ما هي عمليات الإنتاج لتحضير رباعي برومو الإيثان باستخدام مفاعلات القنوات الدقيقة؟

توفر الطريقة عملية إنتاج للتحضيررباعي برومو الميثانباستخدام مفاعل microchannel، بما في ذلك الخطوات التالية:

(1) يتم إدخال بروم المادة الخام بشكل مستمر في مفاعل القناة الدقيقة الذي يتم تشغيله بواسطة نظام الطاقة؛

(2) يتم إدخال الأسيتيلين بشكل مستمر في مفاعل القنوات الدقيقة من خلال جهاز التحكم في تدفق كتلة الغاز؛

(3) يتم خلط الأسيتيلين والبروم الواردين بالكامل ويتفاعلان في مفاعل القنوات الدقيقة؛ التحكم في درجة حرارة المواد المتفاعلة من خلال نظام التبادل الحراري؛

(4) بعد اكتمال عملية التفاعل، يتم جمع المنتجات من خلال فاصل الغاز والسائل؛ تتم إضافة المنتجات المجمعة مع المثبت بعد اجتياز التحليل، ثم يتم تعبئتها في المنتجات.

يستخدم الاختراع مفاعل قناة دقيقة لتحضير رباعي برومو الإيثان. المعدات الرئيسية تشمل:

(1) المواد الخام ونظام الطاقة: (أ) خزان المواد الخام البروم، (ب) خزان المواد الخام الأسيتيلين؛

(2) نظام التبادل الحراري.

(3) نظام التفاعل والتبادل الحراري؛

(4) المنتجات النهائية ونظام التعبئة. خزان المواد الخام البروم عبارة عن خزان مبطن بالزجاج. خزان المواد الخام الأسيتيلين هو اسطوانة الأسيتيلين. مفاعل القنوات الدقيقة مصنوع من الزجاج، وخزان المنتج النهائي عبارة عن خزان مبطن بالزجاج. من بينها، مفاعل القنوات الدقيقة في نظام التفاعل والتبادل الحراري عبارة عن خمسة مفاعلات زجاجية ذات قنوات دقيقة تستخدم على التوالي.

مثال 1:

عملية إنتاج لتحضير رباعي برومو الإيثان باستخدام مفاعل القنوات الدقيقة:

(1) مفاعل القناة الصغيرة: القطر الداخلي لقناة التفاعل هو 500 ميكرومتر؛ الحجم الإجمالي لمنطقة التفاعل لمفاعل القناة الدقيقة هو 27 مل؛

(2) يتم تغذية بروم المادة الخام بشكل مستمر إلى مفاعل القناة الدقيقة بمعدل تدفق يبلغ 0.7 كجم/دقيقة مدفوعًا بمضخة المكبس لنظام الطاقة؛ يتم إدخال الأسيتيلين بشكل مستمر في مفاعل القنوات الدقيقة من خلال جهاز التحكم في تدفق كتلة الغاز بمعدل تدفق يبلغ 0.057 كجم/دقيقة؛ قبل دخول مفاعل القناة الدقيقة، يتدفق الأسيتيلين والبروم عبر مجموعة الصمامات، والتي تتضمن صمامًا أحادي الاتجاه وصمام أمان ومفتاحًا.

(3) يتم خلط الأسيتيلين والبروم الواردين بالكامل ويتفاعلان في مفاعل القنوات الدقيقة؛ ضغط النظام في مفاعل القناة الدقيقة هو 0.2 ميجا باسكال؛ التحكم في درجة حرارة المواد المتفاعلة من خلال نظام التبادل الحراري (درجة الحرارة الأولية هي درجة الحرارة العادية، والحفاظ على درجة حرارة التفاعل أقل من أو تساوي 70 درجة)؛ زمن بقاء المادة المتفاعلة في مفاعل القناة الدقيقة هو 4 دقائق.

(4) بعد اكتمال عملية التفاعل، يتم جمع المنتج من خلال فاصل الغاز والسائل. يبلغ محتوى رباعي برومو الإيثان 98.7% ويبلغ العائد 98.2%.

مثال 2:

عملية إنتاج لتحضير رباعي برومو الإيثان باستخدام مفاعل القنوات الدقيقة:

(1) مفاعل القناة الصغيرة: القطر الداخلي لقناة التفاعل هو 1000um؛ الحجم الإجمالي لمنطقة التفاعل لمفاعل القناة الدقيقة هو 45 مل؛

(2) تحت محرك مضخة المكبس لنظام الطاقة، يتم إدخال بروم المادة الخام بشكل مستمر إلى مفاعل القناة الدقيقة بمعدل تدفق يبلغ 0.8 كجم/دقيقة؛ يتم إدخال الأسيتيلين بشكل مستمر في مفاعل القنوات الدقيقة من خلال جهاز التحكم في تدفق كتلة الغاز بمعدل تدفق يبلغ 0.065 كجم/دقيقة؛ قبل دخول مفاعل القناة الدقيقة، يتدفق الأسيتيلين والبروم عبر مجموعة الصمامات، والتي تتضمن صمامًا أحادي الاتجاه وصمام أمان ومفتاحًا.

