本发明涉及二甲基丙烯酰胺制备，更具体地说，它涉及一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备及工艺。
背景技术：
1、二甲基丙烯酰胺是一种有机合成中常用的重要化合物，通常用作气相和液相聚合反应的单体，而铜基纳米材料作为催化剂来促进二甲基丙烯酰胺的合成反应。
2、目前，市场上的二甲基丙烯酰胺的制备设备在使用时，通常是将活化后的铜基纳米材料加入二甲基丙烯酰胺中，并进行充分混合，但是现有的一些二甲基丙烯酰胺的制备设备在加入铜基纳米材料时无法保证铜基纳米材料加入的均匀性，使得铜基纳米材料在反应装置内部分散效果不够理想，进而无法保证铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的效率，并且在制备完成后，部分化学成分残渣可能会产生堆积，造成内壁腐朽损坏，实用性较差，鉴于此我们提出一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备及工艺。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备，通过启动电机，最终实现在对反应釜内部搅拌混合的同时对内壁进行刮除，保证了内部铜基纳米材料和二甲基丙烯酰胺的混合效果，保证了铜基纳米材料在反应装置内部分散效果，从而提高铜基纳米材料对二甲基丙烯酰胺的催化效率，保证了铜基纳米材料加入反应釜内部的均匀性，提高了装置的实用性，并且可以对反应釜内壁进行刮除，避免了后续部分化学成分残渣可能会产生堆积，造成内壁腐朽损坏的问题，提高了装置的功能性的一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备及工艺。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
3、一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备及工艺，包括反应釜，所述反应釜的内部中空，反应釜的下部设置有出料口，反应釜的上表面固定安装有盖板，反应釜的内部设置有转动杆，转动杆的外表面固定连接有搅拌杆，盖板的内部开设有延伸出上下两侧表面的圆形通槽，圆形通槽的内壁转动连接有转动环，转动环的内部设置有第一隔板和第二隔板，第一隔板位于第二隔板的上侧，第一隔板和第二隔板之间设置有驱动组件，转动杆的上端转动贯穿进第一隔板的内部，盖板的上表面固定连接有l形安装板，l形安装板的内部固定套设有电机，电机的下侧和第一隔板的上表面固定连接，电机的输出轴转动贯穿进第一隔板的内部并和转动杆固定连接，转动环的下表面固定连接有两个固定杆，两个固定杆相反的一侧表面均固定连接有刮板，刮板和反应釜的内壁贴合。
4、本发明进一步设置为：所述盖板和第二隔板的内壁均开设有环形限位槽，转动环的内壁和外壁均固定连接有环形限位板，两个环形限位板分别滑动连接在两个环形限位槽的内部。
5、本发明进一步设置为：所述驱动组件包括两个转轴，转轴的两端转动连接在第一隔板和第二隔板相对的一侧表面之间，两个转轴的外表面均套设有从动齿轮，两个从动齿轮之间啮合连接有主动齿轮，主动齿轮套设在转动杆的外表面，两个转轴的外表面均套设有半齿轮，两个半齿轮分别位于两个从动齿轮的下侧。
6、本发明进一步设置为：所述转动环的内侧壁固定连接有对接齿牙，对接齿牙位于内侧环形限位板的上侧，对接齿牙和半齿轮啮合连接。
7、本发明进一步设置为：所述转动环的内部套设安装有两个加热棒，两个加热棒的上端均延伸出转动环，两个加热棒的下端均延伸进反应釜的内部。
8、本发明进一步设置为：所述反应釜的外表面套设有支撑环，支撑环的下表面固定连接有支撑腿，支撑腿的下侧设置有万向轮。
9、本发明进一步设置为：所述反应釜的外表面设置有和内部相连通的进料口。
10、本发明进一步设置为：所述反应釜的外表面设置有温度计和压力计。
11、一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备工艺，具体操作步骤如下：
12、s1、材料准备：首先准备特定量的丙烯腈和水，然后准备特定量的氯化亚砜，以便于后续丙烯腈和水通过水解反应转化为丙烯酸后进行反应，然后准备二甲胺以便于后续制备二甲基丙烯酰胺，最后准备铜基纳米材料以便于提高制备二甲基丙烯酰胺的速率；
13、s2、丙烯酸制备：将特定量的丙烯腈和水进行反应，并且在反应的过程中对温度进行控制，最终实现水解反应，而在水解反应的过程中会将丙烯腈转化为丙烯酸；
14、化学反应方程式如下：
15、ch2＝ch-cn+h2o→ch2＝ch-cooh；在这个反应中，丙烯腈(ch2＝ch-cn)与水(h2o)发生水解反应，生成丙烯酸(ch2＝ch-cooh)；
16、s3、丙烯酸酰氯制备：待丙烯酸制备完成后，将丙烯酸与氯化亚砜进行反应，后续生成丙烯酸酰氯；
17、化学反应方程式如下：
18、ch2＝ch-cooh+socl2→ch2＝ch-cocl+so2+hcl；
19、s4、二甲基丙烯酰胺制备：待丙烯酸酰氯制备完成后，将合成的丙烯酸酰氯与二甲胺进行反应，生成二甲基丙烯酰胺；
