一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置的制作方法

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1.本发明涉及化工设备领域，尤其涉及一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置。


背景技术：

2.4-甲砜基甲苯又名甲砜甲苯，对甲砜甲苯等，主要用作医药中间体，折射率为1.519，不溶于水，溶于醇，醚等有机溶剂。传统的4-甲砜基甲苯的硝化反应工艺采用间歇式反应釜，由于硝化反应属于危险化工工艺，具有反应剧烈、热量大、放热快等特点。在间歇式反应生产过程中，反应釜容易发生失控导致温度急剧上升，有可能造成反应釜爆炸，存在生产事故和人员伤亡的风险。另外利用间歇式反应釜开展4-甲砜基甲苯的硝化反应，产品收率和产能较低，副产物较多，导致产品生产成本较高，废液排放量大等缺点。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置，主要目的在于代替传统的间歇式反应，通过微机控制柜分别控制混合系统和微反应系统，并改进了混合器和微反应器内部结构，能保证整个反应更加平稳，不会造成安全事故，且产品收率大幅度提高。
4.本技术采用的技术方案具体如下：
5.一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置，包括支撑架，所述支撑架的一侧设置进料系统，所述进料系统与混合系统连接，所述混合系统与微反应系统连接，所述混合系统和微反应系统安装在支撑架上，所述支撑架上还设置微机控制柜，所述微机控制柜分别与混合系统和微反应系统电性连接。
6.优选的，所述进料系统包括硫酸储存罐、硝酸储存罐、2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐和电子秤，所述硫酸储存罐、硝酸储存罐和2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐底部各设置电子秤，所述每个电子秤与支撑架连接，所述电子秤主要根据试验数据将所需原料称重。
7.优选的，所述混合系统包括三个输送泵、输送管道、三个微过滤器、混合器和滤液管，所述每个输送泵通过管道分别与硫酸储存罐、硝酸储存罐和2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐连接，所述每个输送泵的输出端与输送管道连接，每个输送管道分别与对应的微过滤器连接，所述三个微过滤器的输送端与混合器的输入端连通，所述混合器的输出端连接与滤液管连接。
8.优选的，所述混合器内部分为涡流室和微混合室，涡流室主要进行预混合，使原料输送距离加上，预混合更加充分，所述涡流室内壁设置螺旋绞龙，所述微混合室为蜂窝状结构，混合后通过蜂窝状的微混合室使得一下步反应更加平稳，可靠。
9.优选的，所述微反应系统包括微反应器、冷热一体机、支架和延时反应器，所述微反应器的输入端与滤液管连接，所述微反应器的一侧设置冷热一体机，所述微反应器的前端设置支架，所述支架上配装延时反应器，所述延时反应器与微反应器连接，所述微反应器、冷热一体机和延时反应器分别与微机控制柜连接。
10.优选的，所述微反应器内部设置若干微反应片，所述每个微反应片的一侧设置若干连通的葫芦状流通道，反应在葫芦状流通道进行，反应更加彻底，所述相邻微反应片之间相互连接。
11.本发明工作原理：
12.本发明首先将原料分别注入硫酸储存罐、硝酸储存罐和2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐，加注量由电子秤进行控制，加注完成之后在微机控制柜的作用下将启动输送泵，将原料输分别送至微过滤器进行除杂过滤，然后在混合器内部进行混合，最后在微反应器内部进行反应，改进的混合器混合更加充分，提高了产能和降低了原料损耗，其次反应在微反应器的葫芦状流通道进行，反应更加平稳彻底，不会发生安全事故。
13.本发明的有益效果在于：
14.1、混合器内的螺旋绞龙的设计延长了混合路径，使得反应物之间能充分的进行混合，便于缓慢的输送至微反应器内部，蜂窝状的微混合室使得一下步反应更加平稳，一旦直接快速注入微反应器就会造成反应不充分，产能低、原料消耗高。
15.2、最后的反应在微反应器的葫芦状流通道进行，该结构能使反应更加平稳彻底，不会发生安全事故，提升了效率和安全指数。
附图说明：
16.图1为一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置的三维结构示意图；
17.图2为一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置的俯视结构示意图；
18.图3为混合器的内部结构示意图；
19.图4为微反应器的内部结构示意图；
20.图中：支撑架1、进料系统2、混合系统3、微反应系统4、微机控制柜5、硫酸储存罐2-1、硝酸储存罐2-2、2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐2-3、电子秤2-4，输送泵3-1、输送管道3-2、微过滤器3-3、混合器3-4和滤液管3-5，涡流室3-4-1、微混合室3-4-2、螺旋绞龙3-4-3、微反应器4-1、冷热一体机4-2、支架4-3、延时反应器4-4、微反应片4-1-1、流通道4-1-2。
具体实施方式：
21.下面将结合本发明附图说明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况
理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.实施例1：
24.参照图1-图4，一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置，包括支撑架1，所述支撑架1的一侧设置进料系统2，所述进料系统2与混合系统3连接，所述混合系统3与微反应系统4连接，所述混合系统3和微反应系统4安装在支撑架1上，所述支撑架1上还设置微机控制柜5，所述微机控制柜5分别与混合系统3和微反应系统4电性连接。
