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想不到!微通道反應器對連續硝化工藝竟有提升作用
點擊次數:256 發布時間:2022-08-24
  向有機化合物分子中引入硝基(-NO2)的反應稱為硝化反應,該反應是有機化學工業中十分重要的單元反應之一。
  
  以往大多數硝化反應是在非均相中進行的,反應組分的不均勻分布容易引起局部過熱導致危險。尤其在硝化反應開始階段,停止攪拌或由于攪拌葉片脫落等造成攪拌失效是非常危險的。
  
  但是近年來,政策引導企業向連續流工藝方向改進。連續流反應器在安全、環保、綠色、節能、高效等方面展現出不可取代的優勢,得到高度認可。與傳統的釜式生產工藝相比,連續硝化工藝的主要優勢在于:
  

硝化反應

 

  一、安全性能提高
  
  該傳統工藝因為存在安全隱患問題,已被政府下令停止生產。因此,連續硝化工藝的安全性是該工藝的主要優勢,主要體現在以下三個方面:
  
  1、總持液量低:整體設備的持液量不到10L,針對硝化原料、產物、硝化劑等危險化學品的危險性而言,因其總用料量大幅減小,所以與傳統間歇釜對比而言其安全性有所提高。
  
  2、自控程度高:在實現自動控制的基礎上,設有流量、壓力、溫度的檢測及控制,同時設置超壓、超溫安全聯鎖。嚴格控制工藝參數,避免手動操作的不安全隱患,降低勞動強度、改善作業環境,而且能更好的實現高產、長周期的安全運行。
  
  3、換熱效率高:微通道反應器通過毫米級別工藝通道,借助擴散與結構設計形成的局部渦流碰撞,增加兩相接觸面積,使得流體充分接觸、混合、傳質,提高反應效率,針對強放熱的反應可以及時移走反應熱,有效避免由于反應放熱量大導致的釜飛溫的安全事故。
  

連續硝化技術

 

  二、控溫系統改進
  
  高溫有利于硝化反應的進行。與傳統釜式生產相比,微通道反應器內進行連續硝化反應可普遍提高反應溫度。因此在換熱介質用量方面,冷媒的用量大大減少,每年可節約1/3左右的冷媒。
  
  三、縮短反應時間
  
  在微通道反應器內的連續硝化反應,反應的溫度可以精確控制,因此可通過升溫的方式和直接混合的方式將反應時間由十幾小時縮短至幾分鐘,甚至十幾秒。
  
  四、操作方式改進
  
  較傳統的人工投料和硝酸的長時間滴加操作而言,微反連續化工藝簡化了反應工藝,在操作方式上將間歇反應改為連續反應,實現連續化生產,降低了操作人員的使用數量。
  

微通道反應器

 

  綜上所述,相對于傳統的間歇釜式生產,微通道反應器在安全性、用人成本、占地面積、反應時間、產品質量、廢酸量等方面都具有明顯的優勢。
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