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专利号: 2017108916664
申请人: 徐州工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种反应裂解器,包括呈漏斗型的进气罩(6-1)和呈筒形的裂解器炉壁(6-10),其特征在于,还包括温度感测器(6-8),所述进气罩(6-1)的大口端朝左地设置在裂解器炉壁(6-

10)内腔的左端,进气罩(6-1)大开口端与裂解器炉壁(6-10)的左端连接;所述裂解器炉壁(6-10)内腔由左到右依次固定设置有连通室(6-2)、非线性孔板(6-3)、氮裂解反应器(6-

4)、裂解热力环形管(6-5)、火焰喷熔头(6-6)、缓冲板(6-7)、媒促反应填料(6-13)和超声波震荡板(6-9);

所述连通室(6-2)呈中空管状结构,其左端与进气罩(6-1)的小口端固定连接,其右端与所述非线性孔板(6-3)的左端面固定连接,非线性孔板(6-3)的表面遍布地设置有非线性孔道(6-3-1);

所述氮裂解反应器(6-4)的小口端固定连接在非线性孔板(6-3)的中心区域,氮裂解反应器(6-4)的小口端对应在连通室(6-2)的外围区域,氮裂解反应器(6-4)的大口端朝向裂解热力环形管(6-5)的方向设置;

所述氮裂解反应器(6-4)包括电机(6-4-1)、加压氮气管(6-12)、氮气释放器(6-4-5)、圆台状的外罩(6-4-8)、所述加压氮气管(6-12)由裂解器炉壁(6-10)的外部穿入,并且其里端通过氮气支管(6-4-4)与缓冲室(6-4-9)连接,加压氮气管(6-12)的里端设置有加热器(6-4-3),其外端与氮气瓶连接;所述外罩(6-4-8)内的轴心线上设置有筒形的转轴(6-4-

6),外罩(6-4-8)小口端的外侧设置有固定连接于连通室(6-2)内部的缓冲室(6-4-9),缓冲室(6-4-9)的里端套设在转轴(6-4-6)里端的外部,所述电机(6-4-1)位于连通室(6-2)内部,且与缓冲室(6-4-9)的外端固定连接,电机(6-4-1)的输出轴穿过缓冲室(6-4-9)伸入转轴(6-4-6)的里端并通过径向调置的多个连杆与与转轴(6-4-6)固定连接,转轴(6-4-6)的两端各固定连接有一个可在外罩(6-4-8)内转动的圆形支架(6-4-7),所以圆形支架(6-4-

7)由位于外圈的环形空心管路和连接环形空心管路与转轴(6-4-6)内腔的连通管路组成,且位于外罩(6-4-8)大开口端一侧的圆形支架(6-4-7)的环形空心管路的外径大于位于外罩(6-4-8)小开口端一侧的圆形支架(6-4-7)的环形空心管路的外径;多个所述氮气释放器(6-4-5)环绕转轴(6-4-6)地设置,且氮气释放器(6-4-5)为空心的柱状结构,氮气释放器(6-4-5)的两端分别与两个圆形支架(6-4-7)的环形空心管路贯通连接;氮气释放器(6-4-

5)的表面设有若干与其内腔相连通的通孔;

所述裂解热力环形管(6-5)固定连接有与其内腔连通的燃气供应管路,燃气供应管路延伸到裂解器炉壁(6-10)的外部;多个所述火焰喷熔头(6-6)周向均匀地固定连接在裂解热力环形管(6-5)的右端面上;

所述缓冲板(6-7)为板状结构,缓冲板(6-7)遍布其表面地设置有左右贯通的通孔;

所述温度感测器(6-8)位于媒促反应填料(6-13)的下方;

所述超声波震荡板(6-9)遍布其表面的设置有多个通孔,其内部设置有超声波振子和超声波发生器;

