[發明專利]一種轉化CO、CO2

有效

• 申請號: 201711379892.0
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108047158B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 楊克;左嘉琦;湯義涵;紀虹;曹傳先
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C07D265/26
• 分類號: C07D265/26
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 張云

本發明公開了一種轉化CO、CO₂為靛紅酸酐的裝置，包括物料緩沖室、絕熱反應室和反應液準備室，所述物料緩沖室上設有進氣道，物料緩沖室上部設有加熱電阻，且下部通過控制閥門與絕熱反應室連通，絕熱反應室底部呈傾斜設置，且最低端設有導出反應產物的連通管，絕熱反應室內還設有推進式攪拌器，反應液準備室底部設有磁力攪拌器，磁力攪拌器上方的反應液準備室內配有攪拌子和霧化器，霧化器將反應液準備室內的反應液霧化并噴入絕熱反應室內。本發明利用霧化器的霧化功能，將反應液準備室的反應液以超細霧的形式噴至空中與反應氣體進行反應，聯合推進式攪拌器，將氣液相反應物充分攪拌并使之對流，增大接觸面積，提升了反應率以及反應速率。

技術領域

在本發明涉及CO、CO₂轉化裝置技術領域，特別是涉及一種轉化CO、CO₂為靛紅酸酐的裝置。

背景技術

在煤化工行業中，一氧化碳是一種常見的有毒氣體，它無色無味，不易被人們發現，人們處于CO氣體之中是十分危險的，甚至生命會受到威脅。二氧化碳作為一種溫室氣體，具有吸熱和隔熱的功能，隨著汽車尾氣、人類的生產生活而排出，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發散，導致全球變暖。靛紅酸酐及其同系物是重要的醫藥、農藥、染料的原料，同時也是除草劑苯達松的重要中間體。

目前，吸收一氧化碳的方有物理法和化學法。物理吸收法即利用液氮進行洗滌，但存在裝置復雜、能耗較大等缺點；化學吸收法有銅氨液吸收法、氯化鈀吸收法和甲烷化法。其中，銅氨吸收法和氯化鈀吸收法由于使用溶液進行吸收，攜帶并不方便；甲烷法用于合成氨中除去少量地一氧化碳，但由于會消耗部分氫氣，并且增加合成氣里的惰性氣體的含量，影響合成效率。當前合成靛紅酸酐的方法主要是鄰苯二甲酰亞胺水解后利用Hoffman重排反應，催化后制得。但存在反應操作復雜、產物純度不高、副產物較多等缺點，影響后續生產。

當前合成靛紅酸酐的方法主要是鄰苯二甲酰亞胺水解，再利用Hoffman重排反應，并進一步催化后制得。但存在反應操作復雜、產物純度不高、副產物較多等缺點，影響后續生產。2017年，大連理工大學發表在ACS Catalysis上論文《Palladium-CatalyzedCyclization Reaction of o-Iodoanilines,CO₂and CO:Access toIsatoicAnhydrides》，報道了一個利用Pd(PPh₃)₄在堿性條件下吸收CO和CO₂并高效合成靛紅酸酐的反應，該反應條件較為溫和，并且產率較高。

近年來，超細水霧因其具有微粒直徑小、可隨意輸送、跟隨性強、用水量少的特點而廣泛應用于人們的生產生活中。將反應液通過超細反應液霧化器進行霧化，制得超細水霧與氣體反應，可以極大地擴大兩種物質地接觸面積，從而高效地讓二者進行反應。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：為了克服現有技術中CO、CO₂轉化效率低、產物純度不高、副產物較多等缺點，本發明提供一種轉化CO、CO₂為靛紅酸酐的裝置，應用一種新式、高效的靛紅酸酐的合成方法，能夠極大地增加CO、CO₂和反應液的接觸面積，高效地吸收CO、CO₂，并簡明快捷地合成高產率的靛紅酸酐。

本發明解決其技術問題所要采用的技術方案是：一種轉化CO、CO₂為靛紅酸酐的裝置，包括物料緩沖室、絕熱反應室和反應液準備室，所述物料緩沖室上設有用于通入CO和CO₂氣體的進氣道，所述物料緩沖室上部設有加熱電阻，且所述物料緩沖室下部通過控制閥門與所述絕熱反應室連通，所述絕熱反應室底部呈傾斜設置，且最低端設有導出反應產物的連通管，所述絕熱反應室內還設有推進式攪拌器，所述反應液準備室設置在所述絕熱反應室的下方，所述反應液準備室底部設有磁力攪拌器，所述磁力攪拌器上方的反應液準備室內配有攪拌子和霧化器，所述霧化器將反應液準備室內的反應液霧化并噴入絕熱反應室內。