【技术实现步骤摘要】
本技术涉及微通道反应器领域,具体涉及一种用于制备甲酸盐的微通道反应系统。
技术介绍
1、甲酸盐具有优良的抑菌性能和促生长特性,且兼具很好的安全性。
2、近年来,甲酸盐在全球的产量和销量飙升,然而随着需求的不断增加,甲酸盐的产品质量却参差不齐。传统釜式搅拌工艺可实现甲酸盐的大规模制备,但存在产物纯度不高、中间产物不稳定、反应危险度高等问题;电解/氧化甲醇或甲酸可以得到高纯度甲酸盐,但流程较多且需要高纯度的甲醇或甲酸作为原料,材料成本高,制造过程能耗高。此外,甲酸盐的制备过程还存在后续的结晶和干燥的操作,整个制备过程繁杂,成本高昂。此外,现有的甲酸盐制备技术还存在产品纯度不高,批次差异性大,放热不可控等问题,无法满足甲酸盐高标准、连续化的放大生产。
技术实现思路
1、针对上述甲酸盐制备存在的问题,本技术提供了一种用于制备甲酸盐的微通道反应系统,能够实现反应原料高效进样、甲酸盐结晶干燥的连续化生产,解决甲酸盐制备过程中放热不可控,批次差异性大等问题,提高原料的利用率和产品收率,使整个制备过程能够自动化控制和操作,兼具安全性和灵活性。
2、作为本申请的一个方面,提供一种用于制备甲酸盐的微通道反应系统,包括:原料进样管路、若干个呈阵列排布的微通道反应装置、结晶装置和干燥装置;
3、所述原料进样管路包括第一原料总进料管路、第二原料总进料管路和分别用于第一原料和第二原料进料的进料装置;
4、每一所述微通道反应装置包括若干微通道反应单元、第一原料输送
5、所述结晶装置用于对反应液进行结晶;
6、所述干燥装置与所述结晶装置连接,用于对甲酸盐结晶进行干燥。
7、可选地,所述第一原料总进料管路为液相进料管路,第二原料总进料管路为液相或固相进料管路。
8、可选地,所述微通道反应装置还包括恒温加热板,所述微通道反应单元设置于所述恒温加热板的加热表面,以对所述微通道反应单元内的反应原料进行温度控制。
9、可选地,所述微通道反应单元包括依次连通的第一原料分进料口、微过滤器、第二原料分进料口、微混合器、微结构反应器和反应液分输送管,所述第一原料分进料口与所述第一原料输送管连接,所述第二原料分进料口与所述第二原料输送管连接,所述反应液分输送管与所述结晶装置连接。
10、可选地,所述微过滤器内设置有过滤结构,所述过滤结构为筛网或过滤膜,用于除去所述第一原料中的杂质。
11、可选地,所述微混合器内设置有连续排列的凸起结构,用于使第一原料和第二原料进行强制混合。
12、可选地,所述微结构反应器内设置有内部微结构,所述内部微结构包括特斯拉结构、螺旋混合结构、树枝状结构、鲱鱼骨结构、“u”型混合结构和阵列化挡板结构中的一种或多种,用于提高反应液的停留时间和反应效率。
13、可选地,每个所述微通道反应单元的所述反应液分输送管通过反应液流道口与反应液总输送管连通,所述结晶装置与总反应液输送管连通;所述结晶装置内设有温度调节装置,用于控制反应液的冷却结晶过程。
14、可选地,还包括抽吸装置和母液回流管,所述抽吸装置分别与所述结晶装置和所述母液回流管连接,所述抽吸装置用于将未完全结晶的母液抽吸入所述母液回流管以循环参与反应。
15、可选地,所述干燥装置内部设有温度控制器,干燥后的甲酸盐产品用条带进行输送。
16、本技术提供的微通道反应系统,只需将反应原料通入第一原料进样管路和第二原料进样管路,通过阵列化的多排微通道反应单元,就可实现甲酸盐的连续化和自动化大规模生产。进一步地,连接管路在三维空间上的集成化设计,避免了常规反应管路的杂乱现象,保证了液体料流的稳定输送,同时,微通道反应单元内部的微结构,可以使反应原料进行强制混合并高效反应,减少反应不完全导致产物纯度低的情况,另外,微结构导致传质传热迅速,避免了反应剧烈放热对整个反应体系的影响,使整个甲酸盐制备过程更加安全、稳定。抽吸装置致使的母液回流操作,使反应未完全的液体继续循环反应,极大提高了原料的利用率,从而使整个反应更加完全,实现甲酸盐的高纯度、高收率生产。
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1.一种用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,包括:原料进样管路、若干个呈阵列排布的微通道反应装置、结晶装置和干燥装置;
2.根据权利要求1所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述第一原料总进料管路为液相进料管路,第二原料总进料管路为液相或固相进料管路。
