8-羥基喹啉的生產(chǎn)工藝與設(shè)備選型

以下是8-羥基喹啉主要生產(chǎn)工藝與對(duì)應(yīng)的設(shè)備選型：

一、Skraup 合成法

1. 生產(chǎn)工藝：將甘油加入耐酸反應(yīng)鍋內(nèi)，攪拌下緩緩加入濃硫酸，再依次加入鄰氨基苯酚、鄰硝基苯酚，發(fā)煙硫酸先加入總量的65%。加熱升溫至125℃，停止加熱，自然升溫至140℃，待溫度回降至136℃，將其余發(fā)煙硫酸繼續(xù)加入，溫度保持在137℃。加酸結(jié)束后，保溫4小時(shí)，冷卻至100℃以下，抽入盛放10倍量水（按鄰氨基苯酚計(jì)）的耐酸鍋中，攪拌，加熱至75-80℃，用30%的氫氧化鈉溶液中和至pH為7-7.2。趁熱放出沉淀物，冷卻成塊狀，經(jīng)減壓升華，得8-羥基喹啉成品。

2. 設(shè)備選型

反應(yīng)設(shè)備：選用搪瓷反應(yīng)釜，其具有良好的耐腐蝕性，能承受濃硫酸等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)，可滿足反應(yīng)所需的溫度和壓力條件，且便于安裝攪拌裝置，使反應(yīng)物充分混合。

分離設(shè)備：配備壓濾機(jī)，用于分離反應(yīng)后的沉淀物和母液；采用減壓蒸餾裝置進(jìn)行產(chǎn)物的提純，利用減壓條件下物質(zhì)沸點(diǎn)降低的原理，避免高溫對(duì)產(chǎn)物的影響，提高產(chǎn)品純度。

輸送設(shè)備：選擇耐酸泵輸送濃硫酸、甘油等原料以及反應(yīng)過(guò)程中的各種物料，確保物料輸送的安全和穩(wěn)定。

換熱設(shè)備：使用列管式換熱器，用于反應(yīng)過(guò)程中的加熱和冷卻，可通過(guò)調(diào)節(jié)熱媒或冷媒的流量來(lái)精確控制反應(yīng)溫度。

二、喹啉磺化堿熔法

1. 生產(chǎn)工藝：先是磺化過(guò)程，以喹啉為原料，在攪拌條件下將原料慢慢加入到硫酸中，砂浴加熱，在 100-180℃下磺化2-3小時(shí)，自然冷卻至室溫，再用冰水進(jìn)一步冷卻，過(guò)濾烘干，得產(chǎn)物8-羥基喹啉。然后是堿熔過(guò)程，在攪拌條件下，慢慢將磺化品加入到熔融的堿中，在200-240℃左右熔融30-40分鐘，冷卻后加入熱水，并加熱使其全部溶解，冷卻至室溫后，用稀酸中和至pH=7，待結(jié)晶析出后，抽濾，將濾餅晾干，然后通過(guò)水蒸氣蒸餾，冷卻結(jié)晶得到產(chǎn)品8-羥基喹啉。

2. 設(shè)備選型

反應(yīng)設(shè)備：磺化階段可使用搪玻璃反應(yīng)釜，能耐受硫酸的腐蝕；堿熔階段由于溫度較高且堿液腐蝕性強(qiáng)，可選用鎳基合金反應(yīng)釜，其具有良好的耐高溫和耐堿腐蝕性能。

分離設(shè)備：磺化后的過(guò)濾可采用真空抽濾機(jī)，提高過(guò)濾效率和產(chǎn)品收率；堿熔后的抽濾同樣可使用真空抽濾機(jī)；水蒸氣蒸餾過(guò)程需要配備水蒸氣發(fā)生器和蒸餾塔，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的有效分離和提純。

輸送設(shè)備：磺化階段用耐酸泵輸送硫酸和喹啉；堿熔階段用耐高溫、耐堿的柱塞泵輸送熔融堿和反應(yīng)物料。

換熱設(shè)備：磺化階段用夾套式換熱器進(jìn)行加熱和冷卻控制；堿熔階段因溫度較高，可采用熱管式換熱器進(jìn)行熱量的傳遞和回收，提高能源利用率。

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