(3) يتم خلط الأسيتيلين والبروم الواردين بالكامل ويتفاعلان في مفاعل القنوات الدقيقة؛ ضغط النظام في مفاعل القناة الدقيقة هو 0.3 ميجا باسكال؛ التحكم في درجة حرارة المواد المتفاعلة من خلال نظام التبادل الحراري (درجة الحرارة الأولية هي درجة الحرارة العادية، والحفاظ على درجة حرارة التفاعل أقل من أو تساوي 70 درجة)؛ زمن بقاء المادة المتفاعلة في مفاعل القناة الدقيقة هو 6 دقائق.

(4) بعد اكتمال عملية التفاعل، يتم جمع المنتج من خلال فاصل الغاز والسائل. يبلغ محتوى رباعي برومو الإيثان 98.6% ويبلغ العائد 98.4%.

مثال 3:

عملية إنتاج لتحضير رباعي برومو الإيثان باستخدام مفاعل القنوات الدقيقة:

(1) مفاعل القناة الصغيرة: القطر الداخلي لقناة التفاعل هو 1500um؛ الحجم الإجمالي لمنطقة التفاعل لمفاعل القناة الدقيقة هو 54 مل؛

(2) تحت محرك مضخة المكبس لنظام الطاقة، يتم إدخال بروم المادة الخام بشكل مستمر إلى مفاعل القناة الدقيقة بمعدل تدفق يبلغ 0.9 كجم/دقيقة؛ يتم إدخال الأسيتيلين بشكل مستمر في مفاعل القنوات الدقيقة من خلال جهاز التحكم في تدفق كتلة الغاز بمعدل تدفق يبلغ 0.073 كجم/دقيقة؛ قبل دخول مفاعل القناة الدقيقة، يتدفق الأسيتيلين والبروم عبر مجموعة الصمامات، والتي تتضمن صمامًا أحادي الاتجاه وصمام أمان ومفتاحًا.

(3) يتم خلط الأسيتيلين والبروم الواردين بالكامل ويتفاعلان في مفاعل القنوات الدقيقة؛ ضغط النظام في مفاعل القناة الدقيقة هو 0.4 ميجا باسكال؛ التحكم في درجة حرارة المواد المتفاعلة من خلال نظام التبادل الحراري (درجة الحرارة الأولية هي درجة الحرارة العادية، والحفاظ على درجة حرارة التفاعل أقل من أو تساوي 70 درجة)؛ زمن بقاء المادة المتفاعلة في مفاعل القناة الدقيقة هو 8 دقائق.

(4) بعد اكتمال عملية التفاعل، يتم جمع المنتج من خلال فاصل الغاز والسائل. يبلغ محتوى رباعي برومو الإيثان 98.5% ويبلغ العائد 98.3%.

مثال 4:

عملية إنتاج لتحضير رباعي برومو الإيثان باستخدام مفاعل القنوات الدقيقة:

(1) مفاعل القناة الصغيرة: القطر الداخلي لقناة التفاعل هو 2000um؛ الحجم الإجمالي لمنطقة التفاعل لمفاعل القناة الدقيقة هو 63 مل؛

(2) تحت محرك مضخة المكبس لنظام الطاقة، يتم إدخال بروم المادة الخام بشكل مستمر إلى مفاعل القناة الدقيقة بمعدل تدفق يبلغ 1.0 كجم/دقيقة؛ يتم إدخال الأسيتيلين بشكل مستمر في مفاعل القنوات الدقيقة بمعدل تدفق يبلغ 0.08 كجم/دقيقة من خلال وحدة التحكم في تدفق كتلة الغاز؛ قبل دخول مفاعل القناة الدقيقة، يتدفق الأسيتيلين والبروم عبر مجموعة الصمامات، والتي تتضمن صمامًا أحادي الاتجاه وصمام أمان ومفتاحًا.

(3) يتم خلط الأسيتيلين والبروم الواردين بالكامل ويتفاعلان في مفاعل القنوات الدقيقة؛ ضغط النظام في مفاعل القناة الدقيقة هو 0.5 ميجا باسكال؛ التحكم في درجة حرارة المواد المتفاعلة من خلال نظام التبادل الحراري (درجة الحرارة الأولية هي درجة الحرارة العادية، والحفاظ على درجة حرارة التفاعل أقل من أو تساوي 70 درجة)؛ زمن بقاء المادة المتفاعلة في مفاعل القناة الدقيقة هو 10 دقائق.

(4) بعد اكتمال عملية التفاعل، يتم جمع المنتج من خلال فاصل الغاز والسائل. يبلغ محتوى رباعي برومو الإيثان 98.5% ويبلغ العائد 98.3%.

