[发明专利]基于密度测量丙酮氰醇反应转化率的测试方法及反应装置

权利要求书

1.一种基于密度测量丙酮氰醇反应转化率的测试方法，其特征在于：已知用于进行丙酮氰醇生成反应的氢氰酸与丙酮的质量比为1：r；

获取输出的初丙酮氰醇的温度T以及对应的密度ρ_T；

根据R*(1+r)/ρ_Tach+(1-R)/ρ_Thcn+r/(1-R)ρ_Tac＝(1+r)/ρ_T计算初丙酮氰醇中的丙酮氰醇转化率R；

其中ρ_Tahc为已知的丙酮氰醇在温度T下的密度，R*(1+r)/ρ_Tach为初丙酮氰醇中丙酮氰醇的体积，ρ_Thcn为已知的氢氰酸在温度T下的密度，(1-R)/ρ_Thcn为初丙酮氰醇中未反应的氢氰酸的体积，ρ_Tac为已知的丙酮在温度T下的密度，r/(1-R)ρ_Tac为初丙酮氰醇中未反应的丙酮的体积。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：ρ_Tahc、ρ_Thcn、ρ_Tac通过查询化工物质数据手册获取。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：ρ_Tahc、ρ_Thcn、ρ_Tac的获取方法为，检测不同温度数据下丙酮氰醇、氢氰酸、丙酮各物质的密度数据，并根据各物质对应的温度数据、密度数据或者温度-密度关系曲线，进而获取各物质对应温度-密度关系曲线的曲线公式，根据各物质对应温度-密度关系曲线计算温度T下的ρ_Tahc、ρ_Thcn、ρ_Tac。

4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于：已知氢氰酸在温度t1下的密度为ρ_t1hcn以及氢氰酸在任意温度t下对应的密度计算公式为ρ_thcn＝f1(t)ρ_t1hcn；根据ρ_thcn＝f1(t)ρ_t1hcn计算温度T下氢氰酸的密度ρ_Thcn；

已知丙酮在温度t1下的密度为ρ_t1ac以及丙酮在任意温度t下对应的密度计算公式为ρ_ac＝f2(t)ρ_t1ac；根据ρ_ac＝f2(t)ρ_t1ac计算温度T下丙酮的密度ρ_Tac；

已知丙酮氰醇在温度t1下的密度为ρ_t1ach以及丙酮氰醇在任意温度t下对应的密度计算公式为ρ_ach＝f3(t)ρ_t1ach；根据ρ_ach＝f3(t)ρ_t1ach计算温度T下丙酮氰醇的密度ρ_Tahc。

5.一种基于密度测量丙酮氰醇反应转化率的反应装置，其特征在于：包括至少一组丙酮氰醇反应系统，每组丙酮氰醇反应系统的输出端上设置有用于检测初丙酮氰醇温度T的温度检测器件以及用于检测初丙酮氰醇密度ρ_T的密度检测器件。

6.根据要求5所述的反应装置，其特征在于：包括串联连接的第一丙酮氰醇反应系统(100)和第二丙酮氰醇反应系统(200)，其特征在于：所述第一丙酮氰醇反应系统(100)包括

第一反应器(101)，具有氢氰酸、丙酮、催化剂的添加通道；

第一循环泵(102)，输入端与第一反应器(101)相连接，用于驱动第一反应器(101)内的介质进行循环流动；

第一换热器(103)，具有供冷水通过的换热通道，所述第一换热器(103)分别与第一循环泵(102)的输出端、第一反应器(101)相连接，以对循环进入第一换热器(103)内的介质进行换热冷处理；

第一初丙酮氰醇输出管(104)，与第一循环泵(102)的输出端相连接；

第一密度测量仪表(105)，设置在第一初丙酮氰醇输出管(104)上，用于检测自第一初丙酮氰醇输出管(104)输出的初丙酮氰醇的密度；

第一温度测量仪表(106)，设置在第一初丙酮氰醇输出管(104)上，用于检测自第一初丙酮氰醇输出管(104)输出的初丙酮氰醇的温度；

所述第二丙酮氰醇反应系统(200)包括

第二反应器(201)，与第一初丙酮氰醇输出管(104)相连接；

第二循环泵(202)，输入端与第二反应器(201)相连接，用于驱动第二反应器(201)内的介质进行循环流动；

第二换热器(203)，具有供冷冻盐水通过的换热通道，所述第二换热器(203)分别与第二循环泵(202)的输出端、第二反应器(201)相连接，以对循环进入第二换热器(203)内的液体进行换热冷处理；

第二初丙酮氰醇输出管(204)，与第二循环泵(202)的输出端相连接；

第二密度测量仪表(205)，设置在第二初丙酮氰醇输出管(204)上，用于自第二初丙酮氰醇输出管(204)输出的初丙酮氰醇的密度；

第二温度测量仪表(206)，设置在第二初丙酮氰醇输出管(204)上，用于检测自第二初丙酮氰醇输出管(204)输出的初丙酮氰醇的温度。