[實用新型]一種碳硼烷異構化反應系統

有效

• 申請號: 202022355410.1
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN213493591U
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 楊廣遠;汪游清;武小軍;于迎賓;申麗坤
• 申請（專利權）人: 鄭州原理生物科技有限公司;河南大學
• 主分類號: B01J12/00
• 分類號: B01J12/00;B01D7/00;C07F5/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡曉東

本實用新型涉及一種碳硼烷異構化反應系統。碳硼烷異構化反應系統包括包括氣化器、重排器和收集器，氣化器用于對固態原料加熱，使固態原料氣化得到氣態原料；氣化器上設有用于與惰性氣體的氣源連通的氣化器進口、供氣態原料隨惰性氣體排出的氣化器出口；重排器連接在氣化器上，用于對氣化器中排出的氣態原料進行加熱，使氣態原料發生異構化反應而得到異構化的氣態產物；收集器連接在重排器上，收集器上設有冷卻系統，用于對重排器排出的氣態產物冷卻；收集器上設有供收集器內的惰性氣體排出的排氣口，利于間碳硼烷或對碳硼烷的工業化規模化生產。

技術領域

本實用新型涉及一種碳硼烷異構化反應系統。

背景技術

碳硼烷分子具有獨特的籠形結構，能夠表現出三維芳香性和穩定的物理化學性質，這使得碳硼烷不僅能夠應用于有機硼化學及金屬有機化學，而且在生物學、材料學等領域也有不錯的應用前景。碳硼烷根據碳在籠形結構中的排列位置不同，有鄰碳硼烷、間碳硼烷和對碳硼烷三種異構體。三種異構體在高溫下會發生氣相高溫異構化反應：鄰碳硼烷加熱至550℃～610℃發生重排反應得到間碳硼烷；鄰碳硼烷加熱至650℃～720℃可得到對碳硼烷。現有技術中碳硼烷異構化反應系統存在生產效率低、成本高等諸多問題，不利于間碳硼烷或對碳硼烷的工業化規模化生產。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種碳硼烷異構化反應系統，以實現間碳硼烷或對碳硼烷的工業化規模化生產。

為實現上述目的，本實用新型碳硼烷異構化反應系統的技術方案是：

碳硼烷異構化反應系統包括：

氣化器，用于對待異構化的固態原料加熱，使固態原料氣化得到氣態原料；氣化器上設有氣化器進口和氣化器出口，氣化器進口用于與惰性氣體的氣源連通，氣化器出口供氣態原料隨惰性氣體排出；

重排器，連接在氣化器上，用于對氣化器中排出的氣態原料進行加熱，使氣態原料發生異構化反應而得到異構化的氣態產物；

收集器，連接在重排器上，收集器上設有冷卻系統，用于對重排器排出的氣態產物冷卻使氣態產物冷卻為固態產物；收集器上設有排氣口，供收集器內的惰性氣體排出。

本實用新型的有益效果是：制備間碳硼烷或對碳硼烷時，待異構化的固態原料放入氣化器中，惰性氣體對氣態原料及氣態產物提供流動動力，使氣化器中的氣態原料流動至重排器發生異構化反應，得到氣態產物；之后氣態產物流動至收集器，被收集器的冷卻系統冷卻，得到固態產物，生產制備過程中，需要人工參與的工序少，自動化程度高，利于間碳硼烷或對碳硼烷的工業化規模化生產。此外，惰性氣體先經氣化器吸熱再進入重排器，而不是直接將未加熱的惰性氣體通入重排器，在惰性氣體對異構化反應過程起保護作用的同時，能降低其從重排器中吸收的熱量，重排器中更多的熱量被氣態原料吸收而發生異構化反應，有利于提高產物的產率。

作為優選的技術方案，所述碳硼烷異構化反應系統還包括預熱器，預熱器上設有預熱器進口和預熱器出口，預熱器進口用于與氣源連通，預熱器出口與所述氣化器進口連通，以使惰性氣體先經過預熱器預熱，再進入氣化器中。

有益效果：惰性氣體先預熱再進入氣化器中，有利于減少惰性氣體從氣化器吸收的熱量，從而氣化器中更多的熱量被固態原料吸收，使固態原料充分氣化，而進行后續的異構化反應，有利于提高產物的產率。

作為優選的技術方案，氣化器內設有承載件，用于承載固態原料，所述氣化器進口設置在所述承載件的下方。

有益效果：有利于從承載件上方和下方對固態原料進行加熱，使固態原料充分氣化，進一步有利于提高產物的產率。

作為優選的技術方案，所述承載件的邊沿與氣化器的側壁之間具有縫隙。

有益效果：有利于從承載件與氣化器之間的縫隙對固態原料進行加熱，使使固態原料充分氣化，進一步有利于提高產物的產率。