CN210496444U - 一种填料组件和包含它的管道式反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种填料组件和包含它的管道式反应器，包括：第一填料单元，所述第一填料单元具有第一出料口，从而使得物料通过所述第一出料口流出；以及第二填料单元，所述第二填料单元布置在所述第一填料单元的第一出料口侧，并具有第二阻挡部和第二出料口，所述第二阻挡部的位置对应于第一出料口设置，从而使得从第一出料口流过的物料受到所述第二阻挡部的阻挡，经过所述第二出料口流过，并且在若干个填料组件叠放时流入下一层。

Description

一种填料组件和包含它的管道式反应器

技术领域

本申请总体涉及一种适用于化工、医药机械技术领域的反应器，更具体地涉及管道式反应器，特别适用于涉及高温高压、易燃、易爆物质且生产工艺需要高温高压的化工生产。

背景技术

对于涉及高温高压、易燃、易爆物质且生产工艺需要高温高压的化工生产，管道式反应器具有传热面积大、耐压高、结构简单、加工方便、能够连续操作、生产能力大、易于实现自动化控制、节省人力的特点，在湍流状态下操作也具有良好的传质效果，因此在强放热反应和高压反应时，管道式反应器具有釜式反应器不具备的优势，适用于气相及均液相反应、气液相反应、有悬浮固体或催化剂存在时的液固和气液固反应。

具体地，管道式反应器具有一般连续操作设备的共同优点，即反应的浓度、温度条件只沿管长方向改变，不随时间而变，因而易于实现自动控制。由于连续操作不占用加料、卸料、清扫等非生产时间，设备利用率高，对设计良好的管道式反应器，基本能消除返混，可以达到较高的转化率。管道式反应器特别适用于高压反应、混合物为气体的反应体系；又由于管道式反应器的单位体积的表面积大，因而也适用于强的吸热反应和需要在高温下进行的反应。生产上使用的管道式反应器大多采用并行加料操作。然而，用连续管道式反应器，若不加以强化，提高其径向两液相混合程度、增加两液相间传质面积，其反应将非常缓慢，因此，如果采用连续管道式反应器必须对其传质过程进行强化。然而，目前在反应器设计时较为常用的方法有机械振荡法与静态混合法。

然而，对于在釜式反应器中需要长时间搅拌接触的化学反应以及有固体参与的化学反应，管道式反应器无法达到较好的混合效果，需要一种具有更好搅拌效果且适用于高温高压危险物质化工反应的反应器。

实用新型内容

本实用新型的一个方面涉及一种反应器。本实用新型的一种或者多种实施方式克服了以上所述的一种或多种缺陷。

本申请提供一种填料组件，包括：第一填料单元，所述第一填料单元具有第一出料口，从而使得物料通过所述第一出料口流出；以及第二填料单元，所述第二填料单元布置在所述第一填料单元的第一出料口侧，并具有第二阻挡部和第二出料口，所述第二阻挡部的位置对应于第一出料口设置，从而使得从第一出料口流过的物料受到所述第二阻挡部的阻挡，经过所述第二出料口流过，并且在若干个填料组件叠放时流入下一层的第一填料单元。

如此，物料在流过第一填料单元之后，受到第二阻挡部的阻挡，产生强化混合，然后从第二出料口流过，再流入下一层的第一填料单元，因此物料流过填料组件，即可获得混合。

可选地，所述第一出料口和第二出料口各自独立地向排出方向突出，例如具有锥形出口截面结构。

如此，出料口突出，具有引导物料流向阻挡部的作用，从而增加混合强度；锥形出口使得出口处的物料流动速度最大，形成湍流混合，在抵达阻挡部时产生折流混合。

优选地，所述第一填料单元还具有第一阻挡部，所述第二出料口的位置对应于所述第一阻挡部设置。

如此，在多层填料组件的情况下，物料从第二出料口流过之后，抵达下一层填料组件的第一阻挡部时，同样会发生湍流混合和折流混合，从而使得物料每次流过填料组件的出料口，都会产生混合，从而产生最大的混合强度。在一些实施方式中，第一填料单元的第一出料口与第一阻挡部之间设置折流挡板部件，从而使得在物料从第一阻挡部流向第一出料口时，进一步进行折流，增加混合程度。在一些实施方式中，第二填料单元的第二出料口与第二阻挡部之间设置折流挡板部件，从而使得在物料从第二阻挡部流向第二出料口时，进一步进行折流流动，增加混合程度。

