气相常压吡啶光氯化动力学研究装置 |
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| 申请号 | CN201320740383.7 | 申请日 | 2013-11-21 | 公开(公告)号 | CN203508002U | 公开(公告)日 | 2014-04-02 |
| 申请人 | 山东谦诚工贸科技有限公司; | 发明人 | 赵增国; 单永华; | ||||
| 摘要 | 本实用新型公开了一种气相常压吡啶光氯化动 力 学研究装置，包括光氯化反应器、物料预混器和液体接收器；光氯化反应器的进料口与物料预混器的出料口连通，光氯化反应器的出料口通过前 冷凝器 与液体接收器的进料口连通，液体接收器的出气口通过后冷凝器与安全瓶连通，安全瓶与尾气吸收装置连通；物料预混器的进料口与氯气计量供给装置连通，物料预混器的进料口还与 汽化 器的出汽口连通；汽化器的进料口与计量 泵 连通， 计量泵 与配料罐连通。该装置结构简单、便于操作，物料在反应器中呈近列流式运动状态，不会出现返混现象，本装置可以随时取样测试，并且反应的结果具有可重复性，非常适合对吡啶气相常压光氯化进行动力学研究。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种气相常压吡啶光氯化动力学研究装置，其特征在于：该装置包括光氯化反应器（1）、物料预混器（2）和液体接收器（3）；光氯化反应器（1）的进料口与物料预混器（2）的出料口连通，光氯化反应器（1）的出料口通过前冷凝器（4）与液体接收器（3）的进料口连通，液体接收器（3）的出气口通过后冷凝器（5）与安全瓶（6）连通，安全瓶（6）与尾气吸收装置（7）连通；物料预混器（2）的进料口通过进气支路与氯气计量供给装置（8）连通，物料预混器（2）的进料口还通过汽化支路与汽化器（9）的出汽口连通；汽化器（9）的进料口与计量泵（10）连通，计量泵（10）与配料罐（11）连通。 |
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| 说明书全文 | 气相常压吡啶光氯化动力学研究装置技术领域[0001] 本实用新型涉及一种气相常压吡啶光氯化动力学研究装置。 背景技术[0002] 目前，气相常压吡啶光氯化反应器，多为釜式结构，在这种反应器中物料存在着严重的返混现象，物料分子的停留时间是不均匀的，这也是造成转化率低、焦油化严重，光源容易被焦油糊住，光照强度很快就会减弱，然后不得不停下来清理光源，这种反应装置，任何一个时刻的转化率都不可能是一样的，因为没有可比性，不能作动力学研究。发明内容 [0003] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种气相常压吡啶光氯化动力学研究装置，该装置可以对气相常压吡啶光氯化反应进行物料配比、光照强度、物料停留时间的改变，以及反应器的长度和内径的变化对反应最终结果的影响等进行严格的测试，是对气相常压吡啶光氯化动力学研究的一种合适的装置。 [0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有如下结构的气相常压吡啶光氯化动力学研究装置，该装置包括光氯化反应器、物料预混器和液体接收器；光氯化反应器的进料口与物料预混器的出料口连通，光氯化反应器的出料口通过前冷凝器与液体接收器的进料口连通，液体接收器的出气口通过后冷凝器与安全瓶连通，安全瓶与尾气吸收装置连通；物料预混器的进料口通过进气支路与氯气计量供给装置连通，物料预混器的进料口还通过汽化支路与汽化器的出汽口连通；汽化器的进料口与计量泵连通，计量泵与配料罐连通。 [0005] 所述光氯化反应器包括可封闭的反应器本体，反应器本体内设有发光装置，发光装置的外部套装有用透明材料制成的反应螺旋盘管，反应螺旋盘管的进端探出反应器本体顶面，反应螺旋盘管的进端端口为光氯化反应器与物料预混器的出料口连通的进料口，反应螺旋盘管的出端探出反应器本体底面，反应螺旋盘管的出端端口为光氯化反应器与前冷凝器连通的出料口；反应器本体上装有探测反应器本体内部温度的测温装置，反应器本体外部包绕有电加热带。 [0006] 所述反应器本体的内表面为可发射光线的光滑面。 [0007] 所述发光装置为高压汞灯。 [0008] 所述反应器本体的外表面上连接有保温材料层。 [0009] 所述汽化器包括可封闭的汽化器本体，汽化器本体内装有汽化螺旋盘管，汽化螺旋盘管的进端探出汽化器本体底面，汽化器本体的进端端口为汽化器与计量泵连通的进料口，汽化螺旋盘管的出端探出汽化器本体顶面，汽化螺旋盘管的出端端口为汽化器与物料预混器连通的出料口；汽化器本体上装有探测其内部温度的温度测量装置，汽化器本体外部包绕有电热带。 [0010] 所述物料预混器包括物料预混器本体，预混器本体的顶部设有出料口，预混器本体的底部设有进料口，预混器本体内装有可使物料混合均匀的填料，物料预混器本体的外部包绕有电热式加热带；物料预混器本体上连接有探测其内部温度的温度检测装置。 [0011] 所述氯气计量供给装置包括电子秤以及放置在其上的氯气瓶。 [0012] 所述尾气吸收装置包括内装吸收液的箱体，箱体内设有下部没入吸收液的锥状集气罩，锥状集气罩内腔通过管路与安全瓶连通。 [0013] 本实用新型结构简单、便于操作，物料在反应器中呈近列流式运动状态，不会出现返混现象。本装置可以随时取样测试，并且反应的结果具有可重复性，该装置可以对气相常压吡啶光氯化反应进行物料配比、光照强度、物料停留时间等条件进行改变，以及反应器的长度和内径的变化对反应最终结果的影响等进行严格的测试，非常适合对吡啶气相常压光氯化进行动力学研究。附图说明 [0014] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明： [0015] 图1是本实用新型的结构示意图。 具体实施方式[0016] 参照图1，气相常压吡啶光氯化动力学研究装置，该装置包括光氯化反应器1、物料预混器2、液体接收器3、冷凝器4、后冷凝器5、安全瓶6、尾气吸收装置7、氯气计量供给装置8、汽化器9、计量泵10和配料罐11。光氯化反应器1的进料口通过管路与物料预混器2的出料口连通，光氯化反应器1的出料口通过管路与前冷凝器4连通，前冷凝器4通过管路与液体接收器3的进料口连通，液体接收器3的出气口通过管路与后冷凝器5连通，后冷凝器5通过管路与安全瓶6连通，安全瓶6通过管路与尾气吸收装置7连通。物料预混器 2的进料口上连接有三通接头，三通接头上连接有两条进料支路，其中一支路为与氯气计量供给装置8连通的进气支路；另一支路为与汽化器9的出汽口连通的汽化支路；汽化器9的进料口与计量泵10连通，计量泵10与配料罐11连通。进气支路上连接有流量计12和压力表13。前冷凝器4、后冷凝器5和计量泵10均为现有产品，其结构和连接使用方式在此不再赘述；配料罐11用于调配物料。 [0017] 所述光氯化反应器1包括可封闭的反应器本体101，反应器本体101为圆筒状结构，反应器本体101内设有发光装置103；发光装置103为高压汞灯，高压汞灯的一端连接在反应器本体101的顶壁上，另一端连接在反应器本体101的底壁上。发光装置103的外部套装有用透明材料制成的反应螺旋盘管102，透明材料可选用石英玻璃或硼硅玻璃。反应螺旋盘管就是将透明管螺旋盘绕成弹簧状，高压汞灯装在反应螺旋盘管中心位置。反应螺旋盘管102的进端探出反应器本体101顶面，反应螺旋盘管102的进端端口为光氯化反应器1与物料预混器2的出料口连通的进料口，反应螺旋盘管102的出端探出反应器本体101底面，反应螺旋盘管102的出端端口为光氯化反应器1与前冷凝器4连通的出料口。