CN208906061U - 碳化硅反应管及由该反应管组成的微通道反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种碳化硅反应管及由该反应管组成的微通道反应器，属于反应器技术领域。解决了现有反应器导热性和耐腐性差的问题，所述的碳化硅反应管内部设有n个方形片，n为正整数，两个方形片相邻的边之间呈а角连接，其中0°<а<180°；所述的由碳化硅反应管组成的微通道反应器，包括反应器本体和m根反应管，m为正整数，反应器本体末端通过压板密封，所述压板上设有反应液进口和反应液出口，反应器本体和压板之间设有导流板，导流板将m根反应管串联成一个回路。本实用新型适用于高放热、高腐蚀、爆炸危险性高的化学反应。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种碳化硅反应管及由该反应管组成的微通道反应器，属于反应器技术领域。
背景技术
对于管式反应器来说，反应管的导热性和耐腐蚀性是两个极为关键的参数，传统的管式反应器内部的反应管一般采用304或316不锈钢等金属材料制成，这类反应器的结构基本上等同于普通的多管式管道换热器，其反应管均采用焊接的方式与左右机体端盖相连接。但是传统的管式反应器由于使用的是金属反应管，所以其导热效率、耐腐蚀性、耐冲刷性等都较差，严重制约了生产工艺的进步。
随着化学工业的进步，对安全、环保以及反应效率的要求越来越高，越来越多的产品无法继续使用传统的釜式反应。而碳化硅同时具备高导热和高耐腐的特性，可以满足化学反应对导热性和耐腐蚀性能的要求，但是因反应器外壳以及固定装置均为金属，碳化硅材料又无法进行焊接，因此碳化硅管与金属端盖之间的连接与密封成了限制碳化硅管式反应器广泛应用难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种碳化硅反应管，具有高导热、高耐腐以及使用寿命长的特性。
本实用新型同时还提供了一种由碳化硅反应管组成的微通道反应器。
所述的碳化硅反应管，该反应管内部设有n个方形片，n为正整数，两个方形片相邻的边之间呈а角连接，其中0°<а<180°。
进一步地讲，所述两个方形片相邻的边之间在边长中点处连接。
进一步地讲，所述两个方形片相邻的边之间在边长中点处垂直连接。
进一步地讲，所述方形片为拗片。
进一步地讲，所述的方形片由哈式合金材料制成。
所述的由碳化硅反应管组成的微通道反应器，包括反应器本体和m根反应管，m为正整数，反应器本体末端通过压板密封，所述压板上设有反应液进口和反应液出口，反应器本体和压板之间设有导流板，导流板将m根反应管串联成一个回路。
进一步地讲，所述导流板上设有导流孔，导流孔由两个通孔和一个导流槽组成，通孔与反应管联通，一个导流槽将两个通孔联通。
进一步地讲，所述压板和导流板之间设有垫片，所述反应器本体和导流板之间设有垫板，垫板和反应器本体焊接。
进一步地讲，所述通孔内部还设有锥形密封垫和压紧端盖。
进一步地讲，所述锥形密封垫为四氟密封垫，所述的垫片为四氟垫片。
与现有技术相比本实用新型的有益效果是：
本实用新型碳化硅反应管，具有高导热和高耐腐的特性，反应过程中能够迅速提高反应液温度，从而缩短反应时间，提高反应效率。一个微通道反应器内部设有多个碳化硅反应管，各反应管通过导流板串联成一个回路，大大增长了反应路径。反应器本体末端通过垫片和压板密封，大大增加了反应器本体的密封性，通孔内部还设有锥形密封垫和压紧端盖，避免了反应管流出的反应液外渗。
反应管内部设有若干方形片，两个方形片相邻的边长之间呈а角连接，其中0°<а<180°，每个方形片可将反应液分成两股，经过多次分股混合使反应液混合、受热更加均匀，更有利于提高反应效率。
附图说明
图1是本实用新型由碳化硅反应管组成的微通道反应器爆炸图；
图2是本实用新型由碳化硅反应管组成的微通道反应器剖视图；
图3是图2的A1局部放大图；
图4是所述反应管结构示意图；
1、反应器本体；2、反应管；3、垫板；4、导流板；5、锥形密封垫；6、压紧端盖；7、垫片；8、压板；9、反应液进口；10、反应液出口；11、通孔；12、导流槽；13、导流孔；14、方形片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1
所述的碳化硅反应管，该反应管2内部设有n个方形片14，n为正整数，两个方形片14相邻的边之间呈а角连接，其中0°<а<180°。
实施例2
所述的碳化硅反应管，该反应管2内部设有n个方形片14，n为正整数，两个方形片14相邻的边之间在边长中点处垂直连接。所述的方形片14由哈式合金材料制成。
实施例3
所述的碳化硅反应管，该反应管2内部设有n个方形片14，n为正整数，两个方形片14相邻的边之间呈а角连接，其中а＝120°。所述方形片14为由哈式合金材料制成的拗片。
实施例4
所述的由碳化硅反应管组成的微通道反应器，包括反应器本体1和m根反应管2，m为正整数，反应器本体1末端通过压板8密封，所述压板8上设有反应液进口9和反应液出口10，反应器本体1和压板8之间设有导流板4，导流板4将m根反应管2串联成一个回路。
其中反应管2内部设有n个方形片14，n为正整数，两个方形片14相邻的边之间呈а角连接，其中0°<а<180°
实施例5
所述的由碳化硅反应管组成的微通道反应器，包括反应器本体1和m根反应管2，m为正整数，反应器本体1末端通过压板8密封，所述压板8上设有反应液进口9和反应液出口10，反应器本体1和压板8之间设有导流板4，导流板4将m根反应管2串联成一个回路。
进一步地讲，所述导流板4上设有导流孔13，导流孔13由两个通孔11和一个导流槽12组成，通孔11与反应管2联通，一个导流槽12将两个通孔11联通。