20、化学反应方程式如下：
21、c3h3clo2+2ch3nh2→c3h6n2o+2hcl；在这个反应中，丙烯酸酰氯和二甲胺发生酰胺化反应，最终生成n,n-二甲基丙烯酰胺。
22、s5、催化反应：在制备二甲基丙烯酰胺开始时，将提前准备好的铜基纳米材料加入含有二甲基丙烯酰胺的反应釜内部，并且通过温度计和压力计使得反应可以在适当的温度和压力下进行，其温度范围可以控制在150℃至200℃之间。
23、s6、分离与纯化：反应完成后，通过过滤、洗涤、干燥等步骤分离催化剂和二甲基丙烯酰胺，以去除可能残留的催化剂或副产物。
24、本发明的优点是通过启动电机，最终实现在对反应釜内部搅拌混合的同时对内壁进行刮除，保证了内部铜基纳米材料和二甲基丙烯酰胺的混合效果，保证了铜基纳米材料在反应装置内部分散效果，从而提高铜基纳米材料对二甲基丙烯酰胺的催化效率，保证了铜基纳米材料加入反应釜内部的均匀性，提高了装置的实用性，并且可以对反应釜内壁进行刮除，避免了后续部分化学成分残渣可能会产生堆积，造成内壁腐朽损坏的问题，提高了装置的功能性。
1.一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备，包括反应釜(1)，其特征在于：所述反应釜(1)的内部中空，反应釜(1)的下部设置有出料口(2)，反应釜(1)的上表面固定安装有盖板(3)，反应釜(1)的内部设置有转动杆(4)，转动杆(4)的外表面固定连接有搅拌杆(5)，盖板(3)的内部开设有延伸出上下两侧表面的圆形通槽(6)，圆形通槽(6)的内壁转动连接有转动环(7)，转动环(7)的内部设置有第一隔板(8)和第二隔板(9)，第一隔板(8)位于第二隔板(9)的上侧，第一隔板(8)和第二隔板(9)之间设置有驱动组件，转动杆(4)的上端转动贯穿进第一隔板(8)的内部，盖板(3)的上表面固定连接有l形安装板(16)，l形安装板(16)的内部固定套设有电机(13)，电机(13)的下侧和第一隔板(8)的上表面固定连接，电机(13)的输出轴转动贯穿进第一隔板(8)的内部并和转动杆(4)固定连接，转动环(7)的下表面固定连接有两个固定杆(19)，两个固定杆(19)相反的一侧表面均固定连接有刮板(20)，刮板(20)和反应釜(1)的内壁贴合。
2.根据权利要求1所述的一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备，其特征在于：所述盖板(3)和第二隔板(9)的内壁均开设有环形限位槽(14)，转动环(7)的内壁和外壁均固定连接有环形限位板(15)，两个环形限位板(15)分别滑动连接在两个环形限位槽(14)的内部。
3.根据权利要求2所述的一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备，其特征在于：所述驱动组件包括两个转轴(10)，转轴(10)的两端转动连接在第一隔板(8)和第二隔板(9)相对的一侧表面之间，两个转轴(10)的外表面均套设有从动齿轮(11)，两个从动齿轮(11)之间啮合连接有主动齿轮(12)，主动齿轮(12)套设在转动杆(4)的外表面，两个转轴(10)的外表面均套设有半齿轮(18)，两个半齿轮(18)分别位于两个从动齿轮(11)的下侧。
4.根据权利要求3所述的一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备，其特征在于：所述转动环(7)的内侧壁固定连接有对接齿牙(17)，对接齿牙(17)位于内侧环形限位板(15)的上侧，对接齿牙(17)和半齿轮(18)啮合连接。
5.根据权利要求4所述的一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备，其特征在于：所述转动环(7)的内部套设安装有两个加热棒(22)，两个加热棒(22)的上端均延伸出转动环(7)，两个加热棒(22)的下端均延伸进反应釜(1)的内部。
6.根据权利要求1所述的一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备，其特征在于：所述反应釜(1)的外表面套设有支撑环(23)，支撑环(23)的下表面固定连接有支撑腿(24)，支撑腿(24)的下侧设置有万向轮。
7.根据权利要求6所述的一所述。种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备，其特征在于：所述反应釜(1)的外表面设置有和内部相连通的进料口(21)。
8.根据权利要求7所述的一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备，其特征在于：所述反应釜(1)的外表面设置有温度计(25)和压力计(26)。
9.一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备工艺，基于权利要求8所述的一种铜基纳米材料催化二甲基丙烯酰胺的制备设备，其特征在于：具体操作步骤如下：