反应器本体101上装有探测反应器本体101内部温度的测温装置104，测温装置104为温度传感器或热电偶，反应器本体101外部包绕有电加热带105；测温装置104与电加热带105的控制电路电连接，达到设定温度时使电加热带105失电，低于设定温度时使电加热带105得电。反应器本体101的外表面上连接有保温材料层106，以利于保温。为了使光线对反应螺旋盘管102内物料充分照射，所述反应器本体101的内表面为可发射光线的光滑面。 [0018] 所述汽化器9包括可封闭的汽化器本体901，汽化器本体901为圆筒状结构，汽化器本体901内装有汽化螺旋盘管902，汽化螺旋盘管902就是将不锈钢或其它耐蚀材料制成的管子螺旋盘绕成弹簧状，汽化螺旋盘管902的进端探出汽化器本体901底面，汽化器本体901的进端端口为汽化器9与计量泵10连通的进料口，汽化螺旋盘管902的出端探出汽化器本体901顶面，汽化螺旋盘管902的出端端口为汽化器9与物料预混器2连通的出料口； 汽化器本体901上装有探测其内部温度的温度测量装置904，温度测量装置904为温度传感器或热电偶，汽化器本体901外部包绕有电热带905，温度测量装置904与电热带905的控制电路电连接，达到设定温度时使电热带905失电，低于设定温度时使电热带905得电。汽化器本体901的外表面上连接有隔热材料层903，以利于保温。 [0019] 所述物料预混器2包括物料预混器本体201，物料预混器本体201为圆筒状结构，预混器本体201的顶部设有出料口，预混器本体201的底部设有进料口，预混器本体201内装有可使物料混合均匀的填料204，填料为陶瓷或玻璃填料，例如陶瓷环或玻璃环，也可以做成玻璃球等规整形状，其目的是为了增大料流阻力，减慢料流速度，从而加大物料的接触面积，使物料混合的更均匀。物料预混器本体201的外部包绕有电热式加热带202；物料预混器本体201上连接有探测其内部温度的温度检测装置203。温度检测装置203与电热式加热带202的控制电路电连接，达到设定温度时使电热式加热带202失电，低于设定温度时使电热式加热带202得电。物料预混器本体201的外表面上连接有隔温材料层205，以利于保温。 [0020] 所述氯气计量供给装置8包括电子秤801以及放置在其上的氯气瓶802，电子秤801可以及时显示瓶中氯气的剩余量。氯气瓶802通过进气支路与物料预混器2连通。 [0022] 所述安全瓶6包括瓶体601，瓶体601顶部设有尾气进口602和尾气出口603，尾气进口602与后冷凝器5连通，尾气出口603尾气吸收装置7连通，安全瓶6的作用在于对进入其内的尾气进行缓冲储存，以防止尾气吸收装置7吸收不及而出现逃逸。 [0023] 所述尾气吸收装置7包括内装吸收液的箱体701，箱体701内设有下部没入吸收液的锥状集气罩702，锥状集气罩702内腔通过管路与安全瓶的尾气出口603连通。 [0024] 本实用新型的使用方式如下所述：将吡啶和水按比例加入配料罐11内调配成溶液，然后通过计量泵10送入汽化器9内进行汽化，汽化物料经汽化支路进入物料预混器2，同时氯气也经进气支路进入物料预混器2，氯气和汽化物料在物料预混器2混合后流入氯化反应器1的反应螺旋盘管102内，在高压汞灯照射下进行反应，由于物料在反应螺旋盘管102内螺旋前进不会出现返混现象；从反应螺旋盘管102内流出的反应产物则经前冷凝器 4进入液体接收器3内，其中的液体成分留在液体接收器3内，气体成分则经后冷凝器5进入安全瓶6内，后冷凝器5冷凝过程产生的液体则流入液体接收器3内；进入安全瓶6内的尾气再经管路进入尾气吸收装置7被吸收液吸收。 |
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