CN105664820B - 卧式反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卧式反应器。所述卧式反应器包括具有收容空间的壳体、进料口、出料口及多个隔板。所述进料口和所述出料口分别设于所述壳体的两端，多个所述隔板垂直于物料沿所述进料口至所述出料口的流动方向依次间隔设置，多个所述隔板将所述收容空间分隔为多个反应室，所述隔板的形状大小与所述壳体横截面的形状大小相匹配，每个所述隔板上开设有若干个导流通孔，所述导流通孔沿所述反应室内物料的深度方向分布。本发明提供的卧式反应器，生产能力高，且能杜绝反应物返混现象。

Description

卧式反应器

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种卧式反应器。

背景技术

在化工技术领域，卧式反应器多用于液-液相或液-固相反应。现有技术中，反应器多设计成为多级反应器，反应物经多级反应室逐级进行反应，形成连续反应过程，实现提高反应器生产能力的目的。

相关技术中，卧式反应器采用多块溢流板将反应器分隔成为多个反应室，上一级反应室的物料经所述溢流板的顶部溢流至下一级反应室，形成连续反应器。然而，所述多级反应器在工作过程中，每级反应室中的液位需要达到所述溢流板的最高位置，物料才能通过溢流板溢流至下一级反应室，即当上一级反应室的液位未到达所述溢流板的最高位置时，下级反应室无反应物，从而使各级反应室内的反应物量不均匀，各级反应室没有得到充分利用；且所述溢流板的顶部与所述反应器的顶壁有一定的间距，从而限制了每个反应室内的反应物量，影响反应器的生产能力。同时，当相邻两级反应室的液位均达到所述溢流板的最高位置时，易产生下一级反应室的物料返混的现象，从而影响物料反应过程中的浓度分布和温度分布，影响产物品质。

因此，有必要提供一种新的卧式反应器解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种能提高生产能力，且能杜绝反应物返混现象的卧式反应器。

本发明的技术方案如下：

一种卧式反应器，包括具有收容空间的壳体、进料口、出料口及多个隔板。所述进料口和所述出料口分别设于所述壳体的两端，多个所述隔板垂直于物料沿所述进料口至所述出料口的流动方向依次间隔设置，多个所述隔板将所述收容空间分隔为多个反应室，所述隔板的形状大小与所述壳体横截面的形状大小相匹配，每个所述隔板上开设有若干个导流通孔，所述导流通孔沿所述反应室内物料的深度方向分布。

优选的，每个所述隔板上的所述导流通孔的开孔率为0.02％-10％。

优选的，沿所述反应室的底部至顶部方向，相邻两个所述导流通孔的间距逐渐减小。

优选的，沿所述反应室的底部至顶部方向，相邻两个所述导流通孔的间距为所述隔板高度的1/20-1/5。

优选的，相邻两个所述隔板上的所述导流通孔呈错流分布。

优选的，所述卧式反应器还包括多个搅拌装置，每个所述反应室对应设置一个所述搅拌装置。

优选的，所述反应室的数量为2-8个。

与相关技术相比，本发明提供的卧式反应器，具有如下有益效果：

一、通过在所述卧式反应器内设置多个隔板，将所述卧式反应器分隔为多个反应室，所述隔板的形状大小与所述反应室的截面形状大小相匹配，使每个反应室的反应空间为所述卧式反应器的壳体与所述隔板围合形成的整个空间，与相关技术相比，该反应空间增大，从而可增加每个反应室内的反应物量，提高每个反应室内的生产能力。所述隔板上开设若干个导流通孔，所述倒流通孔沿所述反应室内物料的深度方向分布，当所述反应室内物料的液位到达设有所述导流通孔的位置时，物料经所述导流通孔流经下一级反应室，经多级反应室后由所述出料口排出，得到产物。通过在所述隔板的纵向方向设置多个所述导流通孔，使物料在较短的时间内填充各个反应室，并使各反应室内的物料液位持平，提高了各反应室的利用效率，且缩短了产物的产出时间，提高了所述卧式多级反应器的生产能力。

二、物料由进料口流动至出料口是通过每个所述隔板上的导流通孔流实现的，所述多级反应室内处于正压状态，使物料始终沿所述进料口至所述出料口的方向流动，从而可杜绝物料返混的现象，提高产物的质量。

附图说明

图1为本发明卧式反应器的结构示意图；

图2为图1所示卧式反应器中隔板的实施例一的结构示意图；

图3为图1所示卧式反应器中隔板的实施例二的结构示意图；

图4为图1所示卧式反应器中隔板的实施例三的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

实施例一

请参阅图1，为本发明卧式反应器的结构示意图。所述卧式反应器1包括具有收容空间(未标号)的壳体11、进料口12、出料口13、多个隔板14及搅拌装置15。所述进料口12和所述出料口13设于所述壳体11的两端，所述进料口11用于将反应物料输送至所述壳体11内，所述出料口13用于将反应后的产物输出。多个所述隔板14垂直于物料沿所述进料口12至所述出料口13的流动方向依次间隔设于所述壳体11的收容空间内。所述搅拌装置15用于搅拌物料，使反应物混合均匀，提高反应效率。

