一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化工設(shè)備領(lǐng)域，主要是指一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器，適用于氣-氣、氣-液和液-液等快速強放熱化學(xué)過程。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)工業(yè)中的許多反應(yīng)過程屬強放熱反應(yīng)過程，普遍存在著爆炸的危險(如烷烴硝化過程，快速強放熱，極易產(chǎn)生爆炸)，常規(guī)的化學(xué)反應(yīng)器由于結(jié)構(gòu)上的原因難以實現(xiàn)快速強放熱化學(xué)過程，采用微反應(yīng)技術(shù)實現(xiàn)反應(yīng)過程強化與微型化，可大大提高反應(yīng)過程的效率和安全性，降低化工生產(chǎn)中的危害。20世紀(jì)90年代初，微反應(yīng)器首次面世，杜邦公司的中心研宄室于1993年利用微電子加工技術(shù)制造了首個微反應(yīng)器，用于生產(chǎn)甲基異氰酸甲酯和氰氫酸等有毒物質(zhì)；德國和日本等發(fā)達國家將微反應(yīng)器技術(shù)列為新的化工技術(shù)之一優(yōu)先加以發(fā)展。國內(nèi)中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研宄所于2000年率先在國內(nèi)開展微化工技術(shù)的研宄，但微化工技術(shù)的研宄初期主要在高校和科研機構(gòu)的實驗室研宄，產(chǎn)業(yè)界雖有關(guān)注但介入不多，對微化工系統(tǒng)的放大和集成技術(shù)的研宄機會少，大大減緩了微反應(yīng)器技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程。因此開發(fā)使用高通量集成微反應(yīng)器的相關(guān)設(shè)備，用于丙烷連續(xù)硝化生產(chǎn)，是一項具有重要意義的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是針對上述常規(guī)反應(yīng)器難以實現(xiàn)的快速、強放熱反應(yīng)過程，提出具有快速傳質(zhì)、傳熱特點的一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器，適用于氣-氣、氣-液和液-液等快速強放熱化學(xué)過程。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:本實用新型的一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器，它包括保溫殼體，在保溫殼體內(nèi)從上至下有霧化室、初混合室、混合催化室和微反應(yīng)室，其特征在于上述霧化室包括丙烷進口、霧化丙烷進口、硝酸液體進口和硝酸霧化部件；上述初混合室包括硝酸氣化和丙烷混合部件、混合熱載體進口和混合熱載體出口 ；上述混合催化室包括進一步混合部件和混合物料催化活化部件；上述微反應(yīng)室包括高通量微反應(yīng)器、微反應(yīng)熱載體進口和微反應(yīng)熱載體出口 ；上述殼體的底部是出料封頭。上述高通量微反應(yīng)器的通道直徑范圍在10微米-10毫米之間，上述高通量微反應(yīng)器的通道直徑的最佳范圍在100微米-1毫米之間。
[0005]本實用新型的一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器使用時，定量的丙烷氣體由丙烷進口、霧化丙烷進口進入，定量硝酸液體由硝酸液體進口進入進行霧化，進入初混合室的硝酸氣化和丙烷混合部件，混合熱載體進入腔體進行加熱，硝酸得到氣化并和丙烷初步混合，然后進入混合催化活化室的進一步混合部件，硝酸和丙烷均勻混合后，進入混合物料催化活化部件，丙烷和硝酸經(jīng)催化材料活化后進入高通量微反應(yīng)器，活化好的丙烷和硝酸在高通量微反應(yīng)器中連續(xù)、安全硝化，得到丙烷硝化產(chǎn)物硝基甲烷，硝基乙烷，1-硝基丙烷和2-硝基丙烷。調(diào)節(jié)高通量微反應(yīng)器反應(yīng)溫度，可得到不同比例組成的硝化產(chǎn)物。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型作進一步說明:
[0008]如圖1所示，本實用新型的一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器，它包括保溫殼體5，在保溫殼體5內(nèi)從上至下有霧化室、初混合室、混合催化室和微反應(yīng)室，其特征在于上述霧化室包括丙烷進口 2、霧化丙烷進口 1、硝酸液體進口 3和硝酸霧化部件4 ;上述初混合室包括硝酸氣化和丙烷混合部件6、混合熱載體進口 7和混合熱載體出口 14 ;上述混合催化活化室包括進一步混合部件8和混合物料催化活化部件9 ;上述微反應(yīng)室包括高通量微反應(yīng)器11、微反應(yīng)熱載體進口 12和微反應(yīng)熱載體出口 10，高通量微反應(yīng)器11通道直徑是200微米；上述殼體的底部是出料封頭13。
【主權(quán)項】
1.一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器，它包括保溫殼體(5)，在保溫殼體(5)內(nèi)從上至下有霧化室、初混合室、混合催化室和微反應(yīng)室，其特征在于上述霧化室包括丙烷進口(2)、霧化丙烷進口(1)、硝酸液體進口(3)和硝酸霧化部件(4);上述初混合室包括硝酸氣化和丙烷混合部件(6)、混合熱載體進口(7)和混合熱載體出口(14);上述混合催化活化室包括進一步混合部件(8)和混合物料催化活化部件(9);上述微反應(yīng)室包括高通量微反應(yīng)器(11)、微反應(yīng)熱載體進口( 12)和微反應(yīng)熱載體出口( 10);上述殼體的底部是出料封頭(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器，其特征在于所述高通量微反應(yīng)器(11)的通道直徑范圍在10微米-10毫米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器，其特征在于所述高通量微反應(yīng)器(11)的最佳通道直徑在100微米-1毫米之間。
【專利摘要】一種丙烷連續(xù)硝化的高通量微反應(yīng)器，它包括保溫殼體，在保溫殼體內(nèi)從上至下有霧化室、初混合室、混合催化室和微反應(yīng)室，使用時，定量的丙烷氣體由丙烷進口、霧化丙烷進口進入，定量硝酸液體由硝酸液體進口進入進行霧化，進入初混合室的硝酸氣化和丙烷混合部件，混合熱載體進入腔體進行加熱，硝酸得到氣化并和丙烷初步混合，然后進入混合催化室的進一步混合部件，硝酸和丙烷均勻混合后，進入混合物料催化活化部件，丙烷和硝酸經(jīng)催化材料活化后進入高通量微反應(yīng)器，活化好的丙烷和硝酸在高通量微反應(yīng)器中連續(xù)、安全硝化，得到丙烷硝化產(chǎn)物硝基甲烷，硝基乙烷，1-硝基丙烷和2-硝基丙烷。調(diào)節(jié)高通量微反應(yīng)器反應(yīng)溫度，可得到不同比例組成的硝化產(chǎn)物。
【IPC分類】C07C205-02, B01J19-00, C07C201-08
【公開號】CN204602159
【申請?zhí)枴緾N201520209863
【發(fā)明人】倪平, 徐大江, 李沈巍
【申請人】嘉興潤博化工科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月9日