[实用新型]一种连续化制备苯并噁嗪的装置

说明书

本实用新型公开了一种连续化制备苯并噁嗪的装置，包括：至少两个物料混合罐、微波加热装置、管式反应器、陶瓷膜分离器、油水分离器、刮板式薄膜蒸发器、废水罐和控制器；物料混合罐上设置与控制器连接的液位计和蜂鸣器，各个物料混合罐均与管式反应器连接，微波加热装置设置在管式反应器外部；管式反应器的出料口连接陶瓷膜分离器，陶瓷膜分离器底部出液口连接油水分离器，顶部设置产物苯并噁嗪出口，苯并噁嗪出口连接刮板式薄膜蒸发器，油水分离器的侧面设有出油口，底部设有出水口，出油口与物料混合罐连接，出水口连接废水罐。本实用新型的方法为连续式反应，具有反应时间短，产率高，生产速度快，苯并噁嗪分子量分布窄，纯度高的特点。

技术领域

本实用新型属于高分子化学领域，具体涉及一种连续化制备苯并噁嗪的装置。

背景技术

以酚类化合物、伯胺类化合物和醛为原料通过Mannich反应合成的苯并六元杂环化合物--苯并噁嗪单体，可在加热和(或)催化剂作用下发生开环聚合反应形成空间网状结构。苯并噁嗪在成型固化过程中没有小分子放出，制品孔隙率低，接近零收缩。具有优良的耐高温性能，玻璃转化温度(Tg)在150℃以上；苯并恶嗪开环聚合后，具有良好的电绝缘性能；苯并噁嗪在适当的温度条件下即可固化成形，具有良好的机械性能。

苯并噁嗪广泛应用于覆铜板、层压板；耐火材料；适用于RTM，SMC，手糊，拉挤，缠绕等工艺的复合材料；医药化工等领域。

目前苯并噁嗪是采用间歇式的制备方法，其特点是将进行反应所需的原料一次装入反应器，然后在其中进行反应，经一定的时间后，达到所要求的反应程度便卸除全部反应物料，其中主要是反应产物以及少量未被转化的原料，属于批量化间歇式的生产方法，该方法操作复杂，消耗大量劳动力，生产效率低，生产能力有限。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有间歇式生产苯并噁嗪的方法存在的不足，提供一种可连续连续化制备苯并噁嗪的装置，以及利用该装置制备苯并噁嗪的方法。

上述的连续化制备苯并噁嗪的装置，其结构组成包括：至少两个物料混合罐、微波加热装置、管式反应器、陶瓷膜分离器、油水分离器、废水罐和控制器。其中，

所述物料混合罐上设置液位计和蜂鸣器，控制器分别与液位计和蜂鸣器连接，控制器基于液位计检测到的液位信息控制蜂鸣器的开启或关闭。物料混合罐内设置搅拌器。各个物料混合罐均与管式反应器的进料口连接，每个物料反应罐与管式反应器之间的连接管路上均设有输液泵和流量计。所述微波加热装置包括微波发生器和加热腔室，管式反应器设置在加热腔室内。管式反应器的出料口连接陶瓷膜分离器，陶瓷膜分离器底部出液口连接油水分离器，顶部设置产物苯并噁嗪出口，苯并噁嗪出口连接刮板式薄膜蒸发器，刮板式薄膜蒸发器上部设置进料口，底部设置苯并噁嗪出口，通过刮板式薄膜蒸发器得到精制的苯并噁嗪。油水分离器的侧面上部、下部设有出油口，底部设有出水口，两个出油口均通过输液管与一个物料混合罐连接，出水口连接废水罐。

优选的是，所述控制器还与各个输液泵连接，基于液位计检测到的液位信息控制输液泵的开启或关闭。

优选的是，所述管式反应器由多根反应管串联而成。

优选的是，所述陶瓷膜分离器为垂直的管式陶瓷膜分离器。所述陶瓷膜孔径能够通过的最大分子量Mn不超过200或400。

本实用新型的有益之处在于：

(1)本实用新型没有采用常规的间歇式反应釜，而是采用管道式反应器并通过微波加热的方式，使原材料反应更加充分。微波加热的优越性在于，微波对物质的加热是通过极性分子之间发生偶极作用，称之为内加热，体系受热均匀，能使极性分子的运动加剧，大大增加了反应物分子之间的有效碰撞频率，使其在极短的时间内达到活化状态，从而显著提高物料之间的反应速度，而普通加热是通过对流和传导来实现的，存在明显的温度升温梯度。因此微波加热具有反应时间短，产率高，可以使物料充分反应，提高产率和生产速度的特点，