优选地，所述第一出料口设置于第一填料单元的中部，第二出料口设置于所述第二填料单元的边缘；或者，所述第二出料口设置于第二填料单元的中部，第一出料口设置于所述第一填料单元的边缘。

如此，将第一出料口和第二出料口尽可能在径向上远离设置，从而使得在每一级填料组件中混合时，物料具有最长的流程，最大化强化流混合的效果。

优选地，所述第一填料单元和第二填料单元各自独立地在外周形成有纵向延伸的第一和第二支撑壁，所述第一和第二支撑壁的形状相互配合并且相互抵接，从而在所述第二填料单元和所述第一填料单元之间形成一定的混合空间。

如此，在填料单元的边缘形成支撑壁，并且这些支撑壁的形状相互配合，使得能够容易地在填料单元之间，以及相邻的填料组件之间的相邻填料单元之间形成整体纵向延伸的混合空间，从而给湍流混合足够的流程，最大化湍流混合的效果。这里，纵向是指反应器的管体延伸方向，也是指第一填料单元和第二填料单元逐层依次重叠布置的方向。

优选地，所述第一填料单元和第二填料单元都具有圆形边缘。

如此，所述第一填料单元和第二填料单元适合于管道式反应器。在一些实施方式中，第二出料口设置于所述第二填料单元的边缘，在第二填料单元的所述圆形边缘上形成多个缺口，其与管道式反应器的边缘配合，形成所述第二出料口；在一些实施方式中，第一出料口设置于所述第一填料单元的边缘，在第一填料单元的所述圆形边缘上形成多个缺口，其与管道式反应器的边缘配合，形成所述第一出料口。在一些实施方式中，所述第一出料口和第二出料口各自独立地靠近设置多个，从而使得，在同样的总物料流速下，物料流动的雷诺数越高，湍流更强，并且各个湍流混合流之间还会形成混合。第二出料口沿着管壁设置可以增加传热效率，有利于散热。)

优选地，所述第一填料单元和第二填料单元彼此分立和/或一体化设置，以便于可拆卸安装到反应器的管体内。

如此，第一填料单元和第二填料单元彼此分立和/或一体化设置可以使得在安装入管道式反应器时比较方便，可以根据管体的长度模块化布置第一填料单元和第二填料单元。特别是一体化设置，可以避免发生安装错误，比如重复安装两个相邻的第一填料单元的情况。

优选地，所述第一填料单元为底部设有所述第一出料口的斗状结构，第二填料单元为边缘设有所述第二出料口的斗状结构，第一填料单元的斗形结构的底部套在第二填料单元的斗形结构内，由此，物料分别流经所述第一和第二填料单元的斗面和斗背，物料在流经两个填料单元时除产生折流混合的效果之外又不断地收拢分散。

如此，第一填料单元和第二填料单元的模块化结构，便于设计和制造以及安装，可以适用于填充不同结构的管道式反应器。

本申请还涉及一种管道式反应器，包括管道式反应器本体，所述管道式反应器本体中具有管式反应通道；和一个或多个如上所述的填料组件，其中所述填料组件的第一填料单元和第二填料单元的边缘与所述管式反应通道的形状相互配合，从而使得流体反应物通过所述填料组件在所述管式反应通道中传输。

