[实用新型]一种制备三氯异氰尿酸的微反应系统

说明书

本实用新型涉及一种制备三氯异氰尿酸的微反应系统。该系统包括进料装置、微反应装置和结晶反应装置，所述进料装置与所述微反应装置连通，所述微反应装置与结晶反应装置连通，在所述微反应装置和结晶反应装置中，氯气与原料反应生成反应产物。利用所述微反应系统制备三氯异氰尿酸的工艺具有氯气利用率高、反应效率高、停留时间短、物料滞留量小、生产成本低、安全可靠等优势。

技术领域

本实用新型属于三氯异氰尿酸合成技术领域，涉及一种制备三氯异氰尿酸的微反应系统。

背景技术

目前，三氯异氰尿酸通常是使用液碱法制备，生成工艺采用釜式氯化工艺，即液碱(氢氧化钠溶液)与氰尿酸反应生成三钠盐，再在三钠盐溶液中通入氯气制备三氯异氰尿酸。该生产工艺不仅液碱的消耗量高，且液碱价格远远高于钙的化合物，如碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙，同时由于釜式反应器结构的限制，易造成物料短路、混合不均，从而导致转化率低、易富集易爆炸的NCl₃等，工艺安全性差。另外液碱或改进液碱法中，氰尿酸钠盐和氯气反应剧烈，反应放热量大，需要耗大量的能量来降温，温度不易控制，也增加NCl₃产生概率，体系需要强烈搅拌，保证温度均匀和减少NCl₃的富集。中国专利申请号为201410036277.X、公开号为CN103755653A的专利申请公开了“一种利用二氯异氰尿酸和碳酸钙生产三氯异氰尿酸的方法”，该方法是先制备二氯异氰尿酸，然后加入碳酸钙，制备出二氯异氰尿酸和碳酸钙的混合液，然后将其进行氯化反应生成三氯异氰尿酸。该方法虽然可降低一定的成本，但工艺流程复杂，反应时间较长，效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用碳酸钙生产三氯异氰尿酸的微反应系统和方法，该方法能够解决上述问题中的至少一个。具体而言实现上述实用新型目的的技术方案是：一种制备三氯异氰尿酸的微反应系统，其特征在于：该系统包括进料装置、微反应装置和结晶反应装置，所述进料装置与所述微反应装置连通，所述微反应装置与结晶反应装置连通，在所述微反应装置和结晶反应装置中，氯气与原料反应生成反应产物。

进一步地，其特征在于：所述微反应装置包括依次连接的一级微反应器，管式反应器和二级微反应器。

进一步地，其特征在于：所述一级微反应器的分散相入口和出口分别与氯气管道和管式反应器进料口连通，管式反应器出料口与二级微反应器连续相进口连通，二级微反应器的分散相入口和出口分别与氯气管道和结晶反应装置连通。

进一步地，其特征在于：所述的一级微反应器和二级微反应器结构相同，均包括上、下两个膜器构件及中间的两层垫片和分散介质；其中，分散介质位于两层垫片之间，上膜器构件为分散相膜器构件，具有分散相进口；下膜器构件为连续相膜器构件，具有连续相进口和物料出口。

进一步地，其特征在于：所述分散相膜器构件内包括第一通道，所述通道一端连接分散相进口，另一端与上层垫片接触；所述连续相膜器构件包括第二通道和第三通道，其中第二通道一端连接连续相进口，另一端与下层垫片接触；三通道一端接触下层垫片，另一端连接出口。

进一步地，其特征在于：所述下层垫片为平板结构，其中间位置形成有内部通道，内部通道两端分别连接第二通道和第三通道。

进一步地，其特征在于：所述上层垫片为平板结构，其至少在对应第一通道位置处形成有缺口。

进一步地，其特征在于；连续相膜器构件的第二通道、第三通道在与垫片接触的位置采用倾斜结构。

进一步地，其特征在于；所述倾斜结构的倾斜角度为30-60°，更优选的为40-50 °。

进一步地，其特征在于：所述分散介质为平板状的微孔膜、微滤膜或多孔过滤介质，孔径为0.2-5um，以压力差为推动力，实现分散相的微细化。

本实用新型所提供的制备三氯异氰尿酸的微反应系统和方法，与现有技术相比有以下优点：