所述隔板14的数量为1-7个，对应地，将所述壳体11的收容空间分隔形成2-8个反应室111，多个所述反应室111使所述卧式反应器1形成连续反应器。

需要说明的是，所述隔板14的数量不限于1-7个，其它的隔板数量等同的包含在本发明的保护范围内。

请再参阅图2，为图1所示卧式反应器中隔板的实施例一的结构示意图。所述隔板14的形状大小与所述壳体11横截面的形状大小相匹配，安装所述隔板14后，所述隔板14与所述壳体11的内壁无间隙，使每个所述反应室111的反应空间为所述壳体11与所述隔板14围合形成的整个空间，形成的反应空间增大，从而可增加每个反应室内的反应物量，提高每个反应室内的生产能力。

每个所述隔板14上开设有若干个导流通孔141，所述导流通孔141沿物料的流动方向贯穿所述隔板14设置，且所述导流通孔141沿所述反应室111内物料的深度方向分布，即所述导流通孔141纵向分布，使所述导流通孔141分别对应不同的液位高度。当所述反应室111内的物料液位达到最低位置的所述导流通孔141位置时，物料经该位置的所述导流通孔141流至下一级反应室。物料在较短的时间内分布于多个所述反应室111，并使各所述反应室111内的物料液位持平，从而使所述各反应室111的反应空间得到有效利用。

每个所述隔板14上的所述导流通孔141的开孔率为0.02％-10％，一方面使上一级所述反应室111内的物料顺利流通至下一级所述反应室，若所述导流通孔141的开孔率较小，物料在上一级所述反应室111内堆积，从而影响进料效率，降低所述卧式反应器1的生产能力；另一方面，合理的流通面积使所述反应室111内的物料液位维持在较高且合理的水平，进一步保证所述反应室111的利用效率。

沿所述反应室111的底部至顶部方向，相邻的两个所述导流通孔141等间距设置，即所述导流通孔141均匀开设于所述隔板14上。

每个所述隔板14上，沿所述反应室111的底部至顶部方向，相邻的两个所述导流通孔141的间距为所述隔板14高度的1/20-1/5，通过设计邻近的两个所述导流通孔141的间距，进一步保证所述反应室111内的物料液位。其中，相邻的两个所述导流通孔141的间距为两个所述导流通孔141的中心线的间距。

需要说明的是，所述导流通孔141可以呈一列分布，也可以呈多列分布，只要所述隔板纵向方向的不同高度分布有所述导流通孔141即可。

对应的，所述搅拌装置15的数量与所述反应室111的数量相等，分别安装于每个所述反应室111，用于对反应物料进行搅拌，提高反应物的反应效率。

实施例二

本实施方式的所述卧式反应器结构与实施例一基本相同，不同点在于所述隔板中所述导流通孔的分布。下面对本实施方式的隔板结构做详细描述。

请再参阅图3，为图1所示卧式反应器中隔板的实施例二的结构示意图。每个所述隔板24上开设有若干个导流通孔241，所述导流通孔241沿所述反应室111内物料的深度方向分布，即所述导流通孔241分别对应不同的液位高度。每个所述隔板24上的所述导流通孔241的开孔率为0.02％-10％。

沿所述反应室111的底部至顶部方向，相邻的两个所述导流通孔241的间距逐渐减小，即所述导流通孔241位于所述隔板24底部的开孔量少于顶部的开孔量，保证物料液位维持在较高的水平；同时，在顶部的开孔量增多，可增加物料在顶部的流通量，从而避免所述反应室111满锅而不得不采用减少进料量的方式来调整生产情况。

每个所述隔板24上，沿所述反应室111的底部至顶部方向，相邻的两个所述导流通孔241的间距为所述隔板24高度的1/20-1/5，通过设计邻近的两个所述导流通孔241的间距，进一步保证所述反应室111内的物料液位。其中，相邻的两个所述导流通孔241的间距为两个所述导流通孔241的中心线的间距。

所述导流通孔241优选为圆形，因圆形结构周边光滑可减少流通阻力，除此之外，所述导流通孔241的形状还可以为方形、菱形、梯形、星形或其他不规则形状。

实施例三

本实施方式的所述卧式反应器结构与实施例一基本相同，不同点在于所述隔板中所述导流通孔的分布。下面对本实施方式的隔板结构做详细描述。

请再参阅图4，为图1所示卧式反应器中隔板的实施例三的结构示意图。以连续三个所述隔板为例，沿物料的流动方向，三个所述隔板依次表示为34a、34b、34c，每个所述隔板34a、34b、34c上分别开设有若干个导流通孔，分别表示为341a、341b、341c。

所述导流通孔341a、341b、341c分别沿所述反应室111内物料的深度方向分布。每个所述隔板34a、34b、34c上对应的所述导流通孔341a、341b和341c的开孔率为0.02％-10％。

