[發(fā)明專利]一種連續(xù)催化成環(huán)反應(yīng)器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811484122.7
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109433146A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張星;孫海云;蔣榕培;姚傳奇;李展展;羅玉宏;楊思鋒;張登攀;項鍇;游岳;方濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天試驗技術(shù)研究所
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種連續(xù)催化成環(huán)反應(yīng)器，包括通過管路連接的加熱裝置、反應(yīng)裝置、分離裝置、冷凝裝置和產(chǎn)品接收裝置，其特征在于反應(yīng)裝置主要為塔式反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有多個不同孔徑結(jié)構(gòu)的催化床層，催化床層的孔道表面負載含有催化活性基團的固體催化劑，反應(yīng)原料蒸汽與催化劑表面接觸發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過反應(yīng)裝置的頂部管道進入分離裝置，在分離裝置中進行分離，未反應(yīng)的原料循環(huán)流入反應(yīng)裝置中繼續(xù)汽化參與反應(yīng)，產(chǎn)品蒸汽冷凝進入產(chǎn)品接收裝置中。能夠?qū)崿F(xiàn)高能火箭燃料連續(xù)催化分子內(nèi)成環(huán)反應(yīng)，實現(xiàn)分子內(nèi)成環(huán)反應(yīng)高收率連續(xù)化進行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)催化成環(huán)反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)裝置中包括帶有多層不同孔徑的催化床，催化床上負載有活性催化物質(zhì)，所用的催化劑的活性基團為磺酸基、羧基、酚基；有效催化基團的含量為10％-50％，催化劑有效催化活性成分的質(zhì)量含量約為原料量的1％-30％。

3.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)催化成環(huán)反應(yīng)器，其特征在于所述的催化床層基材采用高分子樹脂，通過聚合手段，制備的一種孔道結(jié)構(gòu)的催化劑膜，反應(yīng)器中催化床層的孔道直徑為1微米-5毫米，分離膜的孔徑直徑為100納米-300納米，催化床層的總厚度占到反應(yīng)器總有效高度的30％-85％，同時催化床層中不同孔徑直徑的層厚度各占到總催化床層厚度的1/3，不同床層的孔道直徑的分別為1毫米-5毫米，100微米-1毫米，10微米-1微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)催化成環(huán)反應(yīng)器，其特征在于所述的分離裝置中部和下部為填充有填料，填料為陶瓷填料、金屬填料、塑料填料。分離裝置頂部安裝有厚度為2-3毫米的高分子基材的多孔催化分離膜，孔徑為100納米-300納米，實現(xiàn)產(chǎn)品與原料的分離。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)催化成環(huán)反應(yīng)器，其特征在于所述的催化分離膜為聚偏二氟乙烯-聚乙烯醇復(fù)合高分子膜，制備過程中聚偏二氟乙烯與聚乙烯醇按照質(zhì)量比為1∶1-4的比例，溶劑選用甲醇、乙醇、乙醚、N，N-二甲基甲酰胺，溶劑稀釋倍數(shù)為5-10倍，烘干溫度為80-120℃，烘干時間為16-24h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)催化成環(huán)反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)裝置材質(zhì)為鎳基不銹鋼材質(zhì)的反應(yīng)釜，主體結(jié)構(gòu)為304不銹鋼、316不銹鋼或哈氏合金材質(zhì)，鎳元素含量為1‰-10％；反應(yīng)釜容積優(yōu)選10～2000L。