[发明专利]基于套管式反应器的离子液体连续化生产装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子液体生产装置，具体涉及一种基于套管反应器的离子液体连续化生产装置，是一种可以集预混、预热反应、移热反应、加热反应、返混功能于一体的连续化离子液体生产装置，属于化工领域。

背景技术

室温离子液体，即室温范围内呈现为液态的熔融盐，是当今绿色化学与化工领域中的典型代表。离子液体是由空间差异很大的正负离子组成的盐，因而导致这种盐在室温范围内呈现为液态，其具有结构可定向设计、生产过程中易回收和重新再利用、具有比较宽泛的液态温度、几乎没有饱和蒸汽压从而不易挥发、热分解温度高且不易燃烧、具有较高的电化学稳定性、具备非常优良的溶解性能、液态时具备导电性能良好等优点，因而在绿色化学和绿色化工领域中常被用作绿色溶剂、反应催化剂、特种反应原料和配方助剂等。

目前，实验室制备各类离子液体已不存在太多技术难题，但是在工业规模上生产这些离子液体，技术上还很不成熟，还存在很多问题，例如，传统化工设备不能满足其生产需要，工艺生产装置以及工艺参数尚不成熟，大多数院校和企业也仅局限于用传统的化工设备和工艺技术做小规模的离子液体制备和生产，因而可以说，到目前为止离子液体的规模化生产技术还处于攻关阶段，对此，有必要设计和开发出一种适用于工业规模化连续化生产离子液体的装置，提高离子液体的产量，满足工业规模对离子液体的需求，另一方面，从整体水平上降低离子液体的生产成本从而降低离子液体的产品价格，有利于离子液体应用普及和推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于套管式反应器的离子液体连续化生产装置。本发明的装置集预混、预热反应、移热反应、加热反应、返混功能于一体，可实现离子液体生产从原料投入到产品或半成品产出过程的连续化。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种基于套管式反应器的离子液体连续化生产装置，其特征在于具有预混设备（H01）、套管式预热反应器（T01）、套管式移热反应器（T02）、预热热补偿设备（H02）、加热热补偿设备（H03）和套管式加热反应器（T03）；

（1）预混设备（H01）：包括预混腔（H01A）和低温管（H01B）；所述低温管（H01B）放在预混腔（H01A）内；

（2）套管式预热反应器（T01）：包括预热反应管（T01A）和预热管（T01B）；所述预热反应管（T01A）放在预热管（T01B）内；

（3）套管式移热反应器（T02）：包括移热反应管（T02A）和移热管（T02B）；所述移热反应管放置于移热管内；

（4）预热热补偿设备（H02）：为列管式、或盘管式、或板式、或容积式换热设备；

（5）加热热补偿设备（H03）：为列管式、或盘管式、或板式、或容积式换热设备；

（6）套管式加热反应器（T03）：包括加热反应管（T03A）和加热管（T03B）；所述加热反应管（T03A）放置于加热管（T03B）内；

（7）各设备间的衔接关系为：预混设备（H01）中预混腔（H01A）设有预混腔入口（H01C），预混设备（H01）中预混腔出口（H01D）与套管式预热反应器（T01）中预热反应管入口（T01C）连通，预混设备（H01）中低温管（H01B）出口与套管式移热反应器（T02）中移热管入口（T02E）连通，套管式预热反应器（T01）中预热反应管出口（T01D）与套管式移热反应器（T02）中移热反应管入口（T02C）连通，套管式预热反应器（T01）中预热管入口（T01E）与预热热补偿设备出口（H02B）连通，套管式预热反应器（T01）中预热管出口（T01F）与加热热补偿设备入口（H03A）连通，套管式移热反应器（T02）中移热反应管出口（T02D）与套管式加热反应器（T03）中加热反应管（T03C）入口连通，套管式移热反应器（T02）中移热反应管出口（T02D）另与套管式预热反应器（T01）中预热反应管入口（T01C）连通，套管式移热反应器（T02）中移热管出口（T02F）与预热热补偿设备入口（H02A）连通，套管式加热反应器（T03）中加热管入口（T03E）与加热热补偿设备出口（H03B）连通，加热反应管出口（T03D）另与套管式移热反应器（T02）的移热反应管入口（T02C）连通。

本发明基于套管式反应器的离子液体连续化生产装置，可生产多种类型离子液体，具体包括咪唑类、吡咯类、吡啶类、季铵类、吗啉类、季鏻类、胍类、哌啶类离子液体。