[发明专利]一种连续化生产硝基甲烷的反应器及方法

权利要求书

1.一种连续化生产硝基甲烷的反应器，其特征在于，该反应器包括n个串联的反应区，其中，

反应区一包括：壳体、设置在该壳体内的混合室及与该混合室连接的反应管，所述壳体上设置有与所述混合室连接的亚硝酸钠进口和硫酸二甲酯进口、与所述反应管连接的反应产物出口、以及移热介质进口和出口；

反应区二至反应区n的各反应区各自都包括：壳体、设置在该壳体内的混合室及与该混合室连接的反应管，所述壳体上设置有与所述混合室连接的上一个反应区反应产物的进口和硫酸二甲酯进口、与所述反应管连接的反应产物出口、以及移热介质进口和出口；

除最后一个反应区之外的其它反应区的所述反应产物出口与下一反应区的反应产物进口通过管道相连接；

n优选为2～6。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述硫酸二甲酯进口管道末端装有水平圆形单层盘管，该盘管上排布有多个混流喷嘴，通过该混流喷嘴将硫酸二甲酯喷入混合室，该混流喷嘴离混合室底部距离为200～600mm；优选一个反应区中所述混流喷嘴的个数为1～6个，混流喷嘴优选为常规文丘里喷嘴或该种喷嘴的改进版。

3.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征在于，n个反应区整体呈直筒状结构，优选相邻反应区之间用法兰、特别优选用盲法兰连接。

4.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征在于，所述反应管采用盘管式结构，盘管在壳体中内外缠绕层数为1～3层。

5.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征在于，所述混合室为圆柱形，高径比为4～6:3。

6.根据权利要求1或2所述反应器，其特征在于，所述亚硝酸钠进口与混合室的侧面下端通过管道相连接，硫酸二甲酯进口管道从混合室的底部中心伸入，混合室的出口在混合室的侧面上方，且与侧面进口水平方向夹角为180°。

7.连续化生产硝基甲烷的方法，其特征在于，使用权利要求1至6中任意一项所述的反应器，首先将亚硝酸钠溶液从反应区一的亚硝酸钠进口连续通入反应区一的混合室中，硫酸二甲酯采用多段进料的方式分别通过各反应区的硫酸二甲酯进口连续进入各反应区的混合室，所述反应器通过移热介质持续保温在反应温度下，所述移热介质优选为水，反应过程的温度范围优选为20～100℃。

8.根据权利要求7所述的方法，其中反应物硫酸二甲酯采用5段式进料，即，所述反应器包括5个串联的反应区。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中硫酸二甲酯和亚硝酸钠的总进料摩尔比是1～5:1。

10.根据权利要求7或8所述的硝方法，其中，反应区一的硫酸二甲酯进料量为硫酸二甲酯总进料量的25％～60％，反应区二的硫酸二甲酯进料量为硫酸二甲酯总进料量的20％～50％，反应区三的硫酸二甲酯进料量为硫酸二甲酯总进料量的15％～40％，反应区四的硫酸二甲酯进料量为硫酸二甲酯总进料量的10％～30％，反应区五的硫酸二甲酯进料量为硫酸二甲酯总进料量的5％～20％。