مثال 5:

عملية إنتاج لتحضير رباعي برومو الإيثان باستخدام مفاعل القنوات الدقيقة:

(1) مفاعل القناة الصغيرة: القطر الداخلي لقناة التفاعل هو 500um؛ الحجم الإجمالي لمنطقة التفاعل لمفاعل القنوات الدقيقة هو 9 مل؛

(2) تحت محرك مضخة المكبس لنظام الطاقة، يتم إدخال بروم المادة الخام بشكل مستمر إلى مفاعل القناة الدقيقة بمعدل تدفق يبلغ 0.5 كجم/دقيقة؛ يتم إدخال الأسيتيلين بشكل مستمر في مفاعل القناة الدقيقة بمعدل تدفق يبلغ 0.04 كجم/دقيقة من خلال وحدة التحكم في تدفق كتلة الغاز؛ قبل دخول مفاعل القناة الدقيقة، يتدفق الأسيتيلين والبروم عبر مجموعة الصمامات، والتي تتضمن صمامًا أحادي الاتجاه وصمام أمان ومفتاحًا.

(3) يتم خلط الأسيتيلين والبروم الواردين بالكامل ويتفاعلان في مفاعل القنوات الدقيقة؛ ضغط النظام في مفاعل القناة الدقيقة هو 0.1 ميجا باسكال؛ التحكم في درجة حرارة المواد المتفاعلة من خلال نظام التبادل الحراري (درجة الحرارة الأولية هي درجة الحرارة العادية، والحفاظ على درجة حرارة التفاعل أقل من أو تساوي 70 درجة)؛ زمن بقاء المادة المتفاعلة في مفاعل القناة الدقيقة هو 2 دقيقة.

(4) بعد اكتمال عملية التفاعل، يتم جمع المنتج من خلال فاصل الغاز والسائل. يبلغ محتوى رباعي برومو الإيثان 98.5% ويبلغ العائد 98.3%.

مثال 6:

عملية إنتاج لتحضير رباعي برومو الإيثان باستخدام مفاعل القنوات الدقيقة:

(1) مفاعل القناة الصغيرة: القطر الداخلي لقناة التفاعل هو 1000um؛ الحجم الإجمالي لمنطقة التفاعل لمفاعل القناة الدقيقة هو 45 مل.

(2) تحت محرك مضخة المكبس لنظام الطاقة، يتم إدخال بروم المادة الخام بشكل مستمر إلى مفاعل القناة الدقيقة بمعدل تدفق يبلغ 0.8 كجم/دقيقة؛ يتم إدخال الأسيتيلين بشكل مستمر في مفاعل القنوات الدقيقة من خلال جهاز التحكم في تدفق كتلة الغاز بمعدل تدفق يبلغ 0.065 كجم/دقيقة؛ قبل دخول مفاعل القناة الدقيقة، يتدفق الأسيتيلين والبروم عبر مجموعة الصمامات، والتي تتضمن صمامًا أحادي الاتجاه وصمام أمان ومفتاحًا.

(3) يتم خلط الأسيتيلين والبروم الواردين بالكامل ويتفاعلان في مفاعل القنوات الدقيقة، ويتم زيادة ضوء الشمس. يتم تشعيع ضوء الشمس مباشرة بواسطة مصباح فلورسنت بقوة 40واط على مسافة قريبة (حوالي 20 سم من مفاعل القناة الدقيقة) (كلما زادت طاقة مصباح الفلورسنت، كلما كان تفاعل رباعي برومو الإيثان أكثر اكتمالا، وكان اللون أسرع يتغير من الأصفر الفاتح إلى عديم اللون، كلما كان التأثير أفضل)؛ ضغط النظام في مفاعل microchannel هو 0.3 ميجاباسكال؛ التحكم في درجة حرارة المواد المتفاعلة من خلال نظام التبادل الحراري (درجة الحرارة الأولية هي درجة الحرارة العادية، والحفاظ على درجة حرارة التفاعل أقل من أو تساوي 70 درجة)؛ زمن بقاء المادة المتفاعلة في مفاعل القناة الدقيقة هو 6 دقائق.

(4) بعد اكتمال عملية التفاعل، يتم جمع المنتج من خلال فاصل الغاز والسائل. محتوى رباعي برومو الإيثان هو 99%، والعائد 98.8%.

يمكن لعملية إنتاج الاختراع تحقيق التفاعل الآمن للبروم والأسيتيلين، وتوصيل صمام التحكم للأسيتيلين الخام والبروم بنظام برامج الكمبيوتر، والتغذية تلقائيًا بعد البدء، والتحكم بشكل فعال في تدفق البروم والأسيتيلين لضمان استقرار التفاعل بين الأسيتيلين والبروم، وتوصيل أداة معدات التبادل الحراري وبرنامج الكمبيوتر في مفاعل القنوات الصغيرة للتحكم بشكل فعال في درجة حرارة التفاعل، وتقليل التحكم اليدوي، وتحقيق التحكم الآلي، وتحسين كفاءة الإنتاج والإنتاجية يمكن أن يتجنب تكوين خليط متفجر من الأسيتيلين والهواء وتحسين سلامة التفاعل.