[实用新型]硝化反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及硝化反应领域，具体地，涉及一种硝化反应装置。

背景技术

硝化反应是有机化学工业中十分重要的单元反应之一，尤其是酚类硝化产品具有十分广泛的用途，不仅在染料、制药等民用行业上占有重要的地位，而且在国防工业中也占有重要的地位，从而使得针对硝化反应的研究在实验室中十分普遍。现有实验室中针对硝化反应均采用滴定的方式进行，可以将酸液滴向被硝化物，这种反应方法中酸液的滴定速度难以控制，若滴定速度过快则容易出现炭化现象，若滴定速度太慢则反应速率过低。现有实验室中硝化滴定的方式进行，可以将被硝化物酸液中滴定，但反应速率较难控制、反应热难导出、碳化严重从而使得这种滴定方式一般不采用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种硝化反应装置，利用该装置中毛细管的截面积微小的尾端使得酸液与酚/酚液接触面较小，从而避免了炭化的发生，同时该装置能够连续地向酚/酚液中输入酸液，保证了足够大的反应速率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种硝化反应装置，该装置包括用于储存酸液的储液腔室、第一流速控制器、用于排出酸液中的气体的排气腔室、第二流速控制器、毛细管和存放被硝化物的反应腔室；储液腔室、第一流速控制器、排气腔室、第二流速控制器和毛细管依次连通；毛细管的尾端伸入至反应腔室的内部且毛细管与反应腔室的连接处设置有密封层，且在第一流速控制器和第二流速控制器处于开启状态下，酸液能够依靠重力流入至反应腔室内与被硝化物发生硝化反应；排气腔室的顶部设置有与大气连通的排气孔。

优选地，毛细管的内径为2.1mm-3.2mm。

优选地，反应腔室为四口烧瓶；

优选地，储液腔室和第一流速控制器构成的部分为滴液漏斗。

优选地，第二流速控制器为按压开关。

优选地，排气腔室为聚四氟乙烯腔室。

优选地，装置还包括温度计、搅拌器和冷凝器；温度计、搅拌器和毛细管的一端通过四口烧瓶的其中三个口伸入至四口烧瓶内，冷凝器与四口烧瓶的另外一个口相连通；四口烧瓶的四个口处均设有密封层。

优选地，搅拌器和毛细管的末端均伸入至被硝化物的液面以下，温度计的底端位于蒸汽进入冷凝器的入口处。

优选地，冷凝器为直形冷凝器或球形冷凝器。

优选地，装置还包括用来调节反应温度的温控设备。

通过上述技术方案，本实用新型提供的硝化反应装置中通过最终通过毛细管将酸液输入至酚/酚液中，利用毛细管的尾端具有微小的截面积，从而使得酸液刚进入酚/酚液的接触面较小，然后酸液能够快速地分散到酚/酚液中，从而完全避免了炭化现象的发生，并且通过第一流速控制器和第二流速控制器控制酸液的流速使得酸液能够连续地输入至酚/酚液中保证了足够大地反应速率。同时酸液直接输入至酚的液面以下，能够有效地降低酸液中硝酸的挥发，提高硝酸的利用率，较小酸雾的排放，有利于环境的保护。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型的优选实施方式的硝化反应装置的结构示意图。

附图标记说明

1、储液腔室2、第一流速控制器

3、排气腔室4、排气孔

5、第二流速控制器6、毛细管

7、搅拌器8、冷凝器

9、温控设备10、反应腔室

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供了一种硝化反应装置，如图1所示，该装置包括用于储存酸液的储液腔室1、第一流速控制器2、用于排出酸液中的气体的排气腔室3、第二流速控制器5、毛细管6和存放被硝化物的反应腔室10。储液腔室1、第一流速控制器2、排气腔室3、第二流速控制器5和毛细管6依次连通。毛细管6的尾端伸入至反应腔室10的内部且毛细管6与反应腔室10的连接处设置有密封层，且在第一流速控制器2和第二流速控制器5处于开启状态下，酸液能够依靠重力流入至反应腔室10内与被硝化物发生硝化反应；排气腔室3的顶部设置有与大气连通的排气孔4。