一种用于制备三光气连续氯化反应装置的制作方法

1.本实用新型涉及氯化反应装置的技术领域，尤其是涉及一种用于制备三光气连续氯化反应装置。


背景技术：

2.三光气是一种反应活性极高的化学物质,能替代光气进行各种化学反应。近年来,三光气已作为新型化学反应试剂,广泛应用于有机合成、高分子材料、医药、农药、香料及染料等领域。它的合成和参加化学反应所要求的条件都十分温和，而且选择性高，收率高，使用安全方便，易运输储存，可取代剧毒、不易运输储存的光气或双光气。
3.目前，碳酸二甲酯光催化氯化是三光气唯一的生产方法,是以碳酸二甲酯和氯气作为原料，在光、热或者气体引发剂的引发下，由氯气取代碳酸二甲酯两个甲基上的h，同时副产氯化氢气体。制备三光气的主要工艺有溶剂法和本体法两种。上述两种工艺其反应形式均为间歇式反应，存在辅助时间长，反应不够充分，且所使用的装置结构较为单一，在使用过程中不能因所需反应条件进行组装，因此不能很好的满足各种氯化反应的顺利进行。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目是提供一种用于制备三光气连续氯化反应装置，具有连续反应，且反应充分，可根据反应情况进行任意组合使用的优点。
5.本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于制备三光气连续氯化反应装置，包括多级串联的氯化反应器、尾气氯化反应器，所述多级串联的氯化反应器的出气端与所述尾气氯化反应器的进气端连通设置，所述氯化反应器包括主管以及固定设置于所述主管上的冷却结构、光催化结构，所述主管包括依次连通设置的反应前端管、调配管、反应后端管，且三者采用可拆卸固定连接，所述冷却结构、光催化结构分别设置于多个调配管内，多个所述调配管可任意组合连接。
6.优选地，所述光催化结构包括第一光催化结构、第二光催化结构，所述冷却结构间隔设置于所述第一光催化结构与所述第二光催化结构的两侧，第一光催化结构包括内凹形成于所述主管表面的光源保护套以及设置于光源保护套内的紫外光源组件。
7.优选地，所述紫外光源组件包括冷却支撑管、灯带，所述灯带沿所述冷却支撑管长度方向缠绕于所述冷却支撑管外侧固定设置。
8.优选地，所述冷却支撑管包括支撑管、冷却管，所述冷却管一端贯穿于所述支撑管的一端密封固定设置，且该端远离所述支撑管的一端形成有冷却介质入口，所述冷却管另一端延伸至所述支撑管的内部设置，所述支撑管远离所述冷却管延伸端的一侧形成有冷却介质出口，冷却介质依次经过冷却介质入口、冷却管、支撑管，并经过冷却介质出口排出。
9.优选地，所述冷却结构包括依次连通设置的冷却介质输入部、冷却部、冷却介质输出部，所述冷却部固定设置于所述主管内，所述冷却介质输入部与所述冷却介质输出部延伸至所述主管外壁设置。
10.优选地，所述冷却部呈蛇形管设置。
11.优选地，所述冷却结构与所述冷却支撑管之间通过设置冷却介质主管进行连通设置。
12.优选地，所述光源保护套采用透明的石英玻璃制作而成。
13.优选地，所述多级串联的氯化反应器包括一级氯化反应器、二级氯化反应器和三级氯化反应器，三者的进气端均与氯气供应管连通设置，且三者的出气端均与所述尾气氯化反应器的进气端连通设置。
14.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
15.1、本实用新型中，通过多级串联的氯化反应器和尾气氯化反应器之间组合反应，实现碳酸二甲酯光催化氯化连续反应，从而节省反应时间，并且氯化反应器通过组合连接不同类型的配调管，从而实现对反应条件的可调控性，以使在实际反应过程中可根据反应情况进行调控，来实现对反应设备的最大使用率。
16.2、本实用新型中，使冷却结构与冷却支撑管之间通过设置冷却介质主管进行连通设置，从而实现对冷却结构和冷却支撑管之间的冷却性能集中控制，结构更加简单，且在氯化反应过程中能够实现对主管以及灯带的持续降温，以保证氯化反应的正常进行的同时对灯带的使用寿命进行延长。
17.3、本实用新型中，通过将一级氯化反应器、二级氯化反应器和三级氯化反应器的进气端均与氯气供应管连通设置，从而实现对每级氯化反应器提供充足的氯气，提升氯化反应速率，且三者的出气端均与所述尾气氯化反应器的进气端连通设置，且实现对尾气集中处理，提高氯化反应速率。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.图2为本实用新型中表示氯化反应器的结构示意图；
20.图3为本实用新型中表示光催化结构与主管之间设置关系的结构示意图；
21.图4为本实用新型中表示紫外光源组件的结构示意图。
22.附图标记：1、氯化反应器；11、一级氯化反应器；111、主管；11a、反应前端管；11b、调配管；11c、反应后端管；112、冷却结构；1121、冷却介质输入部；1122、冷却部；1123、冷却介质输出部；113、光催化结构；114、气体分布器；12、二级氯化反应器；13、三级氯化反应器；2、尾气氯化反应器；3、第一光催化结构；31、光源保护套；32、紫外光源组件；321、冷却支撑管；3211、支撑管；3212、冷却管；322、灯带；4、第二光催化结构；5、氯气供应管。
具体实施方式
23.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
24.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一
个”或者“一”等类似词语，不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