裂解器炉壁(6-10)的右端开口设有出气口(6-11)。

2.根据权利要求1所述的一种反应裂解器,其特征在于,所述媒促反应填料(6-13)由以下组分按重量份数配比组成:去钠离子水252~477份,脂肪酰胺聚氧乙烯醚44~86份,二羟基琥珀酸47~156份,N-乙基邻/对甲苯磺酰胺43~60份,N,O-双三甲硅基乙酰胺46~103份,1-氨基-9,10-二氢代-4-[(2-甲苯基)氨基]-9,10-二氧代-2-蒽磺酸钠盐49~110份,1-氨基-9,10-二氢-4-[[4-[[甲基[(4-甲苯基)磺酰基]氨基]甲基]苯基]氨基]-9,10-二氧化蒽-2-磺酸46~69份,3,5-二氨基苯甲酸43~88份,镝纳米微粒51~106份,1-氨基-2-氯-4-羟基蒽醌44~86份,2-[(4-氯-硝基苯基)偶氮]-N-(2,4-二甲基苯基)-3-氧代丁酰胺34~

77份,三十烷醇磷酸酯钾35~71份,N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺46~86份,3-甲基四氢呋喃与1,3-二异氰酸根合甲苯和四氢呋喃的2-羟乙基丙烯酸酯封端的聚合物53~97份,质量浓度为43ppm~310ppm的单烷基磷酸酯钾盐76~130份。

3.根据权利要求2所述的一种反应裂解器,其特征在于,所述镝纳米微粒的粒径为51.3μm~61.1μm。

4.根据权利要求3所述的一种反应裂解器,其特征在于,所述媒促反应填料(6-13)由以下步骤制备而成:

第1步:在搅拌式反应器中,加入去钠离子水和脂肪酰胺聚氧乙烯醚,启动搅拌式反应器中的搅拌机,设定转速为45rpm~91rpm,启动搅拌式反应器中的重复加热器,使温度升至

60.4℃~61.4℃,加入二羟基琥珀酸搅拌均匀,进行卤化酰基化反应37~48分钟,加入N-乙基邻/对甲苯磺酰胺,通入流量为36.6m3/min~77.2m3/min的氙气0.4~0.1小时;之后在搅拌式反应器中加入N,O-双三甲硅基乙酰胺,再次启动搅拌式反应器中的重复加热器,使温度升至77.4℃~110.4℃,保温37~48分钟,加入1-氨基-9,10-二氢代-4-[(2-甲苯基)氨基]-9,10-二氧代-2-蒽磺酸钠盐,调整搅拌式反应器中溶液的pH值为4.8~8.9,保温37~

277分钟;

第2步:另取镝纳米微粒,将镝纳米微粒在功率为5.773KW~11.218KW下超声波处理0.4~0.1小时;将镝纳米微粒加入到另一个搅拌式反应器中,加入质量浓度为47.9ppm~

277.2ppm的1-氨基-2-氯-4-羟基蒽醌分散镝纳米微粒,启动搅拌式反应器中的重复加热器,使溶液温度在4.86×10℃~8.94×10℃之间,启动搅拌式反应器中的搅拌机,并以4.84×102rpm~8.97×102rpm的速度搅拌,调整pH值在4.8~8.9之间,保温搅拌0.5~1.1小时;

之后停止反应静置5.7×10~11.2×10分钟,去除杂质;将悬浮液加入N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺,调整pH值在1.6~2.2之间,形成沉淀物用去钠离子水洗脱,通过离心机在转速4.129×103rpm~9.635×103rpm下得到固形物,在2.22×102℃~3.79×

102℃温度下干燥,研磨后过500~620目筛,备用;

第3步:另取1-氨基-9,10-二氢-4-[[4-[[甲基[(4-甲苯基)磺酰基]氨基]甲基]苯基]氨基]-9,10-二氧化蒽-2-磺酸、3,5-二氨基苯甲酸和第2步处理后镝纳米微粒,混合均匀后采用α辐射反射辐照,α辐射反射辐照的能量为34.527MeV~62.184MeV、剂量为82.558kGy~