25.所述进料系统2包括硫酸储存罐2-1、硝酸储存罐2-2、2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐2-3和电子秤2-4，所述硫酸储存罐2-1、硝酸储存罐2-2和2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐2-3底部各设置电子秤2-4，所述每个电子秤2-4与支撑架1连接，电子秤2-4主要进行重量控制。
26.所述混合系统3包括三个输送泵3-1、输送管道3-2、三个微过滤器3-3、混合器3-4和滤液管3-5，所述每个输送泵3-1通过管道分别与硫酸储存罐2-1、硝酸储存罐2-2和2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐2-3连接，所述每个输送泵3-1的输出端与输送管道3-2连接，每个输送管道3-2分别与对应的微过滤器3-3连接，所述三个微过滤器3-3的输送端与混合器3-4的输入端连通，所述混合器3-4的输出端连接与滤液管3-5连接，混合完成后通过滤液管3-5可将混合器3-4内的杂质在滤液管3-5的前端进行过滤，确保进入微反应器4-1的液体无杂质。
27.实施例2
28.与实施例1不同在于，所述混合器3-4内部分为涡流室3-4-1和微混合室3-4-2，所述涡流室3-4-1内壁设置螺旋绞龙3-4-3，所述微混合室3-4-2为蜂窝状结构，改进的混合器3-4混合更加充分，提高了产能和降低了原料损耗。
29.所述微反应系统4包括微反应器4-1、冷热一体机4-2、支架4-3和延时反应器4-4，所述微反应器4-1的输入端与滤液管3-5连接，所述微反应器4-1的一侧设置冷热一体机4-2，冷热一体机4-3主要控制微反应器4-1的工作温度，所述微反应器4-1的前端设置支架4-3，所述支架4-3上配装延时反应器4-4，延时反应器4-4的主要目的在于在反应过快时添加抑制剂，使得反应更加充分平稳，产能高，所述延时反应器4-4与微反应器4-1连接，所述微反应器4-1、冷热一体机4-2和延时反应器4-4分别与微机控制柜5连接。
30.所述微反应器4-1内部设置若干微反应片4-1-1，所述每个微反应片4-1-1的一侧设置若干连通的葫芦状流通道4-1-2，所述相邻微反应片4-1-1之间相互连接，微反应器的葫芦状流通道4-1-2进行，反应更加平稳彻底，不会发生安全事故。
31.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置，包括支撑架(1)，其特征在于：所述支撑架(1)的一侧设置进料系统(2)，所述进料系统(2)与混合系统(3)连接，所述混合系统(3)与微反应系统(4)连接，所述混合系统(3)和微反应系统(4)安装在支撑架(1)上，所述支撑架(1)上还设置微机控制柜(5)，所述微机控制柜(5)分别与混合系统(3)和微反应系统(4)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置，其特征在于：所述进料系统(2)包括硫酸储存罐(2-1)、硝酸储存罐(2-2)、2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐(2-3)和电子秤(2-4)，所述硫酸储存罐(2-1)、硝酸储存罐(2-2)和2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐(2-3)底部各设置电子秤(2-4)，所述每个电子秤(2-4)与支撑架(1)连接。3.根据权利要求1所述的一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置，其特征在于：所述混合系统(3)包括三个输送泵(3-1)、输送管道(3-2)、三个微过滤器(3-3)、混合器(3-4)和滤液管(3-5)，所述每个输送泵(3-1)通过管道分别与硫酸储存罐(2-1)、硝酸储存罐(2-2)和2-硝基-4-甲砜基甲苯储存罐(2-3)连接，所述每个输送泵(3-1)的输出端与输送管道(3-2)连接，每个输送管道(3-2)分别与对应的微过滤器(3-3)连接，所述每个微过滤器(3-3)的输送端与混合器(3-4)的输入端连通，所述混合器(3-4)的输出端连接与滤液管(3-5)连接。4.根据权利要求3所述的一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置，其特征在于：所述混合器(3-4)内部分为涡流室(3-4-1)和微混合室(3-4-2)，所述涡流室(3-4-1)内壁设置螺旋绞龙(3-4-3)，所述微混合室(3-4-2)为蜂窝状结构。5.根据权利要求3所述的一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置，其特征在于：所述微反应系统(4)包括微反应器(4-1)、冷热一体机(4-2)、支架(4-3)和延时反应器(4-4)，所述微反应器(4-1)的输入端与滤液管(3-5)连接，所述微反应器(4-1)的一侧设置冷热一体机(4-2)，所述微反应器(4-1)的前端设置支架(4-3)，所述支架(4-3)上配装延时反应器(4-4)，所述延时反应器(4-4)与微反应器(4-1)连接，所述微反应器(4-1)、冷热一体机(4-2)和延时反应器(4-4)分别与微机控制柜(5)连接。6.根据权利要求5所述的一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置，其特征在于：所述微反应器(4-1)内部设置若干微反应片(4-1-1)，所述每个微反应片(4-1-1)的一侧设置若干连通的葫芦状流通道(4-1-2)，所述相邻微反应片(4-1-1)之间相互连接。

技术总结
本发明提供一种4-甲砜基甲苯硝化连续流微反应装置，包括支撑架，所述支撑架的一侧设置进料系统，所述进料系统与混合系统连接，所述混合系统与微反应系统连接，所述混合系统和微反应系统安装在支撑架上，所述支撑架上还设置微机控制柜，所述微机控制柜分别与混合系统和微反应系统电性连接，混合器内的螺旋绞龙的设计延长了混合路径，使得反应物之间能充分的进行混合，便于缓慢的输送至微反应器内部，蜂窝状的微混合室使得一下步反应更加平稳，一旦直接快速注入微反应器就会造成反应不充分，产能低、原料消耗高。微反应器的葫芦状流通道结构能使反应更加平稳彻底，不会发生安全事故，提升了效率和安全指数。提升了效率和安全指数。提升了效率和安全指数。


技术研发人员：马飞龙 周志彬 周建 马小慧 温亚龙 姜波 崔万里
受保护的技术使用者：宁夏伟创药业有限公司
技术研发日：2023.02.13
技术公布日：2023/7/20