[发明专利]化学反应的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学反应的方法，特别是关于在非催化剂存在下化学反应在超重力场中进行，或在催化剂存在下，化学反应在超重力场中进行。

背景技术

化学反应在石化工业、化学工业、石油化工、生物化工及环境工程等方面都有着极其广泛的应用。几乎所有的化学反应都存在着内外扩散的问题，如反应物料之间的扩散、反应物料与催化剂之间的扩散、产物与催化剂之间的扩散等。由于传质效果差，在常规重力场中扩散问题成为阻碍化学反应顺利进行的主要因素。在实际应用中常规重力场下的化学反应普遍存在着以下缺点：1、传质慢；2、物料的停留时间长，副产物多，生产效率低；3、能耗大；4、化学反应设备体积大。

根据英国帝国化学工业公司(ICI)提出的EP0023745A3专利，提到旋转床可用于吸收、解析、蒸馏等过程，但没有公开工业化规模的应用技术。

CN1064338A公开了利用旋转床进行油田注水脱氧的方法；CN1116146A公开了一种在超重力场下制备超微颗粒的方法；CN1116185A公开了利用旋转床超重力场装置作为反应器，制备超细碳酸钙的方法；CN1341694A公开了采用超重力旋转填充床技术制备纳米氢氧化镁的新工艺；这些技术成功地将旋转床应用于工业规模的制备过程。

尽管如此，由于超重力场技术是八十年代初才出现的新技术，其内部机理还在继续探索，应用开发研究仍在不断进行，新的应用领域还在不断的开拓。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往文献中存在的选择性低、副反应产物含量高的技术问题，提供一种新的化学反应的方法。该方法具有选择性高、副反应低的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种化学反应的方法，其特征在于在非催化剂存在下化学反应在超重力场中进行，或在催化剂存在下，化学反应在超重力场中进行。

上述技术方案中化学反应包括水解反应、酯化反应、缩合反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、聚合反应、烷基化反应、羰基化反应。化学反应优选为包括水解反应、酯化反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、烷基化反应、羰基化反应。化学反应更优选为制备C₁～C₄烷基亚硝酸酯的酯化反应。化学反应最优选为制备C₁～C₂烷基亚硝酸酯的酯化反应。

上述技术方案中重力场装置的转子的转速为50～8000rpm，优选转速范围为100～6000rpm。

由于超重力场装置可以强化传递与反应过程，在超重力场反应器中进行化学反应，可强化反应物料之间、反应物料与催化剂之间及产物与催化剂之间的传质，减少扩散对化学反应过程的影响，使反应物迅速离开反应环境，促使反应物向产物方向移动，从而克服常重力场中化学反应存在的缺点，达到提高反应效率，提高选择性，减少副产物的生成，减少设备体积，降低能耗的效果。同时，由于传热过程的强化使反应热迅速被移出，使化学反应更加平稳进行。

本发明的方法具有以下优点：

1、由于在超重力场装置中进行化学反应，极大地强化了传质过程，减少或消除了反应物料之间，反应物料与催化剂之间，以及反应产物与催化剂之间的扩散过程对催化反应的影响，从而缩短了反应时间，使单位时间的处理能力提高十几倍乃至上百倍，反应效率大大地提高，设备的尺寸大大地减小，降低了能耗，减少了设备的投资。

2、由于反应物料在超重力场装置中的停留时间缩短(小于0.5秒)，所以副产物明显减少，选择性明显提高，产品的质量明显提高。

3、由于在超重力场中强化了气液相的传质过程，使气体与液体在微观上能充分混合，气体更易溶于液相中，因而能降低反应压力，使一些高压、高温气液相反应可以在较低压力和温度下进行，进而降低能耗，解决了高压高温反应的材质问题和工程放大问题，可节省大量投资。

附图说明

图1是气液相逆流接触超重力场装置示意图。

图2是气液相并流接触超重力场装置示意图。

图1中1-气体入口 2-旋转填料或催化剂层 3-气体出口 4-进液口 5-电机轴 6-液体分布器 7-出液口 8-进液口管线 9-出液管路。

图2中1-气体出口 2-旋转填料或催化剂层 3-气体入口 4-进液口 5-电机轴 6-液体分布器 7-出液口 8-进液口管线 9-出液管路。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的方法。