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想不到!微通道反应器对连续硝化工艺竟有提升作用
点击次数:96 发布时间:2022-08-24
  向有机化合物分子中引入硝基(-NO2)的反应称为硝化反应,该反应是有机化学工业中十分重要的单元反应之一。
  
  以往大多数硝化反应是在非均相中进行的,反应组分的不均匀分布容易引起局部过热导致危险。尤其在硝化反应开始阶段,停止搅拌或由于搅拌叶片脱落等造成搅拌失效是非常危险的。
  
  但是近年来,政策引导企业向连续流工艺方向改进。连续流反应器在安全、环保、绿色、节能、高效等方面展现出不可取代的优势,得到高度认可。与传统的釜式生产工艺相比,连续硝化工艺的主要优势在于:
  

硝化反应

 

  一、安全性能提高
  
  该传统工艺因为存在安全隐患问题,已被政府下令停止生产。因此,连续硝化工艺的安全性是该工艺的主要优势,主要体现在以下三个方面:
  
  1、总持液量低:整体设备的持液量不到10L,针对硝化原料、产物、硝化剂等危险化学品的危险性而言,因其总用料量大幅减小,所以与传统间歇釜对比而言其安全性有所提高。
  
  2、自控程度高:在实现自动控制的基础上,设有流量、压力、温度的检测及控制,同时设置超压、超温安全联锁。严格控制工艺参数,避免手动操作的不安全隐患,降低劳动强度、改善作业环境,而且能更好的实现高产、长周期的安全运行。
  
  3、换热效率高:微通道反应器通过毫米级别工艺通道,借助扩散与结构设计形成的局部涡流碰撞,增加两相接触面积,使得流体充分接触、混合、传质,提高反应效率,针对强放热的反应可以及时移走反应热,有效避免由于反应放热量大导致的釜飞温的安全事故。
  

连续硝化技术

 

  二、控温系统改进
  
  高温有利于硝化反应的进行。与传统釜式生产相比,微通道反应器内进行连续硝化反应可普遍提高反应温度。因此在换热介质用量方面,冷媒的用量大大减少,每年可节约1/3左右的冷媒。
  
  三、缩短反应时间
  
  在微通道反应器内的连续硝化反应,反应的温度可以精确控制,因此可通过升温的方式和直接混合的方式将反应时间由十几小时缩短至几分钟,甚至十几秒。
  
  四、操作方式改进
  
  较传统的人工投料和硝酸的长时间滴加操作而言,微反连续化工艺简化了反应工艺,在操作方式上将间歇反应改为连续反应,实现连续化生产,降低了操作人员的使用数量。
  

微通道反应器

 

  综上所述,相对于传统的间歇釜式生产,微通道反应器在安全性、用人成本、占地面积、反应时间、产品质量、废酸量等方面都具有明显的优势。
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