[发明专利]一种串级控制稳态流合成1,3,5-均三嗪的装置及方法

权利要求书

1.一种串级控制稳态流合成1,3,5-均三嗪的装置,其特征在于：包括原料调配段（1）、催化混合段（2）、微通道反应段（3）和成品段（4），所述催化混合段（2）前端与原料调配段（1）连接、后端和微通道反应段（3）连接，所述微通道反应段（3）后端连接成品段（4）；

所述原料调配段（1）包括主料A溶解罐（1-1）、主料A储罐（1-2）和主料B储罐（1-3），所述主料A溶解罐（1-1）和主料A储罐（1-2）连接，所述主料A溶解罐（1-1）上设置搅拌器（1-4），所述主料A储罐（1-2）的出口管路上依次安装主料A提升泵（1-5）、主料A质量流量计（1-7）及主料A气动调节阀（1-9），所述主料B储罐（1-3）的出口管路上依次安装主料B提升泵（1-6）、主料B质量流量计（1-8）及主料B气动调节阀（1-10），所述主料A质量流量计（1-7）和主料B质量流量计（1-8）通过特定的逻辑关系形成串级控制，所述主料A储罐（1-2）中的主料A和主料B储罐（1-3）中的主料B汇合后进入催化混合段（2）中的管式静态混合器（2-7）；

所述催化混合段（2）包括辅料A的储罐（2-1）和辅料B的储罐（2-2）以及管式静态混合器（2-7），所述辅料A储罐（2-1）和辅料B储罐（2-2）分别通过管道与管式静态混合器（2-7）连接，所述辅料A储罐（2-1）至管式静态混合器（2-7）的连接管路上设置辅料A计量泵（2-3）和辅料A阀门（2-5），所述辅料B储罐（2-2）至管式静态混合器（2-7）的连接管路上设置辅料B计量泵（2-4）和辅料B阀门（2-6），所述管式静态混合器（2-7）前段与主料A储罐（1-2）和主料B储罐（1-3）连接、后端和多通道模块式微通道反应系统（3-5）连接、上端与辅料A储罐（2-1）和辅料B储罐（2-2）连接；

所述微通道反应段（3）包括多通道模块式微通道反应系统（3-5）和冷冻机组（LD），所述多通道模块式微通道反应系统（3-5）入口管道上安装紧急切断阀（3-1）、出口管道上安装反应温度计（3-2），所述冷冻机组（LD）与多通道模块式微通道反应系统（3-5）通过管道连接，所述冷冻机组（LD）至多通道模块式微通道反应系统（3-5）的出水管道上安装循环泵（3-4）和循环泵出口气动调节阀（3-6），所述多通道模块式微通道反应系统（3-5）至冷冻机组（LD）的回水管道上安装冷冻回水温度计（3-3）；

所述成品段（4）包括合格产品储罐（4-1）、不合格产品储罐（4-2）、合格产品储罐入口气动调节阀（4-3）、不合格产品储罐入口气动调节阀（4-4）和质量分析仪表（4-5），所述合格产品储罐入口气动调节阀（4-3）与合格产品储罐（4-1）连接，所述不合格产品储罐入口气动调节阀（4-4）与不合格产品储罐（4-2）连接，所述质量分析仪表（4-5）设置在多通道模块式微通道反应系统（3-5）出口管道上。

2.如权利要求1所述的一种连续流稳态合成1,3,5-三嗪的装置，其特征在于：所述主料A储罐（1-2）中的主料A和主料B储罐（1-3）中的主料B的质量之比控制在1:1~2:1，所述辅料A的储罐（2-1）中的辅料A和辅料B的储罐（2-2）中的辅料B的流速控制在1.2~1.4L/S。

3.如权利要求1所述的一种连续流稳态合成1,3,5-三嗪的装置，其特征在于：所述多通道模块式微通道反应系统（3-5）的前后管道上安装的紧急切断阀（3-1）和反应温度计（3-2）联锁。

4.如权利要求1所述的一种连续流稳态合成1,3,5-三嗪的装置，其特征在于：所述冷冻回水温度计（3-3）和循环泵出口气动调节阀（3-6）联锁。

5.如权利要求1所述的一种连续流稳态合成1,3,5-三嗪的装置，其特征在于：所述多通道模块式微通道反应系统3-5由多个单独的反应器M1、M2、M3...串联组成。

6.如权利要求1所述的一种连续流稳态合成1,3,5-三嗪的装置，其特征在于：所述循环泵出口气动调节阀（3-6）、合格产品储罐入口气动调节阀（4-3）和不合格产品储罐入口气动调节阀（4-4）采用气开型FC调节阀。

7.如权利要求1所述的一种连续流稳态合成1,3,5-三嗪的装置的使用方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

步骤1：开启搅拌装置1-4，将固态主料A和溶剂辅料C置于主料A溶解罐1-1中搅拌均匀，溶解后的液态主料A储存在主料A储罐1-2中；

步骤2：设置主料A质量流量计1-7和主料B质量流量计1-8的串级控制系数为1.3:1，打开主料A气动调节阀1-9和主料B气动调节阀1-10，启动主料A输送泵1-5和主料B输送泵1-6，将主料A储罐1-2中的主料A和主料B储罐1-3中的主料B连续输送到管式静态混合器2-7；

步骤3：打开辅料A阀门2-5和辅料B阀门2-6，启动辅料A计量泵2-3和辅料B计量泵2-4，向管式静态混合器2-7连续定量加入辅料A储罐2-1中的辅料A和辅料B储罐2-2中的辅料B，与其中的主料A和主料B混合均匀，流速控制在1.2～1.4L/S；

步骤4：设定循环泵出口阀门3-6的PV值为3，打开循环泵出口气动调节阀3-6，启动循环泵3-4，持续输送冷冻水至多通道模块式微通道反应系统3-5；

步骤5：保持紧急切断阀3-1处于开启状态，输送管式静态混合器2-7内物料至多通道模块式微通道反应系统3-5进行反应，当反应温度计3-2检测到产品温度过高时系统报警，紧急切断阀3-1自动切断，停止进料；

步骤6：打开合格产品入口气动调节阀4-3，经质量分析仪表4-5检测的纯度≥98%的合格产品输送至储罐4-1存放，若经质量分析仪表4-5检测的纯度小于98%，不合格产品储罐入口气动调节阀4-4自动打开，不合格产品输送至储罐4-2存放。