CN208612420U - 一种管式反应设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管式反应设备，包括原料储存容器，进料泵，管式反应器和超声强化装置，所述原料储存容器与所述进料泵连接，所述管式反应器的物料入口与所述的进料泵连接，所述的超声强化装置布置在管式反应器的外部。本实用新型运用了管式反应器和超声波的双重优势，很好解决了管式反应混合效率较低的问题，为液‑液反应提供了一种易操作、结构简单、生产效率高的管式反应设备，能很好地应用在各种化工领域和实验室反应中。
Description
技术领域
本实用新型涉及反应设备技术领域，具体的说是应用在化工、医药等领域使用的管式反应器，尤其涉及反应介质可在管式反应设备中实现连续反应的物理反应或化学反应过程。
背景技术
管式反应器是世纪中叶出现的一种新型反应器。与常规搅拌釜相比，管式反应器具有反应时间短、体积小、生产连续化程度高、温度易控制、返混小和收率高等一系列优点。目前在石油化工及聚合反应中己经广泛使用管式反应器，但是工业应用的这类连续工艺的反应装置极为复杂，各类电器仪表繁多且都是特定装置特定产品，工艺开发困难，针对的是很大产能的化学品开发的。对于灵活多变的市场需求量，尤其是对微纳米材料、精细化学品或医药中间体不太适用。
近年来兴起的针对精细化学品或医药中间体生产技术实现连续工艺改进的微通道反应器，虽然有用于实验室研发和生产的设备，但其组成结构由特定的带有混合效果模块串联或者并联的方式作为反应物料传质传热的场所。由于其模块物料通道和传热介质通道集成在一起，通道的尺寸较细，且反复弯曲，如果加的物料是浑浊液或有固体，则往往会引起堵塞，一旦有固体物料堵塞，管道将极难疏通。反应模块的生产制造也比较复杂，替换成本很高，所以对于可能有固体析出的反应不适用。
专利201720662235.6公开了一种管式反应装置，采用管式反应器和后处理反应釜联合设计，设备具有结构简单，不易堵塞，适用于混悬液等体系、精细化工的中等规模的生产需求，检修及维修方便的特点，但是设备仍存在体积较大，混合效率较低等弊端。
发明内容
针对现有管式反应设备存在弊端，本实用新型的主要目的在于提供一种管式反应设备，通过管式反应器和超声强化的方式实现反应的充分混合和连续控制，解决现有设备占地面积大，混合效率低的问题。
对此，本实用新型采用的技术方案为：
一种管式反应设备，其特征在于：包括原料储存容器，进料泵，管式反应器和超声强化装置，所述原料储存容器与所述进料泵连接，所述管式反应器的物料入口与所述的进料泵连接，所述的超声强化装置布置在管式反应器的外部。
优选地，所述进料泵为精确计量泵，特别优选隔膜计量泵、齿轮泵、柱塞泵或蠕动泵。
优选地，所述管式反应器可以是一个或多个空心管/空心容器并联或串联，特别优选为两个或两个以上空心管/空心容器串联。
优选地，所述管式反应器可以是空心管或者空心容器，空心管可以为螺旋盘管、蛇形盘管、蚊香盘管等，管式反应器可以。
优选地，所述管式反应器的长径比（长度和内径的比值）为1×102~2×104，特别优选为0.5×103~5×103。
优选地，所述管式反应器的内径和长度可根据实际需要调节，特别优选内径为4mm~10mm，长度2~5m。
优选地，所述管式反应器的材质是耐酸碱腐蚀及耐高温材料，特别优选PEEK、PTFE、PPS、陶瓷、玻璃或不锈钢、钛合金等硬质合金材料。
优选地，所述超声强化装置包括不锈钢槽和超声波发生器，所述不锈钢槽围绕在管式反应器外部，所述超声波发生器安装在不锈钢槽上，所述超声波发生器的频率优选为20-100KHz，超声波的功率优选为100-1000w。
采用以上技术方案，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型协调运用了管式反应器和超声波的双重优势，很好的解决了管式反应混合效率较低的问题，为液-液反应提供了一种易操作、结构简单、生产效率高的管式反应设备，能很好地应用在各种化工领域和实验室反应中。
附图说明
图1为本实用新型管式反应设备的结构示意图。
图2为本实用新型管式反应器蛇形盘管结构示意图。
图3为本实用新型管式反应器蚊香盘管结构示意图。
图4为本实用新型管式反应器螺纹盘管结构示意图。
附图标记名称：1.储存容器，2.进料泵，3.管式反应器，4.超声强化装置，5.不锈钢槽，6.超声波发生器。
具体实施方式
下面就根据附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式不局限于此。