如此，根据本申请的管道式反应器可以承受高压。相比，常规的反应器都不能达到如此良好的效果。特别是板式反应器，因为其反应通道刻制在板材上，多块板子相互叠加用螺杆压紧，为了克服温度变化造成的膨胀和收缩，在螺杆的两端采用弹簧来补偿压紧的力度，因此无法实现较好的密封承受较高的压力。根据本申请的管道式反应器能够承受大的反应压力和高的反应温度，同时其混合强度高，同时其持液量低，因此安全性能得到较大提高。

优选地，管道式反应器包括层叠的至少两个如上所述的填料组件，相邻的两个填料组件之间相邻的第二填料单元和第一填料单元相互抵接，在两个填料组件之间形成一定的混合空间。

如此，在管道式反应器中，在物料通过时，所有的填料组件之间以及填料组件内部都能够形成较好的混合效果，能够充分发挥填料的作用。

本申请的技术方案，由于在反应路径采用了易于使物料产生混合的填料单元，使得反应物在反应管道中充分混合接触，传质系数大大增加，反应管道成为了主要的反应区域，省略了反应釜；由于反应管道直径较小，并且采用管道式反应器，因此可以承受很高的压力；反应管道的持液量低，进行高危化学反应时，危险性较小；反应物在反应器中传送时存在剧烈的搅拌，因此适用于各种多相反应，例如气液固三相反应、液液反应、气液反应、固液反应等。

从本质上讲，根据本申请的管道式反应器是一种连续流动的管道式反应器，其中的通道利用精加工工艺制造而成，管道的尺寸没有特别限制，其直径通常在0.01-1米之间，例如为2厘米至0.9米，3厘米至0.8米，4厘米至0.7米，5厘米至0.6米，6厘米至0.5米，7厘米至0.45米，8厘米至0.4米，9厘米至0.35米，0.1米至0.3米，0.15米至0.25米。由于反应器内工艺流体的通道尺寸很小，相对于常规管道式反应器而言其比表面积体积比非常大，因此反应器具有很高的混合效率(毫秒级范围实现径向完全混合)、很强的换热能力和很短的停留时间分布。“管道式反应器”的两大特征——比表面积大以及连续操作方式，使得对反应工艺的精确控制成为可能。相对于传统的间歇反应工艺，管道式反应器具有高速混合、高效传热、反应物停留时间的窄分布、重复性好、系统响应迅速而便于操控、几乎无放大效应以及在线的化学品量少，从而达到高安全性能等优势。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1是根据本申请的管道式反应器100的部分剖视图，其中，示出了管体1内部的填料部件2的排布方式。

图2是图1的部分A的放大视图。

图3a是第一填料单元21的剖视图。

图3b-图3c是第二填料单元22的剖视图和俯视图。

图4是反应物料在填料部件2中的流动线路图。

图5a-5b是示出空心螺母32的结构图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在本申请中，除非特别指出或者根据上下文的理解可以得出不同的含义，否则各个术语具有本领域通常理解的含义。

根据本申请的管道式反应器适用于以下应用场景：

A.强放热反应：对强放热反应，常规反应器一般采用逐渐滴加的方式，即使是这样，在滴加的瞬间局部也会过热，生成一定量的副产物。而根据本申请的管道式反应器由于能够及时导出热量，对反应温度实现精确控制，可消除局部过热，显著提高反应的收率和选择性。

B.反应物或产物不稳定的反应：某些反应物或生成的产物很不稳定，在反应器中停留时间稍长就会分解而降低收率。在根据本申请的管道式反应器中因为物料是连续流动的，它在反应器中的停留时间很短，而且其停留时间可以精确控制，从而有效减少了反应物和产物的分解，提高了收率。

C.对反应配比要求很严格的快速反应：某些反应对物料的配比要求很严格，其中某一反应物过量就会引起副反应(如要求单取代的反应，会有二取代和三取代产物)，由于根据本申请的管道式反应器系统可以实现物料的瞬间均匀混和，可避免局部过量，使副产物的产生减少到最低。

