CN210357188U - 连续式管式反应设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续式管式反应设备，包括多层反应层，相邻两层反应层中，下层反应层的出料端与上层反应层的进料端连接，在底层反应层设有进料口，在顶层反应层设有出料口；每层反应层包括多根串联的管式反应器，管式反应器包括内管、从内往外依次套设在内管外的夹套层和保温层；每3～7根串联的管式反应器的夹套层串联形成供热介质通道。本实用新型设备结构稳定，耐高温、高压，能连续性实验或生产，尤其是适用于连续性、大规模本体聚合生产，物料连续输送到连续式管式反应设备的管程，供热介质进入分段式壳程对连续式管式反应设备加热，并通过保温层保温，维持温度稳定性。设备操作简单、安全，生产成本低，制得的产品纯度高、品质好、性能稳定。

Description

连续式管式反应设备

技术领域

本发明涉及一种连续式反应设备，特别是涉及一种适用于本体聚合的连续式反应设备。

背景技术

目前，水性树脂大多采用乳液聚合方法制备，但是乳液聚合的产品纯度一般，常温或低温下成膜能力差，高温易回粘，耐水性差，多用于低端行业；且乳液聚合方法不能连续性生产，费时费力。同时，目前的乳液聚合产品质量参差不齐，对水性产品的推广产生了影响，制约了行业发展。本体聚合制得的水性树脂产品纯度高、分子量分布窄、性能稳定，但是对反应设备要求高，要求耐高温、高压，且能连续性生产，设备投资大。可以采用小型压力罐进行本体聚合，但是属于间歇式生产，无法进行连续性生产，效率低，也不安全。

发明内容

本发明的目的时提供一种连续式管式反应设备，该设备适用于本体聚合的连续性、大规模生产，设备操作简单、安全，生产成本低，制得的产品纯度高、品质好、性能稳定。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种连续式管式反应设备，包括多层反应层1，相邻两层反应层中，下层反应层的出料端与上层反应层的进料端连接，在底层反应层设有进料口5，在顶层反应层设有出料口6；每层反应层包括多根串联的管式反应器2，所述的管式反应器2包括内管21、从内往外依次套设在内管外的夹套层22和保温层23；每3～7根串联的管式反应器2的夹套层串联形成供热介质通道实现对连续式管式反应设备的分段保温要求。

优选的，所述的管式反应器2为水平管式反应器。

考虑物料腐蚀性和反应设备耐高温、高压要求，所述的管式反应器内管的材质采用不锈钢，夹套层的材质采用碳钢。管式反应器内管21两端分别为进料端和出料端，在夹套层22近进料端设有供热介质入口，在夹套层22近出料端设有供热介质出口；在同一反应层中，夹套层串联的相邻两根管式反应器的供热介质出口与供热介质进口通过法兰连接，提高了反应设备结构的整体牢固性；在相邻两层反应层中，夹套层串联的相邻两根管式反应器的供热介质出口与供热介质进口通过弯管连接，弯管两端分别与供热介质出口与供热介质进口通过法兰连接。

为了节省空间，本领域技术人员根据产品进行本体聚合的反应时间和热膨胀因素决定管式反应器的数量。因此，所述的反应层1的数量为2～8层；每层反应层由4～8根管式反应器2通过弯管3串联而成；管式反应器2与弯管3之间通过法兰连接。

优选的，在所述的弯管3外套设有保温层。

优选的，所述的弯管3为180度弯管。

所述的弯管处没有设置夹套管，因此，作为本发明所述的连续式管式反应设备的优选技术方案，在每层反应层1的至少一个弯管3设有备用口9、温度传感器接口7和/或压力传感器接口8，方便安装、检修和分段检测。所述的备用口、温度传感器接口、压力传感器接口均采用螺纹接口。具体的，沿物料流动方向，在第2、2+4m个弯头上设有备用口、温度传感器接口，在第2+4n个弯头上设有备用口、温度传感器接口和压力传感器接口，m＝8～12的整数，n＝1～6的整数。

所述的备用口9采用丝堵密封；所述的温度传感器7安装温度传感器；所述的压力传感器8安装压力传感器。

作为本发明所述的连续式管式反应设备的优选技术方案，为了提高物料的混合，在所述的反应设备的进料端设有静态混合器4，所述的静态混合器4外设有保温层。

进一步优选的，根据实际需要，本领域技术人员可以选择在每层反应层中安装静态混合器。

作为本发明所述的连续式管式反应设备的优选技术方案，为了进一步提高连续式管式反应设备结构的整体牢固性，还包括支架，所述的支架包括与反应层层数相同的安装底盘12，各层安装底盘12由两侧支撑杆13构成整体；将每层反应层1置于安装底盘12上，位于每层反应层1两侧的管式反应器2与支撑杆13固定。

本发明的有益效果：

本发明连续式反应设备结构稳定，管式反应器耐高温、高压，能连续性实验或生产，尤其是适用于连续性、大规模本体聚合生产，物料连续输送到连续式管式反应设备，物料走管程，供热介质如导热油进入分段式壳程对连续式管式反应设备加热，并通过保温层保温，维持反应温度稳定性。设备操作简单、安全，生产成本低，制得的产品纯度高、品质好、性能稳定。

