[实用新型]一种制备环丁烷四甲酸二酐的工艺装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化学工业领域，尤其涉及一种制备环丁烷四甲酸二酐的工艺装置。

背景技术

环丁烷四甲酸二酐作为制备聚酰亚胺、聚酯、醇酸树脂、环氧树脂等高分子的原料，迄今已得到了广泛的应用，其中聚酰亚胺(PI)以机械强度大、熔点高、耐热性好，价格低等优势成为工业生产中使用最广泛的高分子合成材料。特别是在一些新兴的行业如微电子行业、液晶显示行业、膜分离工业中都会采用这种高性能的特殊材料。

现有的合成技术中，环丁烷四甲酸二酐的制备通常都采用以顺丁烯二酸酐为原料，四氯化碳或乙酸乙酯为溶剂，紫外光照射下进行合成。或者以反丁烯二酸酐为原料，去离子水为溶剂，经过酯化、环加成、水解和脱水四步反应合成产品。

反应方程如下：

以顺丁烯为原料，四氯化碳(乙酸乙酯)为溶剂

以反丁烯二酸二甲酯为原料，去离子水为溶剂

上述现有的合成工艺存在的缺点：

(1)反应时间长、反应步骤繁琐。采用反丁烯二酸二甲酯为原料的生产工艺，需通过酯化、环加成、水解、脱水四步构成，生产工艺复杂且成本高。

(2)产率和纯度不理想。目前采用的工艺方法不管是使用四氯化碳(乙酸乙酯)或反丁烯二酸二甲酯为原料进行合成，反应产生的副产物较多，产品收率不高。

(3)目前合成方法都采用高压汞灯做诱导光源，但是高压汞灯的发热量较大，反应中需对灯体进行冷却，合成过程能耗过高，不利于工艺化生产。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种结构简单，反应率高，反应步骤简单，反应过程中耗能低的制备环丁烷四甲酸二酐的工艺装置。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案，一种制备环丁烷四甲酸二酐的工艺装置，包括反应器，设在反应器下端用于搅拌反应器内液体的搅拌装置，插入在反应器用于检测反应器内液体温度的温度检测装置，设在反应器顶部的LED冷紫外线灯，与LED冷紫外线灯通过导线电连接的稳压直流电源器；

还包括氮气瓶和低温循环泵，所述的氮气瓶与插入在反应器内的导气管通过管线连通，所述的低温循环泵与反应器通过管线连通。

进一步，所述的搅拌装置为磁力搅拌器。

进一步，所述的温度检测装置为温度计。

进一步，所述的温度检测装置为温度传感器，该温度传感器与低温循环泵电连接。

进一步，所述LED冷紫外线灯的波长为260nm～400nm。

进一步，所述反应器内的反应温度为-5～30℃。

进一步，所述的反应器为烧瓶。

本实用新型的有益效果是：结构简单，使用LED冷紫外光，无需光源冷却装置，设备简化且能耗低；工艺简单，一步可以合成产品，提高产品收率和纯度；合成过程不使用苯、甲苯等有毒物质，对环境友好，生产成本低，有利于工业化。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1.稳压直流电源器；2.搅拌装置；3.温度检测装置；4.LED冷紫外线灯；5.氮气瓶；6.导气管；7.低温循环泵；8.反应器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

实施例1

如图1所示的一种制备环丁烷四甲酸二酐的工艺装置，包括反应器8，设在反应器8下端用于搅拌反应器8内液体的搅拌装置2，插入在反应器8用于检测反应器8内液体温度的温度检测装置3，设在反应器8顶部的LED冷紫外线灯2，与LED冷紫外线灯2通过导线电连接的稳压直流电源器1；所述的反应器8用于顺丁烯二酸酐和碳酸二乙酯进行反应，所述的搅拌装置2用于搅拌反应器8中所要反应的液体，能够是液体快速的融合，加快反应的速度，所述的LED冷紫外线灯2，为反应提供光照，为反应提供反应的条件，所述的温度检测装置3主要用于检测反应器8中的反应温度，反应温度是否适合反应，如温度达不到反应所需的温度，则通过调整低温循环泵7将反应温度为最适合的反应温度。

还包括氮气瓶5和低温循环泵7，所述的氮气瓶5与插入在反应器8内的导气管6通过管线连通，所述的低温循环泵7与反应器8通过管线连通，所述的氮气瓶5主要为反应器8中的反应物提供氮保护，防止反应器8中存在氧气，影响整个物质的反应。