3.根据权利要求1所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述微通道反应装置还包括恒温加热板,所述微通道反应单元设置于所述恒温加热板的加热表面,以对所述微通道反应单元内的反应原料进行温度控制。
4.根据权利要求1所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述微通道反应单元包括依次连通的第一原料分进料口、微过滤器、第二原料分进料口、微混合器、微结构反应器和反应液分输送管,所述第一原料分进料口与所述第一原料输送管连接,所述第二原料分进料口与所述第二原料输送管连接,所述反应液分输送管与所述结晶装置连接。
5.根据权利要求4所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述微过滤器内设置有过滤结构,所述过滤结构为筛网或过滤膜,用于除去所述第一原料中的杂质。
6.根据权利要求4所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述微混合器内设置有连续排列的凸起结构,用于使第一原料和第二原料进行强制混合。
7.根据权利要求4所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述微结构反应器内设置有内部微结构,所述内部微结构包括特斯拉结构、螺旋混合结构、树枝状结构、鲱鱼骨结构、“U”型混合结构和阵列化挡板结构中的一种或多种,用于提高反应液的停留时间和反应效率。
8.根据权利要求4所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,每个所述微通道反应单元的所述反应液分输送管通过反应液流道口与反应液总输送管连通,所述结晶装置与总反应液输送管连通;所述结晶装置内设有温度调节装置,用于控制反应液的冷却结晶过程。
9.根据权利要求1所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,还包括抽吸装置和母液回流管,所述抽吸装置分别与所述结晶装置和所述母液回流管连接,所述抽吸装置用于将未完全结晶的母液抽吸入所述母液回流管以循环参与反应。
10.根据权利要求1所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述干燥装置内部设有温度控制器,干燥后的甲酸盐产品用条带进行输送。
...【技术特征摘要】
1.一种用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,包括:原料进样管路、若干个呈阵列排布的微通道反应装置、结晶装置和干燥装置;
2.根据权利要求1所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述第一原料总进料管路为液相进料管路,第二原料总进料管路为液相或固相进料管路。
3.根据权利要求1所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述微通道反应装置还包括恒温加热板,所述微通道反应单元设置于所述恒温加热板的加热表面,以对所述微通道反应单元内的反应原料进行温度控制。
4.根据权利要求1所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述微通道反应单元包括依次连通的第一原料分进料口、微过滤器、第二原料分进料口、微混合器、微结构反应器和反应液分输送管,所述第一原料分进料口与所述第一原料输送管连接,所述第二原料分进料口与所述第二原料输送管连接,所述反应液分输送管与所述结晶装置连接。
5.根据权利要求4所述用于制备甲酸盐的微通道反应系统,其特征在于,所述微过滤器内设置有过滤结构,所述过滤结构为筛网或过滤膜,用于除去所述第一原料中的杂质。
6.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈捷,张家庆,于超,余子夷,
申请(专利权)人:江苏中丹化工技术有限公司,
类型:新型
国别省市:
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