D.危险化学反应以及高温高压反应：对某些易于失控的化学反应，一旦失控，就会造成反应温度急剧升高，反应压力急剧加大，引起冲料，甚至引发爆炸。而在根据本申请的管道式反应器中：第一，反应热可以很快导出，因此反应温度可以有效控制在安全范围内，使失控的风险降低到最低；第二，由于是连续流动反应，即使发生不测，由于在线的化学品量极少，其造成的危害也是微不足道的。因此从安全性的角度出发，根据本申请的管道式反应器非常适合此类反应。

E.纳米材料以及需要产物均匀分布的颗粒形成反应或聚合反应：由于根据本申请的管道式反应器能实现物料的均匀混和，在形成沉淀的反应中，颗粒形成、生长的时间是基本一致的，因此得到的颗粒粒径有窄分布的特点。对于某些聚合反应，则可得到聚合度窄分布的产品。

图1是根据本申请的管道式反应器100的部分剖视图，其中，示出了管体1内部的填料部件2(或称填料组件)的排布方式，其显示了在管道式反应器中采用多组重叠整齐布置的填料组件。图2是图1的部分A的放大视图，其显示了每个填料单元包括第一填料单元和第二填料单元。图3a是第一填料单元21的剖视图。图3b-图3c是第二填料单元22的剖视图和俯视图。图4是反应物料在填料部件2中的流动线路图。

如图1所示，根据本申请的管道式反应器100包括：管体1、填料部件2、连接部件3和冷却夹套4。

管体1为细长形的管状主体。填料部件2填充在管体1中间，形成折流通道，其可以构造为多个填料单元的模块化组合，下面将详述。连接部件3分别固定到管体1的长度方向的两端，用于固定管体1的端部，另外也可以借助于互连部件与其他管道式反应器相连接。

如图2和图3a-3c所示，填料部件2包括从上到下顺序叠置放置的第一填料单元21和第二填料单元22。也就是说，第一填料单元21和第二填料单元22彼此分立布置或者一体设置，由于两者形状和结构彼此配合，依次联通，因此可叠放填充到管体1中或者可从管体1中分别拆除。这样的结构设计灵活，便于各自制造和安装。

第一填料单元21为锥形形状，包括第一斗部211(即第一阻挡部，其形成入口211′)、位于第一斗部211中间的中心孔212(即第一出料口)、以及位于第一斗部211周向边缘且向上延伸的第一支撑壁213。

第二填料单元22与第一填料单元21具有类似的锥形形状，包括第二斗部221(即第二阻挡部)、位于第二斗部221周向边缘的边缘孔222(即第二出料口)、以及位于第二斗部221周向边缘且向上延伸的第二支撑壁223。由于第一支撑壁213和第二支撑壁223均从各自斗部向上高出预定距离，两者的形状和尺寸相配合。当第一填料单元21和第二填料单元22对应布置并且相互叠置时，第一和第二斗部211和221、以及第一和第二支撑壁213和223相对布置并且整体包围，从而形成了供反应物料流动混合的通道，如图4所示。

参见图4中，如箭头给出的流动方向所指，在实际使用中，待混合物料进入反应通道后，首先沿着第一填料单元21的第一斗部211向下流动，在被第一斗部211的锥形面引导流动过程中，物料碰撞而实现一次强化混合(包括湍流混合和折流混合)及反应，汇入并通过中心孔212，然后被下面第二填料单元22的第二斗部221的底部所阻挡，因结构变化引起湍动程度加强而引起二次强化混合及反应，经过二次强化混合及反应的物料进一步沿第二斗部221的锥形面折流，在狭长的通道中，物料充分反应，继续通过第二斗部221周向边缘的边缘孔222，形成再次下降流，再次流到后续的第一填料单元21，进入第一斗部。如此，重复上述的过程，多次的强化混合及反应，直至反应达到所需的程度为止。

