[发明专利]一种加压碳化反应的装置及其方法

权利要求书

1.一种加压碳化反应的装置，其特征在于，包括雾化气罐、复数压缩机、复数缓冲罐、复数预热器、加压液体罐、喷嘴、原料罐、二氧化碳罐、高压反应釜、粗产品罐、原料泵、压力显示表、温度控制和显示表和复数背压阀；

雾化气罐出口接第一压缩机入口和第一背压阀回口，第一背压阀入口与第一压缩机出口相连，并经第一止回阀接第一缓冲罐入口，第一缓冲罐出口经第二止回阀接第一预热器入口，第一预热器出口接加压液体罐第一入口；

原料罐出口接原料泵入口，原料泵出口接第二预热器入口，第二预热器出口接加压液体罐第二入口，加压液体罐出口经第二止回阀接喷嘴入口，喷嘴出口接高压反应釜第一入口；

二氧化碳罐出口接第二压缩机入口和第二背压阀回口，第二背压阀入口与第二压缩机出口相连，并经第三止回阀接第二缓冲罐入口，第二缓冲罐出口经第四止回阀接第三预热器入口，第三预热器出口接高压反应釜第二入口；

高压反应釜出口经第五止回阀接粗产品罐入口；第一缓冲罐和第二缓冲罐均设压力显示表；加压液体罐和高压反应釜均设温度控制和显示表。

2.如权利要求1所述一种加压碳化反应的装置，其特征在于，高压反应釜第一入口设于其顶部或顶侧部。

3.一种加压碳化反应的方法，其特征在于，采用如权利要求1所述加压碳化反应的装置，包括以下步骤：

1)称取固体物料并完全溶解在溶剂中，得到液体物料，液体物料储存于原料罐内，液体物料调配至浓度为0.1～4.0mol/L；

2)开启设备，二氧化碳罐中的气体经第二压缩机通入高压反应釜中，控制高压反应釜和加压液体罐的温度，然后再用原料泵将液体物料泵入加压液体罐中，使加压液体罐具有压力，并保证加压液体罐与高压反应釜有压差；

3)待高压反应釜与加压液体罐中的温度、压力稳定后，开启第二止回阀，保证高压反应釜与加压液体罐在稳定的压差下，液体物料经喷嘴雾化后与高压反应釜中的二氧化碳气氛充分接触，快速反应；

4)保证高压反应釜中的液体物料在相应液位时，打开第五止回阀，持续出料，得到反应产物。

4.如权利要求3所述一种加压碳化反应的方法，其特征在于，步骤2)中，高压反应釜和加压液体罐温度为10～100℃。

5.如权利要求3所述一种加压碳化反应的方法，其特征在于，步骤2)中，高压反应釜压力为0.1～15.0MPa，加压液体罐压力为2.0～20.0MPa，高压反应釜的压力低于加压液体罐的压力。

6.如权利要求3所述一种加压碳化反应的方法，其特征在于，步骤2)中，加压液体罐中的压力通过泵入液体物料实现，或通过第一压缩机泵入高压惰性气体来达到所需压力；高压反应釜的压力通过第二压缩机泵入二氧化碳达到所需压力。

7.如权利要求3所述一种加压碳化反应的方法，其特征在于，步骤3)中，通过第一压缩机泵入高压惰性气体控制加压液体罐压力为10.0MPa，通过第二压缩机泵入二氧化碳控制高压反应釜压力为4.0MPa。

8.如权利要求3所述一种加压碳化反应的方法，其特征在于，步骤4)中，通过第五止回阀控制高压反应釜中的液位高度，实现反应产物连续稳定排出。