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回路反应器在烷氧基化中的应用
日期:[2022-6-7 15:33:09]   共阅[220]次

    回路反应器作为一种气液(气液固)反应器具有气液接触充分、密封简单可靠、温度控制准确、放大效应小等优点,因此许多原本采用机械搅拌的反应釜进行的反应如氢化、氯化、氧化、烷氧基化等等反应类型均可以通过回路反应器来进行实现。下面介绍回路反应器在烷氧基化中的应用。

    环氧乙烷(EO)或环氧丙烷(PO)等环氧化物与活泼氢的有机化合物发生开环加成反应称为烷氧基化反应。烷氧基化的是在100~180oC,一定的压力,催化剂存在的情况下进行反应,反应通常是强放热反应。反应物环氧乙烷(环氧丙烷)本身化学性质活泼,易燃、易爆,因此建立可靠的反应器条件非常重要。

    操作方法是环氧乙烷通过釜底设计的鼓泡管进入反应器内和液相发生反应,然后通过机械搅拌不断更新相界面,加快反应速度。采用反应釜作为反应设备的主要优点在于生产工艺成熟、设备简单、操作灵活度大,缺点是反应速度慢、反应时间长、产品质量差,另外存在着比较大的安全隐患,这主要体现在两点,一是内置盘管的设计并不能完全移走由化学反应产生热量,操作不规范时非常容易导致环氧乙烷暴聚,热量无法及时撤出而发生危险;二是搅拌釜采用的机械密封属于动密封,非常容易因为泄漏而发生事故。

    使用回路反应器作为反应设备时,通过外部的循环泵和换热器将液体引发剂加热至反应温度(160oC);之后需要向系统充入一定量的氮气,确保环氧乙烷的浓度始终维持在40%以下(爆炸下限),这样便能维持系统的安全性;液体反应物通过喷嘴进入反应器,并在喷嘴的出口处形成负压,从而将气化的环氧乙烷吸入反应系统,两种反应物反应强烈的反应,液体不断循环,气体不断加入,直至反应完全。

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