25.在本技术说明书和权利要求书的描述中，术语“上”、“下”、“水平”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技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本技术的限制。
26.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
27.图1-图4示出了本实用新型用于制备三光气连续氯化反应装置的一种具体实施例，其包括：多级串联的氯化反应器1、尾气氯化反应器21，多级串联的氯化反应器1的出气端与尾气氯化反应器21的进气端连通设置，通过多级串联的氯化反应器1与尾气氯化反应器21之间连通设置能够实现碳酸二甲酯光催化氯化连续反应，提升氯化反应速率。
28.在本实施例中，多级串联的氯化反应器1包括一级氯化反应器11、二级氯化反应器12和三级氯化反应器13，三者的进气端均与氯气供应管5连通设置，且三者的出气端均与尾气氯化反应器21的进气端连通设置，从而实现对每级氯化反应器1提供充足的氯气，提升氯化反应速率，且三者的出气端均与尾气氯化反应器21的进气端连通设置，且实现对尾气集中处理，提高氯化反应速率。
29.其中，一级氯化反应器11包括主管111以及固定设置于主管111上的冷却结构112、光催化结构113、气体分布器114，主管111包括依次连通设置的反应前端管11a、调配管11b、反应后端管11c，且三者采用可拆卸固定连接，具体的，可拆卸固定方式可采用卡扣连接方式或者采用法兰连接，其可拆卸固定连接处采用密封圈密封设置，从而保证主管111的密封性能，并且，在本实施例中，冷却结构112、光催化结构113分别设置于多个调配管11b内，气体分布器114固定设置于反应前端管11a，保证氯气通入主管111内时，能够提高氯气的反应面积。
30.另外，在本实施例中，多个调配管11b可任意组合连接，可根据反应所需停留时间任意调节。
31.本实用新型展示的为一种最广谱的排列方式，具体的，光催化结构113包括第一光催化结构3、第二光催化结构4，冷却结构112间隔设置于第一光催化结构3与第二光催化结构4的两侧，从而实现对反应物进行阶段式提供不同的反应条件，从而实现反应物的充分反应。
32.在本实施例中，第一光催化结构3包括内凹形成于主管111表面的光源保护套31以及设置于光源保护套31内的紫外光源组件32，并且光源保护套31采用透明的石英玻璃制作而成，通过将紫外光源组件32内嵌于光源保护套31内，一方面能够使光源通过光源保护套31的折射作用，使光源发生的光线能够充分的充满整个主管111内，另一方面光源保护套31能够对紫外光源组件32进行保护，避免反应生成物贴敷于紫外光源组件32的表面降低紫外光源组件32的使用寿面，并且紫外光源组件32与光源保护套31之间采用可拆卸连接方式，能够实现对紫外光源组件32的更换，维修更简单。
33.其中，紫外光源组件32包括冷却支撑管321、灯带322，灯带322沿冷却支撑管321长度方向缠绕于冷却支撑管321外侧固定设置，在本实施例中，灯带322采用led紫外灯带322，led紫外灯带322采用蛇形缠绕于冷却支撑管321的外侧，并且相邻灯带322之间的间距相等，其中间距可根据灯带322的照射角度进行调控，实现光照的均匀化，提升反应稳定性。
34.并且，在本实施例中，冷却支撑管321包括支撑管3211、冷却管3212，冷却管3212一端贯穿于支撑管3211的一端且密封固定设置，该端远离支撑管3211的一端形成有冷却介质入口，冷却管3212另一端延伸至支撑管3211的内部设置，支撑管3211远离冷却管3212延伸端的一侧形成有冷却介质出口，冷却介质依次经过冷却介质入口、冷却管3212、支撑管3211，并经过冷却介质出口排出，以实现对灯带322的冷却作用，能够实现对主管111以及灯带322的持续降温，以保证氯化反应正常进行的同时对灯带322的使用寿命进行延长。
35.另外，光源保护套31的数量至少为两个，且相对设置于主管111的两侧，能够更进一步的提高紫外光源对主管111内的反应物提供光照条件。
36.本实施例中，冷却结构112包括依次连通设置的冷却介质输入部1121、冷却部1122、冷却介质输出部1123，冷却部1122固定设置于主管111内，冷却介质输入部1121与冷却介质输出部1123延伸至主管111外壁设置，冷却介质依次经过冷却介质输入部1121、冷却部1122、冷却介质输出部1123，实现对主管111内进行降温。
37.并且，为了提升对反应物的冷却效果，因此，在本实施例中，冷却部1122呈蛇形管设置，换言之，冷却部1122沿主管111长度方向呈螺旋状叠加设置，通过蛇形管的设置，提升了冷却部1122的冷却面积，从而能够更好的对主管111进行降温处理。
38.本实施例中，冷却结构112与冷却支撑管321之间通过设置冷却介质主管111进行连通设置，使冷却介质主管111在输送冷却介质时，能够同时将冷却介质输送至冷却结构112与冷却支撑管321内，从而实现对冷却结构112和冷却支撑管321之间的冷却性能集中控制，结构更加简单，且在氯化反应过程中能够实现对主管111以及灯带322的持续降温，以保证氯化反应的正常进行的同时对灯带322的使用寿命进行延长。
39.一级氯化反应器11、二级氯化反应器12和三级氯化反应器13之间的结构一致，在此不再赘述。
40.本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。