该管式反应设备起到加速反应作用，反应介质适用于液-液反应，包括酸碱反应；氧化；还原；取代；消除；加成；配体交换；金属交换反应；聚合反应；烷基化；脱烷基化；消化；过氧化；磺化氧化；环氧化；氨氧化；氢化；脱氢；有机金属反应；贵金属反应；均相催化剂反应；羰基化；硫羰基化；烷氧基化；卤化；脱卤化氢；脱卤化；加氢甲酰化；羧化；脱羧；胺化；芳基化；酚醛缩合；酯化；脱水；醇解；水解；氨解；醚化；酶合成；酮化；皂化；异构化；季胺化；甲酰化；相转移反应；甲硅烷化；磷酸化；臭氧分解；叠氮化学反应；复分解；氢化硅烷化；偶联反应；酶反应等。
实施例1
如图所示，本实用新型提供一种管式反应设备，包括原料储存容器1，进料泵2，管式反应器3和超声强化装置4，所述原料储存容器1与所述进料泵2连接，所述管式反应器3的物料入口与所述的进料泵2连接，所述的超声强化装置布置4在管式反应器3的外部。
优选地，所述进料泵2为精确计量泵，特别优选隔膜计量泵或齿轮泵。
优选地，所述管式反应器3为蛇形盘管结构，参阅图2。
优选地，所述管式反应器3的长径比（长度和内径的比值）为1×103~2×103。
优选地，所述管式反应器3的内径为10mm，长度2m。
优选地，所述管式反应器3的材质是耐酸碱腐蚀及耐高温材料不锈钢材料。
优选地，所述超声强化装置4包括不锈钢槽5和超声波发生器6，所述不锈钢槽5围绕在管式反应器外部，所述超声波发生器6安装在所述不锈钢槽5上，所述超声波发生器6的频率40KHz，超声波的功率优选为300w。
实施例2
如图所示，本实用新型提供一种管式反应设备，包括原料储存容器1，进料泵2，管式反应器3和超声强化装置4，所述原料储存容器1与所述进料泵2连接，所述管式反应器3的物料入口与所述的进料泵2连接，所述的超声强化装置布置4在管式反应器3的外部。
优选地，所述进料泵2为精确计量泵，特别优选隔膜计量泵或齿轮泵。
优选地，所述管式反应器3为蚊香盘管结构，参阅图3。
优选地，所述管式反应器3的内径为8mm，长度3m。
优选地，所述管式反应器3的材质是耐酸碱腐蚀及耐高温材料钛合金材料。
优选地，所述超声强化装置4包括不锈钢槽5和超声波发生器6，所述不锈钢槽5围绕在管式反应器外部，所述超声波发生器6安装在所述不锈钢槽5上，所述超声波发生器6的频率40KHz，超声波的功率优选为400w。
实施例3
如图所示，本实用新型提供一种管式反应设备，包括原料储存容器1，进料泵2，管式反应器3和超声强化装置4，所述原料储存容器1与所述进料泵2连接，所述管式反应器3的物料入口与所述的进料泵2连接，所述的超声强化装置布置4在管式反应器3的外部。
优选地，所述进料泵2为精确计量泵，特别优选隔膜计量泵或齿轮泵。
优选地，所述管式反应器3为螺旋盘管结构，参阅图4。
优选地，所述管式反应器3的内径为6mm，长度4m。
优选地，所述管式反应器3的材质是耐酸碱腐蚀及耐高温材料钛合金材料。
优选地，所述超声强化装置4包括不锈钢槽5和超声波发生器6，所述不锈钢槽5围绕在管式反应器外部，所述超声波发生器6安装在所述不锈钢槽5上，所述超声波发生器6的频率40KHz，超声波的功率优选为400w。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种管式反应设备，其特征在于：包括原料储存容器，进料泵，管式反应器和超声强化装置，所述原料储存容器与所述进料泵连接，所述管式反应器的物料入口与所述的进料泵连接，所述的超声强化装置布置在管式反应器的外部。
2.根据权利要求1所述的管式反应设备，其特征在于，所述进料泵为隔膜计量泵、齿轮泵、柱塞泵或蠕动泵精确计量泵。
3.根据权利要求1所述的管式反应设备，其特征在于，所述管式反应器可以是一个或多个空心管/空心容器并联或串联。
4.根据权利要求1所述的管式反应设备，其特征在于，所述管式反应器可以是空心管或者空心容器，空心管可以为螺旋盘管、蛇形盘管、蚊香盘管。
5.根据权利要求1所述的管式反应设备，其特征在于，所述管式反应器的长度和内径的比值为1×102~2×104。
6.根据权利要求1所述的管式反应设备，其特征在于，所述管式反应器的内径和长度可根据实际需要调节。
7.根据权利要求1所述的管式反应设备，其特征在于，所述管式反应器的材质是PEEK、PTFE、PPS、陶瓷、玻璃或不锈钢、钛合金材料。
8.根据权利要求1所述的管式反应设备，其特征在于，所述超声强化装置包括不锈钢槽和超声波发生器，所述不锈钢槽围绕在管式反应器外部，所述超声波发生器安装在不锈钢槽上，所述超声波发生器的频率为20-100KHz，超声波的功率为100-1000w。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20190319 |