[发明专利]一种自恒定温度的反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种反应装置，具体涉及一种自恒定温度的反应装置。

背景技术

根据国外关于高温条件下，强氧化剂次氟酸三氟甲基酯（CF₃OF）与还原剂（CO）一氧化碳通过热自由基法合成氟甲酸三氟甲基酯的文献报道：对于金属反应器来说，反应之前其内壁必需进行预钝化。用未钝化的金属反应器进行反应，其金属表面与强氧化剂剧烈反应，释放大量的热，引发一系列的副反应，甚至可能发生爆炸。但用钝化过的金属反应器进行反应，钝化保护层金属氟化物可以催化目标产物分解，分解产生的大量热也可引发爆炸。反应温度无法控制，导致反应不能稳定进行。因此，提出一种能够准确控制反应温度的反应装置对于气相反应而言非常重要。

在反应装置上加设加热装置和冷却装置对其进行准确温控为本领域技术人员习用的技术手段。已公开的技术都是利用外围的能够输运加热介质或冷却介质的输送管道输送加热介质或冷却介质进行传热，为主动传热。它利用外围的能够输运冷却介质的输送管道输送冷却介质进入反应体系，利用冷却介质与反应体系的温差来达到冷却反应温度，移除反应热的目的。该方法通过监测反应温度来调整冷却介质的量，再进行反应温度的控制。因此，现有技术存在温度控制滞后的缺点。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的反应装置，它具有可自动恒定反应温度，传热便利，使反应温度易于控制，避免反应剧烈及金属氟化物引发目标产物分解而导致爆炸，可使反应稳定进行的特点。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种自恒定温度的反应装置，包括反应器、为反应器提供热源的加热装置及恒定反应器温度的冷却系统，所述的冷却系统包括装有恒温介质的冷却管，以及包括冷却器在内的用以冷凝恒温介质的冷却装置，所述冷却管的下部分伸入反应器内部，上部分被冷却器包覆。

本发明所述的反应装置，与现有技术公开的反应装置相比，主要是通过对冷却系统的结构进行改进从而实现自恒定反应温度的目的。本发明所述的冷却系统包括装有恒温介质的冷却管，以及包括冷却器在内的用以冷凝恒温介质的冷却装置，所述冷却管下部分置于反应器内部，上部分被冷却器包覆。即冷却管的下部分插入反应器内直接用于转移反应器内的热量，而上部分由冷却器包覆经由冷却装置内的冷却介质及时将热量转移。

其中，置于反应器内部的冷却管的换热面积可以根据具体要求设置，一般而言，置于反应器内部的冷却管的换热面积相对包覆了冷却装置的部分较小。

本发明所述的反应装置，所述恒温介质的沸点与反应温度接近，所述恒温介质的选用依据为：

公式：

lnP2P1=ΔVapHmR(1T1-1T2)]]>

其中：

T₂:反应控制温度    P₂:压力调节器适用压力范围

T₁：恒温介质沸点   P₁:T₁温度下恒温介质饱和分压

ΔVapHm:摩尔蒸发焓变。