[发明专利]一种热卤化反应器

说明书

本发明涉及氯化、溴化用设备的技术领域，具体涉及一种热卤化反应器，更具体的说涉及将氯气、溴素高温加热后与有机物反应的反应器。本发明的热卤化反应器反应区采用高温条件下氯气、溴素耐受度佳、表面洁净的高纯石英玻璃材质反应器，非反应区域和封头连接处等非加热区域采取内衬四氟乙烯、搪玻璃能耐腐蚀介质，封头外带冷却夹套，低进高出。封头进出口法兰和工艺管道通过内衬四氟金属波纹软管连接，内衬四氟金属波纹软管接头法兰一端固定，一端采用活套法兰，确保封头连接和受热膨胀都有一定的自由度。

技术领域

本发明涉及氯化、溴化用设备的技术领域，具体涉及一种热卤化反应器，更具体的说涉及将氯气、溴素高温加热后与有机物反应的反应器。

背景技术

许多重要的含有氯、含溴素等元素的有机中间体、合成药物都是通过热卤化反应得到的。卤化反应一般分为两种：一种是有机物与卤化氢反应，另一种是有机物与卤素单质反应。

有机物与卤化氢的反应主要在溶剂中进行，这种方法产生大量的废液和废料。有机物与卤素单质的反应，现在多采用高温下反应，但是在350℃以上尤其是500℃以上的温度下，耐受氯气、溴素的材质非常少，且价格昂贵；卤化副产物亦会对产物纯度造成一定的影响，提高了产物分离的难度，甚至会限制高纯产物的应用范围。

目前的卤化反应装置一般采用常规金属材料如镍、不锈钢等，存在高温环境氯气、溴气耐受度差、金属材料腐蚀速率快、热膨胀率高、损耗率高、使用寿命短，不耐高压、副产杂质多、影响产品品质的缺点；另外，金属材料与非金属材料石英玻璃不易连接、无法采用高强度螺栓压紧、密封差、易泄露；从而使得反应装置利用率低，使用寿命短，经常需要停工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热卤化反应器，本发明的热卤化反应器反应区采用高温条件下氯气、溴素耐受度佳、表面洁净的高纯石英玻璃材质反应器，非反应区域和封头连接处等非加热区域采取内衬四氟乙烯、搪玻璃能耐腐蚀介质，封头外带冷却夹套，低进高出。封头进出口法兰和工艺管道通过内衬四氟金属波纹软管连接，内衬四氟金属波纹软管接头法兰一端固定，一端采用活套法兰，确保封头连接和受热膨胀都有一定的自由度。

本发明的技术方案为：

一种热卤化反应器，包括反应管、封头、加热器、外隔离保护箱体，其特征在于，封头套接于反应管的端口，在封头和反应管的管壁外侧设置密封部件，在封头和反应管的端口接触面之间设置氟橡胶垫，封头的端头为进出口法兰，该进出口法兰通过内衬四氟金属波纹软管用于与外界工艺管道连接；封头外设降温冷却夹套，反应管内部设置温度计保护套管，在温度计保护套管内设置测温元件，所述的测温元件与温度控制器相连；该反应管分为非反应区域和反应区域，非反应区域为封头相套接的部分，其余部分为反应区域，在反应管的反应区域对应的外壁处设置加热部件。

本发明的特点还有，

加热部件的加热方式为热辐射，加热部件为电炉加热或电磁加热器。其中，电磁加热器包括：电磁加热线圈、金属加热管。金属加热管为碳钢、不锈钢、蒙耐尔其中的任意一种。

所述的反应管为球口管式石英玻璃反应管, 所述材质为石英玻璃，具有耐高温、热膨胀系数低、耐热震性和电绝缘性能好等特点。

所述的密封部件为梳齿密封或聚四氟乙烯填料密封。

封头通过封头焊接法兰套接于反应器的端口，所述的封头焊接法兰与套接于反应管外壁的反应管法兰通过法兰连接螺栓预紧；进一步优选，封头焊接法兰与螺母之间的螺栓上设置弹簧。

在反应管管壁和密封部件之间还设置绝热材料。封头和石英玻璃反应管之间腔室填充四氟密封填料；填充填料之前，先在比封头尺寸略长的石英玻璃反应管上缠绕云母带、硅铝纤维或薄矿物岩棉等绝热材料。

所述的封头内衬聚四氟乙烯或者搪玻璃耐腐蚀介质。

在封头下端设置固定支架，在加热部件下端设置固定支架。