一种适用于超低温的连续流动反应装置的制作方法

本发明涉及医药化工，具体为一种适用于超低温的连续流动反应装置。

背景技术：

1、目前，流动化学技术已在制药，精细化学品，石化，材料等行业得到了广泛的应用。流动化学反应器有连续搅拌槽反应器，柱塞流反应器，微通道反应器以及连续微波反应器等。近些年来，微反应器技术迅速发展，适用于难混合，强放热，难控制的多相快反应，以及中间体不稳定的易燃易爆反应，设备材质主要为玻璃，碳化硅以及金属。其中，微通道技术在全球应用愈发广泛。相比于传统反应，流动化学安全性高，所占场地小，具有更好的经济因素，因此拥有良好的发展前景。

2、传统的釜式反应，混返问题严重，存在放大效应；大量活性物质快速反应，放热严重，导致反应效率下降；此外，传统釜式反应占地面积大，能耗高、人力需求高，也严重制约了其在化工生产中的应用。

3、目前流动化学技术中所采用的反应器主要分为两种,分别为板式反应器和管式反应器。二者各有优缺点。板式反应器比表面积大、孔径小,传热传质优于管式反应器,但容量小,不适于工业放大,且板式反应器较易堵塞；管式反应器不受管长、管径的限制，易于逐级放大，因此更加适用于大规模的工业生产。逐级，然而，目前利用管式反应器实现的超低温反应，罕有报道,该类设备的研制及其于超低温条件下的生产应用具有重要的应用价值及经济前景。

4、经检索，在公开号为cn107537423a的中国发明专利中，报道了一种连续釜式反应装置及正丁基锂参与生产的连续釜式反应系统，连续釜式反应装置包括n个依次串联设置的连续反应釜，每个连续反应釜包括本体，本体具有反应腔、进料口、溢流口以及出料口；其中，n为≥2的自然数，第n-1个连续反应釜的溢流口与第n个连续反应釜的进料口相连通，可用于解决现有技术中正丁基锂参与的反应安全性差的问题。

5、然而，该技术仍然存在以下问题：

6、1)在温度上的控制，该类型反应难以在超低温下对温度进行精准的控制，对于条件苛刻的反应难以满足要求；

7、2)难以将有丁基锂等物质参与的反应，控制在稳定的超低温，充分进行热交换；

8、3)反应体系的保温效果差，因为是超低温反应，热量损失严重，影响体系内反应的进行；

9、4)因为丁基锂参与的反应，会形成锂盐的中间体，容易造成锂盐析出，致使连续流动反应不能长期稳定进行的问题。

10、综上所述的问题，为此，我们提出一种适用于超低温的连续流动反应装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于超低温的连续流动反应装置，解决了现有的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种适用于超低温的连续流动反应装置，包括物料罐、进料泵、预冷管、反应管，所述预冷管及反应管的外部套设有冷媒夹层，所述冷媒夹层的外部套设有保温层，所述冷媒夹层与保温层之间套设有隔水层；若干个所述物料罐通过管路与进料泵连通随后接入预冷管并通过并联方式通过进料口依次进入反应管，反应管设有最终的出料口。

4、优选的，所述物料罐的内部设置有混合器，所述混合器连接有t型管，所述t型管分别连接主管、侧管和延时管。

5、优选的，所述冷媒夹层接入两根冷媒支管，所述冷媒支管连接有冷媒开关，所述冷媒夹层通过两根冷媒支管并联接入冷媒主管路。

6、优选的，所述储液罐安装在高于油泵两米的位置，并进行保温和保压。

7、优选的，所述物料罐还接入预冷管，以及与预冷管连接的质量流量计和背压阀。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

9、本发明的连续流反应，通过采用精准控温的连续流进料方式，可以实现对反应体系的精准控温，增加物料的传质传热效果，使反应快速完成，消除了反应在放大生产时热效应，有效减少副产物生成；且连续流设备相较于传统釜式设备，承载量较小，因此反应的安全性增高；此外，连续流动反应所需设备，人力，物力以及空间等都大幅下降，在节约资源成本方面有着极强的优势。

10、本发明在冷媒夹层中增加导流部件，加大流经换热面的冷媒流速，达到增大单位时间流经换热面的有效冷媒流量，提高换热效率和换热速度，达到精确控温的目的。

11、本发明用制冷机冷却冷媒，以达到超低温。

12、本发明将储液罐安装在高于泵两米的位置，并进行保温和保压，泵能更加精准，平稳，以保证连续流动反应能长期稳定进行。

13、本发明的冷媒采用一串双并的方式依次连接，保证冷媒量的同时增大冷却量，保证热交换充分进行。

技术特征：

1.一种适用于超低温的连续流动反应装置，其特征在于，包括物料罐、进料泵、预冷管、反应管，所述预冷管及反应管的外部套设有冷媒夹层，所述冷媒夹层的外部套设有保温层，所述冷媒夹层与保温层之间套设有隔水层；若干个所述物料罐通过管路与进料泵连通随后接入预冷管并通过并联方式通过进料口依次进入反应管，反应管设有最终的出料口。

2.根据权利要求1所述的一种适用于超低温的连续流动反应装置，其特征在于：所述物料罐的内部设置有混合器，所述混合器连接有t型管，所述t型管分别连接主管、侧管和延时管。

3.根据权利要求1所述的一种适用于超低温的连续流动反应装置，其特征在于：所述冷媒夹层接入两根冷媒支管，所述冷媒支管连接有冷媒开关，所述冷媒夹层通过两根冷媒支管并联接入冷媒主管路。

4.根据权利要求1所述的一种适用于超低温的连续流动反应装置，其特征在于：所述储液罐安装在高于油泵两米的位置，并进行保温和保压。

5.根据权利要求1所述的一种适用于超低温的连续流动反应装置，其特征在于：所述物料罐还接入预冷管，以及与预冷管连接的质量流量计和背压阀。

技术总结
本发明公开了一种适用于超低温的连续流动反应装置，包括物料罐、进料泵、预冷管、反应管，所述预冷管及反应管的外部套设有冷媒夹层，所述冷媒夹层的外部套设有保温层，所述冷媒夹层与保温层之间套设有隔水层；若干个所述物料罐通过管路与进料泵连通随后接入预冷管并通过并联方式通过进料口依次进入反应管，反应管设有最终的出料口。本发明的连续流反应，通过采用精准控温的连续流进料方式，可以实现对反应体系的精准控温，增加物料的传质传热效果，使反应快速完成，消除了反应在放大生产时热效应，有效减少副产物生成；且连续流设备相较于传统釜式设备，承载量较小，因此反应的安全性增高。

技术研发人员：周彦炜
受保护的技术使用者：上海荟银化学技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22