[發明專利]一種新型反應器及其在生產聚芳醚中的應用

在審

• 申請號: 201710481017.7
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107262009A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 張洪波
• 申請（專利權）人: 北京科田高新技術有限公司
• 主分類號: B01J19/26
• 分類號: B01J19/26;C08G65/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種陣列式噴射反應器及其在聚芳醚生產中的應用。

背景技術

噴射反應器多用于氣液反應體系。由于液體物料在高壓作用下高速噴出，同時吸入反應氣體，氣體在強烈剪切作用下分散為微米級氣泡。因為氣液接觸面積增大，非常有利于反應的進行，可有效縮短反應時間。但是，大多化學反應為放熱反應，且體系反應溫度的上升會伴有副產物的生成。

聚芳醚，是一種通用工程塑料。聚芳醚是由取代苯酚在金屬鹽/胺存在時，在氧氣的作用下發生氧化偶合反應，形成聚合物。具有優良的綜合性能，最大的特點是在長期負荷下，具有優良的尺寸穩定性和突出的電絕緣性，使用溫度范圍廣，可在-100～121℃范圍內長期使用。具有優良的耐水、耐蒸汽性能，制品具較高的拉伸強度和抗沖強度，抗蠕變性也好。此外，有較好的耐磨性和電性能。主要用于代替不銹鋼制造外科醫療器械。在機電工業中可制作齒輪、鼓風機葉片、管道、閥門、螺釘及其他緊固件和連接件等，還用于制作電子、電氣工業中的零部件，如線圈骨架及印刷電路板等。

聚芳醚的生產多采用釜式反應器，含氧氣體從反應器底部通入，攪拌槳進行氣體分散。這種反應器，氣體分散效果差，很多未反應氧氣逃逸至釜頂，帶來安全隱患。

因此顯然的是，采用陣列式噴射反應器可有效提高聚芳醚生產中氧氣在反應液中的分散效果，減少反應時間；陣列式的設計可以提高單位時間的反應物料量，提高產能，混合管外側引入換熱介質，可以有效控制反應溫度，避免物料升溫帶來的副產物的增多的現象。

發明內容

本發明提供了一種陣列式噴射反應器及其在聚芳醚生產中的應用。

對于相對慢速的氣液反應，為提高反應效率和產能，本發明提供了一種陣列式噴射管設計，可大大提高產能；為避免反應的進行引起的溫度上升，混合管外側引入換熱介質可有效控制反應溫度，降低副產物生成。陣列式噴射反應器可用于聚芳醚的生產，大大提高反應效率。

以下內容提供了關于本發明的更詳細的描述。

本發明涉及一種陣列式噴射反應器及其在制備聚芳醚生產中的應用。所述噴射反應器包括：a）噴射段，包含多于2根的陣列式噴射管組成的腔體，由反應器外部引入反應器內部；b）換熱段，連接噴射段位于其下方的腔體，其中混合管貫穿噴射段和導流段，混合管位于噴射管下方；c）收集段，位于換熱段下方，承接混合管排出的料液，其設置有分配盤。

噴射段，位于反應器上部，包括：102-噴射管，103-進氣口，104-出氣口，105-隔板。

噴射管，從反應器外部伸入噴射段腔體-101，噴射管多于兩根，陣列式分布，豎直安裝。噴射管末端設有縮徑，縮徑至前段的1/10-3/4，優選的所小至1/5-1/2。噴射管末端伸入混合管10-1000mm。進氣口-103和出氣口-104位于反應器頂部，也可以位于反應器側面，對立排列。

混合段，位于反應器中部，包括：202-混合管，203-換熱介質進口，204-換熱介質出口，205-隔板?；旌瞎?202貫穿噴射段、混合段和收集段?；旌瞎苌隙宋挥趪娚涠吻惑w內，位于噴射管正下方，豎直排列?；旌瞎軆葟綖閲娚涔芡鈴降?.3-3.5倍，優選的為1.0-2.5倍?；旌瞎芸傞L度為100-18000mm，其中，混合管位于噴射段的長度為10-500mm，位于收集段的長度為10-700mm，其余長度位于換熱段?；旌瞎苌隙嗽O有擴口，擴口角度（擴口方向與混合管中心線的夾角）為10-70°，擴口高度20-500mm。

收集段，位于反應器底部，包括：302-出氣口，303-分配盤，304-進料口，305-出料口。分配盤-303位于混合管-202出口上方20-3000mm的位置，出氣口位于分配盤-303上方50-2000mm。

聚芳醚生產所需原料包括：1）至少一種取代苯酚，或取代苯酚與取代聯苯酚或取代二酚的混合物；2）取代苯酚和聚芳醚的良溶劑；3）金屬鹽；4）至少一種胺；5）含氧氣體。

取代苯酚，包括2，6-二取代苯酚，2，5-二取代苯酚，2，4，6-三取代苯酚，2-取代苯酚等，取代基為碳原子數為1-15的烷基、取代烷基、不飽和烷基、不飽和取代烷基、鹵素等。

取代聯苯酚，包括2，2’，5，5’-四取代基-4，4’-聯苯酚，2，2’，3，3’，5，5’-六取代基-4，4’-聯苯酚，3，3’，5，5’-四取代基-4，4’-聯苯酚，2，2’，6，6’-四取代基-4，4’-聯苯酚，取代基為碳原子數為1-15的烷基、取代烷基、不飽和烷基、不飽和取代烷基、鹵素等。