[发明专利]一种含卤苯环上的硝化反应微热管反应装置及方法

说明书

本发明公开了一种含卤苯环上的硝化反应微热管反应装置及方法，该装置包括第一冷却容器、一级反应器、第二冷却容器和二级反应器；第一冷却容器上设有第一进液管和第一出液管；一级反应器包括置于第一冷却容器内的一级反应微热管和第一收集器，一级反应微热管的一端分别外接硫酸管和硝酸管，一级反应微热管的另一端接入第一收集器，第一收集器外接混酸管；第二冷却容器上设有第二进液管和第二出液管；二级反应器包括置于第二冷却容器内的二级反应微热管和第二收集器，二级反应微热管的一端分别外接氯苯管和混酸管，第二收集器外接出料管。本发明解决了现有硝化反应器容积大、散热难、散热效率低引起硝化反应产量下降的问题。

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种含卤苯环上的硝化反应微热管反应装置及方法。

背景技术

硝化反应时向有机物分子中引入硝基的反应过程，在污水处理、烟气净化、有机物和成等领域应用广泛。硝化反应主要分为两种，一种是脂肪族化合物的硝化反应，表现为通过自由基历程来实现其具体反应过程；另一种是芳香族化合物，通过亲电取代反应完成硝基的引入。卤代硝基苯是重要的精细化工中间体，其制备工艺需要在含卤代苯环上引入硝基。含卤苯环上的硝化反应属于芳香族化合物硝化反应，反应过程会放出大量的热量，其放热量集中，热量移除速率成为控制硝化反应速率和卤代硝基苯产量的突出问题。

然而，现有卤代硝基苯类化合物制备工艺多在搪瓷釜、钢釜、铸铁釜或不锈钢釜等釜式设备中完成，存在反应效率低、放热移除慢的缺陷。尽管采用了夹套冷却、冷却蛇管，大规模生产所产生的大量热量依然难以短时间内迅速移去，严重的制约了硝化反应速率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种含卤苯环上的硝化反应微热管反应装置及方法，以解决现有硝化反应器容积大、散热难、散热效率低引起硝化反应产量下降的问题。

一方面，本发明提供了一种含卤苯环上的硝化反应微热管反应装置，包括，

第一冷却容器，所述第一冷却容器上设有第一进液管和第一出液管，所述第一进液管上安装有第一进液阀，所述第一出液管上安装有第一出液阀；

一级反应器，所述一级反应器包括置于所述第一冷却容器内的一级反应微热管和第一收集器，所述一级反应微热管的一端分别外接硫酸管和硝酸管，所述硫酸管上安装有硫酸阀，所述硝酸管上安装有硝酸阀，所述一级反应微热管的另一端接入所述第一收集器，所述第一收集器外接混酸管；

第二冷却容器，所述第二冷却容器上设有第二进液管和第二出液管，所述第二进液管上安装有第二进液阀，所述第二出液管上安装有第二出液阀；

二级反应器，所述二级反应器包括置于所述第二冷却容器内的二级反应微热管和第二收集器，所述二级反应微热管的一端分别外接氯苯管和混酸管，所述氯苯管上安装有氯苯阀，所述混酸管上安装有混酸阀，所述第二收集器外接出料管，所述出料管上安装有出料阀。

进一步地，所述硫酸管上安装有硫酸流量计，所述硝酸管上安装有硝酸流量计，所述混酸管上安装有混酸流量计，所述氯苯管上安装有氯苯流量计。

进一步地，所述第一收集器外接有第一液位管，所述第一液位管的末端安装有第一液位计；所述第二收集器外接有第二液位管，所述第二液位管的末端安装有第二液位计。

进一步地，所述第一冷却容器的内部设有第一折流板a和第一折流板b，所述第一折流板a设于所述一级反应器的上方，第一折流板a的一端固定连接于所述第一冷却容器一侧端的内壁，第一折流板a的另一端延伸至所述一级反应微热管与所述硫酸管和硝酸管相连的一端，所述第一折流板b设于所述一级反应器的下方，第一折流板b的一端固定连接于所述第一冷却容器另一侧端的内壁，第一折流板b的另一端伸至所述一级反应微热管与第一收集器相连的一端，所述第一进液管连通于所述第一折流板a上方的第一冷却容器内，所述第一出液管连通于第一折流板a的下方远离所述第一折流板b一侧的第一冷却容器内。