进一步地讲，所述压板8和导流板4之间设有垫片7所述反应器本体1和导流板4之间设有垫板3，垫板3和反应器本体1焊接；所述通孔11内部还设有锥形密封垫5和压紧端盖6。所述锥形密封垫5为四氟密封垫，所述的垫片7为四氟垫片。
其中，所述的反应管2内部设有n个方形片14，n为正整数，两个方形片14相邻的边之间在边长中点处垂直连接。所述的方形片14由哈式合金材料制成。
本实用新型所述的反应管2为碳化硅管，具有高导热和高耐腐的特性，反应过程中能够迅速提高反应液温度，随用随开，不需要提前预热，从而缩短反应时间，提高反应效率。由于换热效率极高，所以不需要配置功率较大的导热油锅炉，只需要使用普通的恒温机即可。以产量1吨/小时的反应器主机为例，按照换热温度100度计算，恒温机的功率只需要24KW即可，微通道反应器在加热方面的成本仅为传统方式的1/100。
所述反应管2内部设有若干方形片14，相邻的两个方形片14在边长上的某个点上连接，两边长之间呈а角，其中0°<а<180°，每个方形片14可将反应液分成两股，经过多次分股混合使反应液混合、受热更加均匀，更有利于提高反应效率。
进一步地讲，所述相邻的两个方形片14之间在边长中点处垂直连接，所述方形片14可以是拗片，拗片可以是单个的，在两个拗片边长中点处垂直焊接，也可以是一整片的通过切槽扭曲加工而成。
进一步地讲，导流板4将m根反应管2串联成一个回路，所述导流板4上设有导流孔13，导流孔13由两个通孔11和一个导流槽12组成，通孔11与反应管2联通，一个导流槽12将两个通孔11联通；通孔11内部还设有锥形密封垫5和压紧端盖6，避免了反应管2流出的反应液外渗。从一个反应管2流出的反应液通过导流孔13的一个通孔11流出，通过导流槽12引流至导流孔13的另一个通孔11，然后进入另一根反应管2，所述通孔11内部还设有锥形密封垫5和压紧端盖6，所述的反应器本体1末端通过垫片7和压板8密封，垫片7和压板8上分别设有反应液进口9和反应液出口10，从而各反应管2通过导流板4串联成一个整体，大大增长了反应路径。
所述的碳化硅反应管组成的微通道反应器，液体在进入反应器本体1的同时就已开始进行高速混合以及反应。由于反应器本体1单位时间内反应液体有限，反应过程的控制极为方便，一旦反应器本体1内部或者出口传感器检测到异常问题，可以迅速对进口参数做及时调整，或者切断进料，中断反应过程。由于反应器本体1内部承载液量只有几百毫升至几公斤，所以不会产生任何安全问题。
Claims (10)
1.一种碳化硅反应管，其特征在于：该反应管(2)内部设有n个方形片(14)，n为正整数，两个方形片(14)相邻的边之间呈а角连接，其中0°<а<180°。
2.根据权利要求1所述的碳化硅反应管，其特征在于：所述两个方形片(14)相邻的边之间在边长中点处连接。
3.根据权利要求2所述的碳化硅反应管，其特征在于：所述两个方形片(14)相邻的边之间在边长中点处垂直连接。
4.根据权利要求3所述的碳化硅反应管，其特征在于：所述方形片(14)为拗片。
5.根据权利要求4所述的碳化硅反应管，其特征在于：所述的方形片(14)由哈式合金材料制成。
6.一种由权利要求1-5任一权利要求所述的碳化硅反应管组成的微通道反应器，其特征在于：包括反应器本体(1)和m根反应管(2)，m为正整数，反应器本体(1)末端通过压板(8)密封，所述压板(8)上设有反应液进口(9)和反应液出口(10)，反应器本体(1)和压板(8)之间设有导流板(4)，导流板(4)将m根反应管(2)串联成一个回路。
7.根据权利要求6所述的微通道反应器，其特征在于：所述导流板(4)上设有导流孔(13)，导流孔(13)由两个通孔(11)和一个导流槽(12)组成，通孔(11)与反应管(2)联通，一个导流槽(12)将两个通孔(11)联通。
8.根据权利要求7所述的微通道反应器，其特征在于：所述压板(8)和导流板(4)之间设有垫片(7)，所述反应器本体(1)和导流板(4)之间设有垫板(3)，垫板(3)和反应器本体(1)焊接。
9.根据权利要求8所述的微通道反应器，其特征在于：所述通孔(11)内部还设有锥形密封垫(5)和压紧端盖(6)。
10.根据权利要求9所述的微通道反应器，其特征在于：所述锥形密封垫(5)为四氟密封垫，所述的垫片(7)为四氟垫片。
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| CN107983277A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-04 | 山东金德新材料有限公司 | 碳化硅反应管及由该反应管组成的微通道反应器 |
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Denomination of utility model: Silicon carbide reaction tube and micro channel reactor composed of the reaction tube Effective date of registration: 20210413 Granted publication date: 20190528 Pledgee: Shandong Linshu Rural Commercial Bank Co., Ltd Pledgor: SHANDONG JINDE NEW MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2021980002627 |
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