V型管式反应器装置的制作方法

文档序号:5007170阅读:1294来源:国知局
专利名称:V型管式反应器装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种化学反应仪器,即V型管式反应器装置。
背景技术
在以丙酮为原料的非均相催化合成二丙酮醇的方法中,传统的实验室制法,即索氏提取器法装置简单,但不便于控制反应器中的反应温度,也不利于取样分析,且反应液与催化剂接触时间不理想,即当满至虹吸管时,虹吸管会将反应液吸下去,此时催化剂有一段时间不能够与反应液接触,从而影响了催化剂的催化效率。

发明内容
为了克服上述索氏提取器不便于控制反应温度的缺点,本实用新型提出了V型管式反应器装置,用恒温水控制反应温度,通过V型管来增加反应液与催化剂的接触时间和接触面积,从而提高转化率。
这种V型管式反应器装置由反应循环部分和恒温水循环部分组成,其特征在于反应循环部分是由蒸馏釜依次连接着竖立的分馏柱、蒸馏头、倾斜的冷凝管和V型管的首端,V型管的末端和蒸馏釜相连,构成反应循环部分,蒸馏釜的底部安有电热器,恒温水循环部分是由恒温器依次连接着出水管、冷凝管、V型管和二段连通管,经过回水管又和恒温器相连,构成恒温水循环部分,冷凝管、V型管为内外夹层,内管为反应循环部分,外管为恒温水循环部分,通过两段连通管将冷凝管和V型管的外管串通在恒温水循环部分中,V型管由相同的两段串联而成,在竖直平面内,两段的夹角为80~120°。
在冷凝管和V型管的首端之间,竖立安装有气压平衡管,在V型管的末端和蒸馏釜之间安装有取样孔。
在合成二丙酮醇的实验中,本实用新型把反应物从蒸馏釜中蒸馏出来,通过分馏柱分馏,丙酮馏出,通过冷凝管冷凝后流到V型管反应器中,在催化剂的催化下反应生成二丙酮醇,然后再回流到蒸馏釜中进行回流。
本装置的特点一是能够使反应循环进行。在不断的蒸馏—冷凝—反应回流的连续操作过程中,生成物不断被移走,反应物不断进入,使反应不断地向生成物方向进行,从而大大地提高丙酮的转化率和二丙酮醇的收率。二是易于控制反应器的温度。三是便于取样分析,从取样孔可取样分析单次转化率,确定催化剂的催化效率和使用寿命,从蒸馏釜可以取样分析整个反应器中反应物的转化率;从分馏头处可以测试馏分的温度,并且可以利用该温度测算反应总转化率。


图1是本实用新型示意图。
具体实施方式
以下结合附图,对本实用新型详细叙述如下图中1、电热器,2、蒸馏釜,3、加料取样孔,4、温度计,5、分馏柱,6、蒸馏头,7、连通管,8、冷凝管,9、气压平衡管,10、恒温器,11、V型管,12、催化剂,13、取样孔,14、出水管,15、回水管。
在图1中,反应循环部分是由蒸馏釜(1)依次连接着分馏柱(5)、蒸馏头(6)、冷凝管(8)和V型管(11)的首端,V型管(11)的末端和蒸馏釜(2)相连,构成反应循环部分,蒸馏釜(2)的底部安有电热器(1),恒温水循环部分是由恒温器(10)依次连接着出水管(14)、冷凝管(8)、V型管(11)和二段连通管(7),经过回水管(15)又和恒温器(10)相连,构成恒温水循环部分,冷凝管(8)和V型管(11)为内外夹层,内管为反应循环部分,外管为恒温水循环部分,V型管(11)安装在竖直平面内,两段夹角为110°,在冷凝管(8)和V型管(11)的首端之间,竖立安装着气压平衡管(9),以调节反应循环中的压力,在V型管(11)的末端和蒸馏釜(2)之间安有取样孔(13),在蒸馏釜(2)、蒸馏头(6)和恒温器(10)上都装有温度计(4),在蒸馏釜(2)上还设有加料取样孔(3),在V型管(11)中安有催化剂(12)。
从蒸馏釜(2)的加料取样孔(3)中加入丙酮,在V型管(11)中填充好催化剂(12),调度好恒温器(10)的水浴温度,开启电热器(1),加热蒸馏釜(2),使丙酮回流进行反应,反应至丙酮液不再馏出为止。
相对于索氏提取器,本实用新型其反应温度不受蒸馏釜沸腾温度的影响,保持了催化剂的最佳活性,大大延长了反应液与催化剂的接触时间,有效地提高了二丙酮醇的单产率;且取样分析方便,反应条件易于控制。
权利要求1.V型管式反应器装置,由反应循环部分和恒温水循环部分组成,其特征在于反应循环部分是由蒸馏釜依次连接着竖立的分馏柱、蒸馏头、倾斜的冷凝管和V型管的首端,V型管的末端和蒸馏釜相连,构成反应循环部分,蒸馏釜的底部安有电热器,恒温水循环部分是由恒温器依次连接着出水管、冷凝管、V型管和二段连通管,经过回水管又和恒温器相连,构成恒温水循环部分,冷凝管、V型管为内外夹层,内管为反应循环部分,外管为恒温水循环部分,通过两段连通管将冷凝管和V型管的外管串通在恒温水循环部分中,V型管由相同的两段串联而成,在竖直平面内,两段的夹角为80~120°。
2.根据权利要求1所述的V型管式反应器装置,其特征在于,在冷凝管和V型管的首端之间,竖立安装有气压平衡管。
3.根据权利要求1所述的V型管式反应器装置,其特征在于,在V型管的末端和蒸馏釜之间安装有取样孔。
专利摘要V型管式反应器装置,由反应循环部分和恒温水循环部分组成,反应循环部分是由蒸馏釜依次连接着分馏柱、蒸馏头、冷凝管和V型管的首端,V型管的末端和蒸馏釜相连,构成反应循环部分,蒸馏釜的底部安有电热器,恒温水循环部分是由恒温器依次连接着出水管、冷凝管、V型管和二段连通管,经过回水管又和恒温器相连,构成恒温水循环部分。在用丙酮合成二丙酮醇的实验中,本实用新型把反应物从蒸馏釜中蒸馏出来,通过冷凝管冷凝后流到V型管反应器中,在催化剂的催化下反应生成二丙酮醇,然后再回流到蒸馏釜中进行回流,本装置的特点一是能够使反应循环进行,大大提高了丙酮的转化率,二是易于控制反应器的温度,三是便于取样分析。
文档编号B01L3/00GK2707366SQ20042006764
公开日2005年7月6日 申请日期2004年6月16日 优先权日2004年6月16日
发明者周诗彪, 陈业平, 张儒祥, 张维庆 申请人:湖南文理学院
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