一种丙烷连续硝化的高通量微反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工设备领域，主要是指一种丙烷连续硝化的高通量微反应器，适用于气-气、气-液和液-液等快速强放热化学过程。
【背景技术】
[0002]化学工业中的许多反应过程属强放热反应过程，普遍存在着爆炸的危险(如烷烃硝化过程，快速强放热，极易产生爆炸)，常规的化学反应器由于结构上的原因难以实现快速强放热化学过程，采用微反应技术实现反应过程强化与微型化，可大大提高反应过程的效率和安全性，降低化工生产中的危害。20世纪90年代初，微反应器首次面世，杜邦公司的中心研宄室于1993年利用微电子加工技术制造了首个微反应器，用于生产甲基异氰酸甲酯和氰氢酸等有毒物质；德国和日本等发达国家将微反应器技术列为新的化工技术之一优先加以发展。国内中国科学院大连化学物理研宄所于2000年率先在国内开展微化工技术的研宄，但微化工技术的研宄初期主要在高校和科研机构的实验室研宄，产业界虽有关注但介入不多，对微化工系统的放大和集成技术的研宄机会少，大大减缓了微反应器技术的产业化进程。因此开发使用高通量集成微反应器的相关设备，用于丙烷连续硝化生产，是一项具有重要意义的工作。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对上述常规反应器难以实现的快速、强放热反应过程，提出具有快速传质、传热特点的一种丙烷连续硝化的高通量微反应器，适用于气-气、气-液和液-液等快速强放热化学过程。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:本实用新型的一种丙烷连续硝化的高通量微反应器，它包括保温壳体，在保温壳体内从上至下有雾化室、初混合室、混合催化室和微反应室，其特征在于上述雾化室包括丙烷进口、雾化丙烷进口、硝酸液体进口和硝酸雾化部件；上述初混合室包括硝酸气化和丙烷混合部件、混合热载体进口和混合热载体出口 ；上述混合催化室包括进一步混合部件和混合物料催化活化部件；上述微反应室包括高通量微反应器、微反应热载体进口和微反应热载体出口 ；上述壳体的底部是出料封头。上述高通量微反应器的通道直径范围在10微米-10毫米之间，上述高通量微反应器的通道直径的最佳范围在100微米-1毫米之间。
[0005]本实用新型的一种丙烷连续硝化的高通量微反应器使用时，定量的丙烷气体由丙烷进口、雾化丙烷进口进入，定量硝酸液体由硝酸液体进口进入进行雾化，进入初混合室的硝酸气化和丙烷混合部件，混合热载体进入腔体进行加热，硝酸得到气化并和丙烷初步混合，然后进入混合催化活化室的进一步混合部件，硝酸和丙烷均匀混合后，进入混合物料催化活化部件，丙烷和硝酸经催化材料活化后进入高通量微反应器，活化好的丙烷和硝酸在高通量微反应器中连续、安全硝化，得到丙烷硝化产物硝基甲烷，硝基乙烷，1-硝基丙烷和2-硝基丙烷。调节高通量微反应器反应温度，可得到不同比例组成的硝化产物。
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的一种丙烷连续硝化的高通量微反应器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0007]下面结合附图通过实施例对本实用新型作进一步说明:
[0008]如图1所示，本实用新型的一种丙烷连续硝化的高通量微反应器，它包括保温壳体5，在保温壳体5内从上至下有雾化室、初混合室、混合催化室和微反应室，其特征在于上述雾化室包括丙烷进口 2、雾化丙烷进口 1、硝酸液体进口 3和硝酸雾化部件4 ;上述初混合室包括硝酸气化和丙烷混合部件6、混合热载体进口 7和混合热载体出口 14 ;上述混合催化活化室包括进一步混合部件8和混合物料催化活化部件9 ;上述微反应室包括高通量微反应器11、微反应热载体进口 12和微反应热载体出口 10，高通量微反应器11通道直径是200微米；上述壳体的底部是出料封头13。
【主权项】
1.一种丙烷连续硝化的高通量微反应器，它包括保温壳体(5)，在保温壳体(5)内从上至下有雾化室、初混合室、混合催化室和微反应室，其特征在于上述雾化室包括丙烷进口(2)、雾化丙烷进口(1)、硝酸液体进口(3)和硝酸雾化部件(4);上述初混合室包括硝酸气化和丙烷混合部件(6)、混合热载体进口(7)和混合热载体出口(14);上述混合催化活化室包括进一步混合部件(8)和混合物料催化活化部件(9);上述微反应室包括高通量微反应器(11)、微反应热载体进口( 12)和微反应热载体出口( 10);上述壳体的底部是出料封头(13)。
2.根据权利要求1所述的一种丙烷连续硝化的高通量微反应器，其特征在于所述高通量微反应器(11)的通道直径范围在10微米-10毫米之间。
3.根据权利要求1所述的一种丙烷连续硝化的高通量微反应器，其特征在于所述高通量微反应器(11)的最佳通道直径在100微米-1毫米之间。
【专利摘要】一种丙烷连续硝化的高通量微反应器，它包括保温壳体，在保温壳体内从上至下有雾化室、初混合室、混合催化室和微反应室，使用时，定量的丙烷气体由丙烷进口、雾化丙烷进口进入，定量硝酸液体由硝酸液体进口进入进行雾化，进入初混合室的硝酸气化和丙烷混合部件，混合热载体进入腔体进行加热，硝酸得到气化并和丙烷初步混合，然后进入混合催化室的进一步混合部件，硝酸和丙烷均匀混合后，进入混合物料催化活化部件，丙烷和硝酸经催化材料活化后进入高通量微反应器，活化好的丙烷和硝酸在高通量微反应器中连续、安全硝化，得到丙烷硝化产物硝基甲烷，硝基乙烷，1-硝基丙烷和2-硝基丙烷。调节高通量微反应器反应温度，可得到不同比例组成的硝化产物。
【IPC分类】C07C205-02, B01J19-00, C07C201-08
【公开号】CN204602159
【申请号】CN201520209863
【发明人】倪平, 徐大江, 李沈巍
【申请人】嘉兴润博化工科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月9日