122.856kGy、照射时间为46~71分钟,得到性状改变的1-氨基-9,10-二氢-4-[[4-[[甲基[(4-甲苯基)磺酰基]氨基]甲基]苯基]氨基]-9,10-二氧化蒽-2-磺酸、3,5-二氨基苯甲酸和镝纳米微粒混合物;将1-氨基-9,10-二氢-4-[[4-[[甲基[(4-甲苯基)磺酰基]氨基]甲基]苯基]氨基]-9,10-二氧化蒽-2-磺酸、3,5-二氨基苯甲酸和镝纳米微粒混合物置于另一搅拌式反应器中,启动搅拌式反应器中的重复加热器,设定温度45℃~91℃,启动搅拌式反应器中的搅拌机,转速为37rpm~432rpm,pH调整到4.8~8.9之间,脱水46~60分钟,备用;

第4步:将第3步得到的性状改变的1-氨基-9,10-二氢-4-[[4-[[甲基[(4-甲苯基)磺酰基]氨基]甲基]苯基]氨基]-9,10-二氧化蒽-2-磺酸、3,5-二氨基苯甲酸和镝纳米微粒混合均匀,并流加至第1步的搅拌式反应器中,流加速度为182.8mL/min~910.9mL/min;启动搅拌式反应器搅拌机,设定转速为51rpm~91rpm;搅拌4~8分钟;再加入2-[(4-氯-硝基苯基)偶氮]-N-(2,4-二甲基苯基)-3-氧代丁酰胺,启动搅拌式反应器中的重复加热器,升温至

81.3℃~118.5℃,pH调整到4.8~8.9之间,通入氙气通气量为36.4m3/min~77.9m3/min,保温静置71~101分钟;再次启动搅拌式反应器搅拌机,转速为46rpm~91rpm,加入三十烷醇磷酸酯钾,使其反应液的亲水-亲醇酯阈值为5~11,并使得pH调整到4.8~8.9之间,保温静置70~110分钟;

第5步:启动搅拌式反应器中的搅拌机,设定转速为43rpm~110rpm,启动搅拌式反应器

2 2

中的重复加热器,设定搅拌式反应器内的温度为4.625×10 ℃~9.620×10 ℃,保温70~

110分钟后,加入3-甲基四氢呋喃与1,3-二异氰酸根合甲苯和四氢呋喃的2-羟乙基丙烯酸酯封端的聚合物,卤化酰基化反应37~48分钟;之后加入单烷基磷酸酯钾盐,启动搅拌式反应器中的重复加热器,设定搅拌式反应器内的温度为121.6℃~177.6℃,pH调整至4.8~

8.9之间,压力为0.435MPa~0.448MPa,反应时间为0.4~0.9小时;之后降压至0MPa,降温至

54.4℃~59.4℃出料、入注模型机,即得到媒促反应填料(6-13)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种反应裂解器,其特征在于,所述进气罩(6-1)大开口端直径为10~20cm:进气罩(6-1)为不锈钢材质;连通室(6-2)为不锈钢材质,其直径为

5~10cm。

6.根据权利要求5所述的一种反应裂解器,其特征在于,所述温度感测器(6-8)型号为PT100。

7.根据权利要求6所述的一种反应裂解器,其特征在于,所述非线性孔板(6-3)表面的非线性孔道(6-3-1)的数量为10~30个,非线性孔道(6-3-1)内部的孔径为5~10mm,且非线性孔道(6-3-1)按照Sine-Gordon非线性方程布局。

8.根据权利要求7所述的一种反应裂解器,其特征在于,所述氮裂解反应器(6-4)的大口端的直径为10~20cm;裂解热力环形管(6-5)的直径为10~20cm;所述火焰喷熔头(6-6)的数量为10~20个。

9.根据权利要求7所述的一种反应裂解器,其特征在于,缓冲板(6-7)为耐高温陶瓷圆板结构;超声波震荡板(6-9)为圆盘结构,其直径为10~20cm,其厚度10~20m,其上部通孔直径2~10mm;超声波震荡板(6-9)表面通孔的直径为2~10mm。