CN206597516U - 催化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种催化反应器。本实用新型的催化反应器，包括反应罐体，所述的反应罐体里面设置有搅拌轴，其特征是：所述的搅拌轴通过减速器连接驱动电机，所述的驱动电机连接正反转控制器，所述的搅拌轴上连接一组与所述的搅拌轴平行的催化剂床，每个所述的催化剂床里面固定有固相催化剂，所述的催化剂床上具有供反应液体或者固体通过的孔。本实用新型能够有效保证反应物与催化剂的充分接触，反应效果好。

Description

催化反应器

技术领域：

本实用新型涉及一种催化反应器，属于压力容器技术领域。

背景技术：

在医药工业、食品工业、环保、农业、轻纺工业、化学工业等领域，往往借助于反应器来进行各种反应，其中所述的各种反应大都需要催化剂进行反应。对于在液态介质中进行的反应，为了提高反应效率，反应物和催化剂必须进行有效的接触。催化剂为固体时尤为如此。

目前，使用固相催化剂的反应器主要有两种：即填充床反应器和搅拌式反应器。一般而言，填充床反应器操作较为简单，其工作方式是：预先将颗粒状或片状固相催化剂填充到填充床反应器中，反应时底物溶液流经填充床而使得固相催化剂与底物混合以使反应物和催化剂进行有效接触。搅拌式反应器含有反应罐，该反应罐包括罐体、罐体内的转轴和诸如搅拌桨等搅拌器。该搅拌式反应器的工作方式是：先将颗粒状或块状的固相催化剂悬浮在反应罐内的底物溶液中，然后在反应时通过搅拌器进行搅拌或借助于气泡流动而使固相催化剂与底物充分混合以使反应物和催化剂进行有效接触。

尽管上述两种反应器均能实现固相催化剂与底物的混合而使反应物和催化剂进行有效接触，但在实际应用中不可避免地存在下述问题：

就填充床反应器而言，其存在的问题是：底物与固相催化剂之间的交换效率较低；反应过程不易补料和通气体，也不易调节pH值及温度等；不适于粘性或不溶性底物；使用颗粒较小的固相催化剂时，床层压降大，这导致容易出现阻塞。

就搅拌式反应器而言，尽管其可根据需要来调节各种反应条件，但是在搅拌器进行搅拌的过程中，由于固相催化剂悬浮在反应罐内的底物溶液中，因此在固相催化剂颗粒之间、固相催化剂颗粒与搅拌器之间以及固相催化剂颗粒与反应罐罐壁之间均会发生强烈碰撞，因而导致固相催化剂颗粒因碰撞而碎裂和磨损，从而使得固相催化剂活力下降、使用寿命变短，并且固相催化剂因碎裂和磨损会产生碎片或粉渣，而这些碎片或粉渣随反应的进行会流失，这会妨碍反应液的后续处理，如产品的过滤和纯化等。而且，众所周知，悬浮在溶液中的固相催化剂颗粒的密度越大、运动(转速)越快，反应的效率就越高；但与此同时，颗粒受碰撞的强度也随之增大，固相催化剂也就越容易碎裂，其活力的下降也越快。因而，搅拌式反应器的应用范围受到局限，尤为不适用于本身就易碎的固相催化剂颗粒。

为了解决上述问题，中国专利CN200620001731.9公开了一种反应器，其包括至少一个反应罐，所述反应罐包括罐体以及安装于罐体内可转动的转轴，所述转轴上固定有固相催化剂，所述固相催化剂具有可通透反应液和气体的孔，该固相催化剂在随着转轴转动时还充当搅拌器的作用。该反应器能够防止催化剂活力降低、延长催化剂的寿命，并具有交换效率高、反应充分以及应用范围广的特点。该反应器将催化剂设置在搅拌轴中，由于搅拌轴在搅拌的过程中反应物与搅拌轴接触并不是很充分，有时候搅拌轴的搅拌容易使得反应物产生涡流，所以反应效果并不理想。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对上述存在的问题提供一种催化反应器，能够有效保证反应物与催化剂的充分接触，反应效果好。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

催化反应器，包括反应罐体，所述的反应罐体里面设置有搅拌轴，所述的搅拌轴通过减速器连接驱动电机，所述的驱动电机连接正反转控制器，所述的搅拌轴上连接一组与所述的搅拌轴平行的催化剂床，每个所述的催化剂床里面固定有固相催化剂，所述的催化剂床上具有供反应液体或者固体通过的孔。

所述的催化反应器，所述的催化剂床的高度不大于所述的罐体的内部高度并不小于所述的罐体的内部高度的80%。

所述的催化反应器，所述的催化剂床的外边缘与所述的罐体的内壁之间的距离为5-8cm。

所述的催化反应器，所述的反应罐体上部设置有物料进口，所述的反应罐体下部设置有物料出口。

有益效果：

本实用新型通过设置催化剂床在搅拌轴上，随着搅拌轴的转动，大大增加了催化剂与反应物料增加的机会，同时为了避免在搅拌的过程中物料产生涡流无法使得所有的物料充分与催化剂接触，本实用新型通过电机的正反转控制器，控制电机正转和反转，使得所有的物料都恩那个充分与催化剂接触，同时搅拌均匀，反应效果好。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中1、反应罐体；2、搅拌轴；3、驱动电机；4、正反转控制器；5、催化剂床；6、物料进口；7、物料出口。

具体实施方式：

实施例1：

如图1所示：本实施例的催化反应器，包括反应罐体1，所述的反应罐体里面设置有搅拌轴2，所述的搅拌轴通过减速器连接驱动电机3，所述的驱动电机连接正反转控制器4，所述的搅拌轴上连接一组与所述的搅拌轴平行的催化剂床5，每个所述的催化剂床里面固定有固相催化剂，所述的催化剂床上具有供反应液体或者固体通过的孔。在工作的过程中，固相的催化剂固定在催化剂床上，在搅拌轴的带动下，参加反应的液体和/或气体物料充分与催化剂接触，同时为了避免在搅拌的过程中物料产生涡流无法使得所有的物料充分与催化剂接触，本实用新型通过电机的正反转控制器，控制电机正转和反转，使得所有的物料都能充分与催化剂接触，同时搅拌均匀，反应效果好。

所述的催化反应器，所述的催化剂床的高度不大于所述的罐体的内部高度并不小于所述的罐体的内部高度的80%。有效保证物料与催化剂的接触。

所述的催化反应器，所述的催化剂床的外边缘与所述的罐体的内壁之间的距离为5-8cm。

所述的催化反应器，所述的反应罐体上部设置有物料进口6，所述的反应罐体下部设置有物料出口7。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征等同替换所组成 的技术方案。本实用新型的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (4)

1.一种催化反应器，包括反应罐体，所述的反应罐体里面设置有搅拌轴，其特征是：所述的搅拌轴通过减速器连接驱动电机，所述的驱动电机连接正反转控制器，所述的搅拌轴上连接一组与所述的搅拌轴平行的催化剂床，每个所述的催化剂床里面固定有固相催化剂，所述的催化剂床上具有供反应液体或者固体通过的孔。

2.根据权利要求1所述的催化反应器，其特征是：所述的催化剂床的高度不大于所述的罐体的内部高度并不小于所述的罐体的内部高度的80%。

3.根据权利要求1所述的催化反应器，其特征是：所述的催化剂床的外边缘与所述的罐体的内壁之间的距离为5-8cm。

4.根据权利要求1所述的催化反应器，其特征是：所述的反应罐体上部设置有物料进口，所述的反应罐体下部设置有物料出口。