[实用新型]一种负离子溴化反应器

说明书

本实用新型涉及一种负离子溴化反应器，包括电压提供部、溴负离子生成器和反应腔；溴负离子生成器由外到内依次为外壳体、绝缘材料层、正极材料层和内衬绝缘材料层，正极材料层上连接有若干放电针，外壳体内壁的两端设有绝缘环，绝缘环的内径与内衬绝缘材料层的内径相等，外壳体的一端通过法兰与变径导管连接，另一端通过法兰与反应腔连接，变径导管的另一端为溴蒸汽入口；反应腔内部为反应室，反应腔的顶部为封头，侧壁上设有有机物进口和产物出口。本实用新型具有减少废液排放，反应温度低，反应易实现的特点，且反应器无需既抗腐蚀又耐高温的材料，同时实现了连续化反应。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种负离子溴化反应的反应器，更具体的说涉及将溴蒸汽负离子化后与有机物反应的反应器。

背景技术

许多重要的含有溴元素的有机中间体、合成药物都是通过溴化反应得到的。溴化反应一般分为两种：一种是有机物与溴化氢反应，另一种是有机物与溴单质反应。

有机物与溴化氢的反应主要在溶剂中进行，这种方法产生大量的废液和废料。有机物与溴单质的反应，现在多采用高温下反应，但是在350℃以上的温度下，并没有什么材料耐受住溴的腐蚀，而且还要耐受一定的压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负离子溴化反应器及其应用，本发明负离子溴化反应器可以将溴转化成溴负离子然后参与溴化反应，该反应无需在高温下进行，因此对材料的要求相对较低，即可实现溴化反应。本发明技术方案如下：

一种负离子溴化反应器，包括电压提供部、溴负离子生成器和反应腔；溴负离子生成器包括圆柱形外壳体，紧贴外壳体内壁设有绝缘材料层，紧贴绝缘材料层内壁设有高电压正极材料层，高电压正极材料层上连接有若干放电针，放电针指向外壳体中心线，紧贴高电压正极材料层内壁设有内衬绝缘材料层，内衬绝缘材料层上设有小孔，放电针从小孔内穿过，高电压负极材料位于外壳体的中心线上，高电压负极材料的两端均固连有绝缘块，绝缘块通过支撑架连接在外壳体上，外壳体内壁的两端设有绝缘环，绝缘环的内径与内衬绝缘材料层的内径相等，外壳体的一端通过法兰与变径导管连接，另一端通过法兰与反应腔连接，变径导管的另一端为溴蒸汽入口；

电压提供部中可调式变压器的输入端与交流220V连接，可调试变压器的输出端与整流器连接，整流器的输出端正极与高电压正极材料层连接，整流器的输出端负极与高电压负极材料连接，电压表串接在整流器的输出端，泄电保护器和电流表串联在整流器的输出端正极与高电压正极材料层之间；

反应腔内部为反应室，反应腔的顶部为封头，侧壁上设有有机物进口和产物出口。

溴负离子生成原理：

当溴负离子生成器内通入溴蒸汽时，电源开启后，在负极区电离产生自由电子，在电场力作用下向正极加速运动并获得足够的能量，与溴分子发生碰撞，将溴分子外层电子轰击掉，则电场空间内将会不断出现被轰击掉的自由电子和正离子。一部分能量较低的自由电子在与其他溴分子碰撞的过程中被溴分子所俘获，从而形成溴负离子。

进一步的，变径导管和外壳体的材质选自碳钢、不锈钢、铜镍钛合金或蒙乃尔合金中的任意一种；所述内衬绝缘材料层的材质为聚四氟乙烯或石英玻璃；所述紧贴外壳体内的绝缘材料层和绝缘块的材质选自陶瓷、橡胶材料或聚四氟乙烯中的任意一种。所述反应腔的材质选自304合金钢、铜镍钛合金、蒙乃尔合金或不锈钢中的任意一种。

进一步的，所述放电针与高电压负极材料的垂直距离d为20-30mm，这一结构可以产生电晕但不能产生点击穿。