相邻两个所述隔板34a、34b、34c上的所述导流通孔341a、341b、341c呈错流分布，即所述导流通孔341a、341b呈错流分布，所述导流通孔341b、341c呈错流分布。具体结构为：所述隔板34a上的所述导流通孔341a分布于所述隔板34a的中线靠左的位置，所述隔板34b上的所述导流通孔341b分布于所述隔板34b的中线位置，所述隔板34c上的所述导流通孔341c分布于所述隔板34c的中线靠右的位置。即相邻两个所述隔板34a、34b、34c上的所述导流通孔341a、341b、341c非正对设置。所述隔板34a、34b、34c的中线沿所述反应室111的底部至顶部方向设置，为所述隔板34a、34b、34c的对称线。

需要说明的是，连续三个所述隔板34a、34b、34c上对应的所述导流通孔341a、341b、341c的布置位置不限于此，能够实现相邻两个所述隔板34a、34b、34c上对应的所述导流通孔341a、341b、341c呈错流分布的方式均包含在本发明的保护范围内。

通过使相邻两个所述隔板34a、34b、34c上对应的所述导流通孔341a、341b、341c呈错流分布，可增加物料在所述反应室111内的流通路径，从而可改善物料在反应室111内的混合程度，从而提高反应效率。

沿所述反应室111的底部至顶部方向，每个所述隔板34a、34b、34c上对应的所述导流通孔341a、341b、341c等间距设置，即所述导流通孔341a、341b、341c均匀开设于对应的所述隔板34a、34b、34c上。

需要说明的是，相邻的两个所述导流通孔不限于等间距设置，相邻的两个所述导流通孔的间距可采用实施例二中的设置方式，即相邻的两个所述导流通孔的间距逐渐减小，使所述导流通孔位于所述隔板底部的开孔量少于顶部的开孔量。

沿所述反应室111的底部至顶部方向，每个隔板上相邻的两个所述导流通孔341a、341b、341c的间距为对应的所述隔板34a、34b、34c高度的1/20-1/5，通过设计邻近的两个所述导流通孔的间距，进一步保证所述反应室111内的物料液位。

本发明提供的卧式反应器1可用于液-液相反应或固-液相反应。

与相关技术相比，本发明提供的卧式反应器，具有如下有益效果：

一、通过在所述卧式反应器内设置多个隔板，将所述卧式反应器分隔为多个反应室，所述隔板的形状大小与所述反应室的截面形状大小相匹配，使每个反应室的反应空间为所述卧式反应器的壳体与所述隔板围合形成的整个空间，与相关技术相比，该反应空间增大，从而可增加每个反应室内的反应物量，提高每个反应室内的生产能力。所述隔板上开设若干个导流通孔，所述倒流通孔沿所述反应室内物料的深度方向分布，当所述反应室内物料的液位到达设有所述导流通孔的位置时，物料经所述导流通孔流经下一级反应室，经多级反应室后由所述出料口排出，得到产物。通过在所述隔板的纵向方向设置多个所述导流通孔，使物料在较短的时间内填充各个反应室，并使各反应室内的物料液位持平，提高了各反应室的利用效率，且缩短了产物的产出时间，提高了所述卧式多级反应器的生产能力。

二、物料由进料口流动至出料口是通过每个所述隔板上的导流通孔流实现的，所述多级反应室内处于正压状态，使物料始终沿所述进料口至所述出料口的方向流动，从而可杜绝物料返混的现象，提高产物的质量。

采用本发明提供的卧式反应器与现有技术中的卧式反应器进行对比测试，当所述卧式反应器的壳体具有等同的收容空间，且用于相同物质反应、反应中各参数相同的情况下，本发明提供的卧式反应器的生产能力相较于是现有技术，提高20-40％。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种卧式反应器，包括具有收容空间的壳体、进料口和出料口，所述进料口和所述出料口分别设于所述壳体的两端，其特征在于，所述卧式反应器还包括多个隔板，多个所述隔板垂直于物料沿所述进料口至所述出料口的流动方向依次间隔设置，多个所述隔板将所述收容空间分隔为多个反应室，所述隔板的形状大小与所述壳体横截面的形状大小相匹配，每个所述隔板上开设有若干个导流通孔，若干个所述导流通孔分别对应不同的物料液位高度；沿所述反应室的底部至顶部方向，相邻两个所述导流通孔的间距逐渐减小，且相邻两个所述隔板上的所述导流通孔呈错流分布。

2.根据权利要求1所述的卧式反应器，其特征在于，每个所述隔板上的所述导流通孔的开孔率为0.02％-10％。

3.根据权利要求1所述的卧式反应器，其特征在于，沿所述反应室的底部至顶部方向，相邻两个所述导流通孔的间距为所述隔板高度的1/20-1/5。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的卧式反应器，其特征在于，所述卧式反应器还包括多个搅拌装置，每个所述反应室对应设置一个所述搅拌装置。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的卧式反应器，其特征在于，所述反应室的数量为2-8个。