更直观而言，在本申请中，若干成组的斗形结构间隔套设布置，其中每一组的第一填料单元为底部开口的斗形结构，第二填料单元为边缘开口的斗形结构，并且第一填料单元的底部开口套在第二填料单元的斗形结构内，由此，物料在顺序流经所述第一和第二填料单元的斗面和斗背过程中，除因开口处的阻挡结构而发生折返混合之外，又因流路不断地收拢分散而发生强化混合效果。

管道式反应器中狭窄的通道结构增加了温度梯度，再加上较大的比表面积故使得管道式反应器的传热能力大大增强，传热系数可高达2500W/(m2，传热，比传统换热器的传热系数至少大一个数量级。

对于混合反应器来说，传递时间和传递距离的关系可以用下式来描述

式(1)中，t_min-达到完全混合所需的时间；I-传递距离；D递扩散系数。混合时间与传递距离的二次方成正比，故通道尺寸狭窄，大大提高了反应混合时间。

另外，在上下两层填料部件2中，下层的第一填料单元21，在对应上层的第二填料单元22的边缘孔222处，还可设置有例如凹形的第一阻挡部(未示出)，使得每次物料都能在这里再次被混合而再流出。

因此，根据本申请的构思，上下斗部套设的构造，提供两个独立且相互连通的物料混合和反应区域，在单个填料部件中发生两次强化混合和反应，提高混合效率，有益于物料充分反应，也有利于充分利用有限的管内空间，增加物料流速、加长混合路径以及减小混合结构所需的体积，特别适用于高危化学品的生产。

另外，第一填料单元21和第二填料单元22的斗部的截面形状包括但不限于V形锥形，也可以是圆弧形或者多边棱形，并且斗部为对称结构，沿出口的延长通道的延长线为对称轴对称设置，这样的设计能够保证两侧排出的介质(如流体)流动的进程和速度差不多一致，进一步提高混合的效率。同时，图示的中心孔212仅为一个，边缘孔222为4个，但是本领域技术人员可以理解，孔的数量和形式并不限制，可以为一个或多个，可以为圆形或者其他合适的形状，只要能够提供物料流动的开放空间即可。另外，这些孔可以是呈锥形截面结构的出口。

连接部件3和3′位于管体1的长度方向的两端，包括连接法兰31和31′、带有外螺纹的空心螺母32和32′、以及互联单元33和33′。连接法兰31中之一固定到管体1上，其填料孔311的尺寸设计成足够让第一填料单元21和第二填料单元22从填料孔311放入，等安装完成，再用空心螺母32拧入填料孔311，如此正好能够将填料部件2压紧并且固定在管体1内。当然也可以用其他联接方式来固定填料部件2，并不限于上述螺纹结构。如图5a-图5b所示，空心螺母32的中心孔321用作物料进口和出口，同时也可以用于安装固定。

当然，除了单管使用，还可以将多个管道式反应器串联起来，连接部件3的模块化提供了灵活配置的可能性，这样由于进入单个管道式反应器的物料量有限，也降低了危险化学品这些物料反应时的压力和危险性，保证生产安全性。在各个反应器联接的接口处设置互联单元33以及用于检测反应温度、压力等过程参数的检测部件。

冷却液夹套4通过例如布置在管体上部和下部的接口41和42(图1)等向冷却液通道内注入加热或冷却液使其在内部循环。这里，冷却液夹套4为整体式，设置有冷却液的流通管道。

填料部件2可以是金属材质，例如不锈钢、镍基合金、特殊的有色金属(钛、钽、铌、锆等)、或非金属材质(如SiC、亚克力、石英等)其中一种或多种的组合。不同的通道材质可以根据不同的反应要求进行更换，以适应不同的反应条件，如金属材质更耐高压，SiC材质更耐酸碱腐蚀。在不同的化学反应或物理反应时，可以进行更换。