附图说明

图1为本发明连续式反应设备的示意图。

图2为连续式反应设备中反应层的结构示意图；

图3为连续式反应设备中管式反应器的示意图；

图中，1-反应层，2-管式反应器，3-弯管，4-静态混合器，5-进料口，6-出料口，7-温度传感器接口，8-压力传感器接口，9-备用口，10-供热介质入口，11-供热介质出口，12-安装底盘，13-支撑杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

实施例1

如图3所示，水平管式反应器2包括内管21、从内往外依次套设在内管外的夹套层22和保温层23；管式反应器的内管21两端分别为进料端和出料端，在夹套层22近进料端设有供热介质入口10，在夹套层22近出料端设有供热介质出口11。

内管21的材质采用不锈钢，夹套层22的材质采用碳钢。

实施例2

如图1、图2所示，一种连续式管式反应设备，从上到下包括7层反应层1，在底层反应层设有进料口5，在顶层反应层设有出料口6；相邻两层反应层中，下层反应层的出料端与上层反应层的进料端连接；在反应设备的进料端设有静态混合器4。

顶层反应层由4根水平管式反应器2依次通过弯管3串联内管而成，其余反应层每层均由8根水平管式反应器2依次通过弯管3串联内管而成，管式反应器2内管与弯管3之间通过法兰连接。沿物料流动方向，在第2、2+4m个弯头上设有备用口9、温度传感器接口7，在第2+4n个弯头上设有备用口9、温度传感器接口7和压力传感器接口8，m＝8～12的整数，n＝1～6的整数，备用口9采用丝堵临时密封，温度传感器7安装温度传感器，压力传感器8安装压力传感器。每3～7根内管串联的管式反应器2的夹套层串联形成供热介质通道，在同一反应层中，夹套层串联的相邻两根管式反应器的供热介质出口与供热介质进口通过法兰连接；在相邻两层反应层中，夹套层串联的相邻两根管式反应器的供热介质出口与供热介质进口通过弯管连接，弯管两端分别与供热介质出口与供热介质进口通过法兰连接。

所述的连续式管式反应设备还包括支架，支架包括与反应层层数相同的安装底盘12，各层安装底盘12由两侧支撑杆13构成整体；将每层反应层1置于安装底盘12上，位于每层反应层1两侧的管式反应器2与支撑杆13固定。

所述的弯管3为180度弯管，在弯管3外套设有保温层；所述的静态混合器4外设有保温层。

本实施例连续式反应设备结构稳定，管式反应器耐高温、高压，能连续性实验或生产，尤其是适用于连续性、大规模本体聚合生产，物料连续输送到连续式管式反应设备，物料走管程，供热介质如导热油进入分段式壳程对连续式管式反应设备加热，并通过保温层保温，维持反应温度稳定性。设备操作简单、安全，生产成本低，制得的产品纯度高、品质好、性能稳定。

本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种连续式管式反应设备，其特征在于包括多层反应层，相邻两层反应层中，下层反应层的出料端与上层反应层的进料端连接，在底层反应层设有进料口，在顶层反应层设有出料口；每层反应层包括多根串联的管式反应器，所述的管式反应器包括内管、从内往外依次套设在内管外的夹套层和保温层；每3～7根串联的管式反应器的夹套层串联形成供热介质通道。

2.根据权利要求1所述的连续式管式反应设备，其特征在于所述的管式反应器为水平管式反应器。

3.根据权利要求1所述的连续式管式反应设备，其特征在于在同一反应层中，夹套层串联的相邻两根管式反应器的供热介质出口与供热介质进口通过法兰连接；在相邻两层反应层中，夹套层串联的相邻两根管式反应器的供热介质出口与供热介质进口通过弯管连接，弯管两端分别与供热介质出口与供热介质进口通过法兰连接。

4.根据权利要求1所述的连续式管式反应设备，其特征在于所述的反应层的数量为2～8层；每层反应层由4～8根管式反应器通过弯管串联而成。

5.根据权利要求1所述的连续式管式反应设备，其特征在于管式反应器与弯管之间通过法兰连接。

6.根据权利要求4所述的连续式管式反应设备，其特征在于在所述的弯管外套设有保温层。

7.根据权利要求4所述的连续式管式反应设备，其特征在于在每层反应层的至少一个弯管设有备用口、温度传感器接口和/或压力传感器接口。

8.根据权利要求1所述的连续式管式反应设备，其特征在于在所述的反应设备的进料端设有静态混合器，所述的静态混合器外设有保温层。

9.根据权利要求1所述的连续式管式反应设备，其特征在于包括支架，所述的支架包括与反应层层数相同的安装底盘，各层安装底盘由两侧支撑杆构成整体；将每层反应层置于安装底盘上，位于每层反应层两侧的管式反应器与支撑杆固定。

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