各标号表示如下：1-第一输送管；2-第二输送管；3-三通管；4-连接管；5-单向阀；6-盘管；7-流量计；8-塞子。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型盘管反应器，其特征在于，包括：第一输送管、第二输送管、盘管、三通管和节流装置；/n所述第一输送管的一端与所述三通管的第一端相连接，所述三通管的第二端与一个所述第二输送管的一端相连接，所述三通管的第三端与所述盘管的一端相连接，且两个相邻的所述盘管之间设置有所述三通管，所述三通管的第一端与其中一个所述盘管的一端相连接，所述三通管的第三端与其中另一个所述盘管的一端相连接，所述三通管的第二端与另一个所述第二输送管的一端相接，且所述三通管与所述第二输送管的连接处设置有节流装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型盘管反应器，其特征在于，包括：第一输送管、第二输送管、盘管、三通管和节流装置；
所述第一输送管的一端与所述三通管的第一端相连接，所述三通管的第二端与一个所述第二输送管的一端相连接，所述三通管的第三端与所述盘管的一端相连接，且两个相邻的所述盘管之间设置有所述三通管，所述三通管的第一端与其中一个所述盘管的一端相连接，所述三通管的第三端与其中另一个所述盘管的一端相连接，所述三通管的第二端与另一个所述第二输送管的一端相接，且所述三通管与所述第二输送管的连接处设置有节流装置。


2.根据权利要求1所述的新型盘管反应器，其特征在于，所述盘管内填装有多个空心玻璃毛细管。


3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵涛涛，胡泉源，王成，张伟，肖应国，张琦，
申请(专利权)人：武汉武药制药有限公司，湖北大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42