反应物料可以是气体的、液体的或者固体的，用于在该通道内进行物理反应(混合、弥散、乳化、悬浮等)或化学反应(氧化；还原等)。

由于本申请特别设计用于高压危险化学品的生产制造，所以不仅管道式反应器的内部是密封的，而且还通过调节物料进口和物料出口的压力差，对物料的反应时间和反应速度进行控制，使其处于所需的范围内。在需要缩短反应时间、加快反应速度时，加大进出口的压力差，加快流速，尽快让反应物从物料出口排出。反之，在需要延长反应时间、减缓反应速度时，则减小进出的压差，这时反应物会更多地停留，再从物料出口排出。

根据本申请的设计，为了能够充分保持混合效率和反应程度，本领域技术人员可以理解的是，应当设计管道式反应器的长度和直径并保持适当的长径比。在本实施例中，采用300-1000mm范围内的管内径，更优选地是500mm、400mm、300mm、200mm、150mm、100mm、60mm、40mm、30mm、20mm的管内径。过大管内径会使得反应器的持液量增加，增加了危险性。过小的管内径使得制造起来存在困难，并且混合时的线速度有限，并不能起到较好的混合效果。另外，第一填料单元21和第二填料单元22的锥形结构的锥度优选地位于45°-80°的范围内，越平缓的斜度越能加大物流混合时间，这样能够最大利用管内空间多次强化混合物料流，增加物料在管内的行程。

因此，根据本申请的管道式反应器能够显著提高流体的混合程度，增强传质性能，提高总传热效率，缩短反应时间，提高反应收率及产品纯度，减少安全隐患，适用于多种低温、高温、高危、非均相等化学反应。例如，该管道式反应器可应用于易燃易爆的三乙基铝连续反应的生产过程，管体的设计压力为9.8Mpa，设计温度是150℃。

综上可知，根据本申请的管道式反应器内部通道尺寸小，流体薄层间距小，通过流体微团的粘性变形和分子扩散可实现反应物料间的快速微观混合；管道式反应器具有极大的比表面积，流体与器壁间有充分的接触面积，故而使换热效率显著提高，可实现反应过程中的原位高效换热；再者，微通道反应器通道内少量持液量使得微通道反应器具有明显的安全性能；综上特点，该类反应器可应用于快速混合、强放热及易燃易爆的化工反应过程，并且能显著提高过程安全性以及实现连续化操作的过程。

本申请包含以下实施方式：

实施方式1.一种填料组件，包括：

第一填料单元，所述第一填料单元具有第一出料口，从而使得物料通过所述第一出料口流出；以及

第二填料单元，所述第二填料单元布置在所述第一填料单元的第一出料口侧，并具有第二阻挡部和第二出料口，所述第二阻挡部的位置对应于第一出料口设置，从而使得从第一出料口流过的物料受到所述第二阻挡部的阻挡，经过所述第二出料口流过，并且在若干个填料组件叠放时流入下一层。

在一些实施方式中，所述填料组件的直径为0.01至1米。

实施方式2.如其他实施方式所述的填料组件，其特征在于，所述第一出料口和第二出料口各自独立地向排出方向突出，例如为锥形出口。

实施方式3.如其他实施方式所述的填料组件，其特征在于，所述第一填料单元还具有第一阻挡部，所述第二出料口的位置对应于所述第一阻挡部设置。

实施方式4.如其他实施方式所述的填料组件，其特征在于，所述第一出料口设置于第一填料单元的中部，第二出料口设置于所述第二填料单元的边缘；或者，所述第二出料口设置于第二填料单元的中部，第一出料口设置于所述第一填料单元的边缘。

实施方式5.如其他实施方式所述的填料组件，其特征在于，所述第一填料单元和第二填料单元各自独立地在外周形成有纵向延伸的第一和第二支撑壁，所述第一和第二支撑壁的形状相互配合并且相互抵接，从而在所述第二填料单元和所述第一填料单元之间形成预定的混合空间。

