[发明专利]一种转化CO、CO2

说明书

本发明公开了一种转化CO、CO₂为靛红酸酐的装置，包括物料缓冲室、绝热反应室和反应液准备室，所述物料缓冲室上设有进气道，物料缓冲室上部设有加热电阻，且下部通过控制阀门与绝热反应室连通，绝热反应室底部呈倾斜设置，且最低端设有导出反应产物的连通管，绝热反应室内还设有推进式搅拌器，反应液准备室底部设有磁力搅拌器，磁力搅拌器上方的反应液准备室内配有搅拌子和雾化器，雾化器将反应液准备室内的反应液雾化并喷入绝热反应室内。本发明利用雾化器的雾化功能，将反应液准备室的反应液以超细雾的形式喷至空中与反应气体进行反应，联合推进式搅拌器，将气液相反应物充分搅拌并使之对流，增大接触面积，提升了反应率以及反应速率。

技术领域

在本发明涉及CO、CO₂转化装置技术领域，特别是涉及一种转化CO、CO₂为靛红酸酐的装置。

背景技术

在煤化工行业中，一氧化碳是一种常见的有毒气体，它无色无味，不易被人们发现，人们处于CO气体之中是十分危险的，甚至生命会受到威胁。二氧化碳作为一种温室气体，具有吸热和隔热的功能，随着汽车尾气、人类的生产生活而排出，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，导致全球变暖。靛红酸酐及其同系物是重要的医药、农药、染料的原料，同时也是除草剂苯达松的重要中间体。

目前，吸收一氧化碳的方有物理法和化学法。物理吸收法即利用液氮进行洗涤，但存在装置复杂、能耗较大等缺点；化学吸收法有铜氨液吸收法、氯化钯吸收法和甲烷化法。其中，铜氨吸收法和氯化钯吸收法由于使用溶液进行吸收，携带并不方便；甲烷法用于合成氨中除去少量地一氧化碳，但由于会消耗部分氢气，并且增加合成气里的惰性气体的含量，影响合成效率。当前合成靛红酸酐的方法主要是邻苯二甲酰亚胺水解后利用Hoffman重排反应，催化后制得。但存在反应操作复杂、产物纯度不高、副产物较多等缺点，影响后续生产。

当前合成靛红酸酐的方法主要是邻苯二甲酰亚胺水解，再利用Hoffman重排反应，并进一步催化后制得。但存在反应操作复杂、产物纯度不高、副产物较多等缺点，影响后续生产。2017年，大连理工大学发表在ACS Catalysis上论文《Palladium-CatalyzedCyclization Reaction of o-Iodoanilines,CO₂and CO:Access toIsatoicAnhydrides》，报道了一个利用Pd(PPh₃)₄在碱性条件下吸收CO和CO₂并高效合成靛红酸酐的反应，该反应条件较为温和，并且产率较高。

近年来，超细水雾因其具有微粒直径小、可随意输送、跟随性强、用水量少的特点而广泛应用于人们的生产生活中。将反应液通过超细反应液雾化器进行雾化，制得超细水雾与气体反应，可以极大地扩大两种物质地接触面积，从而高效地让二者进行反应。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中CO、CO₂转化效率低、产物纯度不高、副产物较多等缺点，本发明提供一种转化CO、CO₂为靛红酸酐的装置，应用一种新式、高效的靛红酸酐的合成方法，能够极大地增加CO、CO₂和反应液的接触面积，高效地吸收CO、CO₂，并简明快捷地合成高产率的靛红酸酐。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种转化CO、CO₂为靛红酸酐的装置，包括物料缓冲室、绝热反应室和反应液准备室，所述物料缓冲室上设有用于通入CO和CO₂气体的进气道，所述物料缓冲室上部设有加热电阻，且所述物料缓冲室下部通过控制阀门与所述绝热反应室连通，所述绝热反应室底部呈倾斜设置，且最低端设有导出反应产物的连通管，所述绝热反应室内还设有推进式搅拌器，所述反应液准备室设置在所述绝热反应室的下方，所述反应液准备室底部设有磁力搅拌器，所述磁力搅拌器上方的反应液准备室内配有搅拌子和雾化器，所述雾化器将反应液准备室内的反应液雾化并喷入绝热反应室内。