[实用新型]芳香族羧酸化合物硝化反应所用装置

说明书

本实用新型属于有机化合物反应所用装置领域，具体涉及一种芳香族羧酸化合物的硝化反应所用装置。该装置包括混合器、管式反应器、玻璃反应釜；混合器包括混合管，混合管的后端有混酸出口；混酸出口与管式反应器的左上端的进口相连接；管式反应器右端的出料口与玻璃反应釜的进口相连接，管式反应器的右端出料口处有阀门。通过采用本实用新型的装置，在混合器的一端设置两股物料进口，两股物料通过混合器充分混合后在管式反应器内进行强烈的机械搅拌使有机相固体被分散到酸相中完成反应，降低了浓硫酸的用量，而且反应时传热效果良好，提升了反应速度，降低了副反应的发生，同时降低了反应的危险性。

技术领域

本实用新型属于有机化合物反应所用装置领域，具体涉及一种芳香族羧酸化合物的硝化反应所用装置。

背景技术

有机化学中最重要的硝化反应是芳烃的硝化，向芳环上引入硝基的最主要的作用是作为制备氨基化合物的一条重要途径，进而制备酚、氟化物等化合物。

传统的硝化方法主要有以下几种：

（1）稀硝酸硝化一般用于含有强的第一类定位基的芳香族化合物的硝化，反应在不锈钢或搪瓷设备中进行，硝酸约过量10~65%。

（2）浓硝酸硝化这种硝化往往要用过量很多倍的硝酸，过量的硝酸必需设法利用或回收，因而使它的实际应用受到限制。

（3）浓硫酸介质中的均相硝化当被硝化物或硝化产物在反应温度下为固体时，常常将被硝化物溶解于大量浓硫酸中，然后加入硫酸和硝酸的混合物进行硝化。这种方法只需要使用过量很少的硝酸，一般产率较高，缺点是硫酸用量大。

（4）非均相混酸硝化当被硝化物或硝化产物在反应温度下都是液体时，常常采用非均相混酸硝化的方法，通过强烈的搅拌，使有机相被分散到酸相中而完成硝化反应。

（5）有机溶剂中硝化这种方法的优点是采用不同的溶剂，常常可以改变所得到的硝基异构产物的比例，避免使用大量硫酸作溶剂，以及使用接近理论量的硝酸。常用的有机溶剂有乙酸、乙酸酐、二氯乙烷等。

由于芳香羧酸类化合物在苯环上有钝化集团羧基，所以比较难以进行硝化，传统的工艺为浓硫酸溶解芳香羧酸后升到反应温度再滴加混酸，反应结束后需要用大量的水稀释浓硫酸物料才会析出，此工艺的缺点是产生大量废酸，同时，由于会生成一定的异构化产物以及多硝基产物，降低了收率。而且传统的釜式反应器在进行反应时，底物由于大量硫酸的存在，粘度很大，流动性较差，大大影响了硝化反应的传热效果，同时由于硝化反应为放热反应，温度越高，硝化反应的速度越快，放出的热量越多，越易造成温度失控而发生爆炸。

文献报道的有机溶剂硝化方法多为用溶剂溶解原料后再进行混酸硝化，此方法反应结束后还需进行繁琐的后处理，设备及能耗偏高。

目前发明一种能够克服上述方法缺陷的并且与新的方法相适配的反应设备。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种适于芳香族羧酸化合物的硝化反应所用装置，芳香族羧酸化合通过该装置进行硝化反应，其纯度和收率都较高。

本实用新型的装置其具体结构如下：

芳香族羧酸化合物硝化反应所用装置，该装置包括混合器和与混合器相连接的管式反应器，还包括玻璃反应釜；

混合器包括混合管，在混合管的左端有第一进口，左端的上顶部有第二进口，混合管的后端有混酸出口，混合管内有多个混合单元，混酸出口与管式反应器的左上端的进口相连接；

管式反应器的左端有搅拌装置，搅拌装置包括搅拌轴和叶片，搅拌轴与电机通过联轴器相连接且由电机驱动其旋转；

管式反应器内有多个温度传感器、多个压力传感器；

温度传感器、压力传感器分别与显示屏相连接，显示屏位于管式反应器的外侧壁上；