实施方式6.如其他实施方式所述的填料组件，其特征在于，所述第一填料单元和第二填料单元都具有圆形边缘。

实施方式7.如其他实施方式所述的填料组件，其特征在于，所述第一填料单元和第二填料单元彼此分立和/或一体化设置，并且能够可拆卸安装到反应器内。

实施方式8.如其他实施方式所述的填料组件，其特征在于，所述第一填料单元为底部设有所述第一出料口的斗状结构，第二填料单元为边缘设有所述第二出料口的斗状结构，第一填料单元的斗形结构的底部套在第二填料单元的斗形结构内，由此，物料分别流经所述第一和第二填料单元的斗面和斗背。

实施方式9.一种管道式反应器，包括管道式反应器本体，所述管道式反应器本体中具有管式反应通道；和一个或多个实施方式1至8中任一项所述的填料组件，其中所述填料组件的第一填料单元和第二填料单元的外周边缘与所述管式反应通道的内周边缘形状相互配合，从而使得流体反应物通过所述填料组件在所述管式反应通道中传输。

实施方式10.根据实施方式9所述的管道式反应器，其特征在于，包括层叠的至少两个实施方式1至8中任一项所述的填料组件，相邻的两个填料组件之间相邻的第二填料单元和第一填料单元相互抵接，在两个填料组件之间形成预定的混合空间。

本申请已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本申请限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本申请并不局限于上述实施例，根据本申请的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本申请所要求保护的范围以内。本申请的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种填料组件，其特征在于，包括：

第一填料单元，所述第一填料单元具有第一出料口，从而使得物料通过所述第一出料口流出；以及

第二填料单元，所述第二填料单元布置在所述第一填料单元的第一出料口侧，并具有第二阻挡部和第二出料口，所述第二阻挡部的位置对应于第一出料口设置，从而使得从第一出料口流过的物料受到所述第二阻挡部的阻挡，经过所述第二出料口流过，并且在若干个填料组件叠放时流入下一层。

2.如权利要求1所述的填料组件，其特征在于，所述第一出料口和第二出料口各自独立地向排出方向突出，例如为锥形出口。

3.如权利要求1或2所述的填料组件，其特征在于，所述第一填料单元还具有第一阻挡部，所述第二出料口的位置对应于所述第一阻挡部设置。

4.如权利要求1或2所述的填料组件，其特征在于，所述第一出料口设置于第一填料单元的中部，第二出料口设置于所述第二填料单元的边缘；或者，所述第二出料口设置于第二填料单元的中部，第一出料口设置于所述第一填料单元的边缘。

5.如权利要求1或2所述的填料组件，其特征在于，所述第一填料单元和第二填料单元各自独立地在外周形成有纵向延伸的第一和第二支撑壁，所述第一和第二支撑壁的形状相互配合并且相互抵接，从而在所述第二填料单元和所述第一填料单元之间形成预定的混合空间。

6.如权利要求1或2所述的填料组件，其特征在于，所述第一填料单元和第二填料单元都具有圆形边缘。

7.如权利要求1或2所述的填料组件，其特征在于，所述第一填料单元和第二填料单元彼此分立和/或一体化设置，并且能够可拆卸安装到反应器内。

8.如权利要求1或2所述的填料组件，其特征在于，所述第一填料单元为底部设有所述第一出料口的斗状结构，第二填料单元为边缘设有所述第二出料口的斗状结构，第一填料单元的斗形结构的底部套在第二填料单元的斗形结构内，由此，物料分别流经所述第一和第二填料单元的斗面和斗背。

9.一种管道式反应器，其特征在于，包括：

管道式反应器本体，所述管道式反应器本体中具有管式反应通道；和

一个或多个权利要求1至8中任一项所述的填料组件，其中所述填料组件的第一填料单元和第二填料单元的外周边缘与所述管式反应通道的内周边缘形状相互配合，从而使得流体反应物通过所述填料组件在所述管式反应通道中传输。

10.根据权利要求9所述的管道式反应器，其特征在于，包括层叠的至少两个权利要求1至8中任一项所述的填料组件，相邻的两个填料组件之间相邻的第二填料单元和第一填料单元相互抵接，在两个填料组件之间形成预定的混合空间。

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