CN215540739U - 连续流反应设备和反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种连续流反应设备和反应系统，其中，连续流反应设备包括多个第二反应容器和换热套管，多个第二反应容器串联设置，各第二反应容器分别用以容纳物料，每一第二反应容器外分别套设一换热套管，换热套管用以容纳换热流体，以与第二反应容器内的物料进行换热，各换热套管相互独立设置。本实用新型技术方案能够解决目前的多个反应器串联的反应设备，各反应器的温度控制通常是同步的，不便于单独控制各反应器的温度变化的问题。

Description

连续流反应设备和反应系统

技术领域

本实用新型涉及反应设备技术领域，特别涉及一种连续流反应设备和反应系统。

背景技术

连续流反应设备是化工、制药、新材料等领域常用的生产制造设备，随着微化工技术发展，连续流反应设备朝着微型化、智能化发展。微通道反应器是微化工技术的杰出代表，微通道反应器具有卓越的传质传热性能，已经应用到精细化学品、制药、新材料等工业生产领域。而目前对于多个反应器串联的反应设备，各反应器的温度控制通常是同步的，不便于单独控制各反应器的温度变化。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种连续流反应设备，旨在解决目前的多个反应器串联的反应设备，各反应器的温度控制通常是同步的，不便于单独控制各反应器的温度变化的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的连续流反应设备，包括：

多个第二反应容器，多个所述第二反应容器串联设置，各所述第二反应容器分别用以容纳物料；以及

换热套管，每一所述第二反应容器外分别套设一所述换热套管，所述换热套管用以容纳换热流体，以与所述第二反应容器内的物料进行换热，各所述换热套管相互独立设置。

在一实施例中，两个所述第二反应容器之间连接有第二连接管，以实现多个所述第二反应容器串联。

在一实施例中，相邻两个所述第二反应容器之间通过第二连接管连接，以实现多个所述第二反应容器串联。

在一实施例中，所述第二连接管与所述第二反应容器焊接。

在一实施例中，所述第二反应容器设有进料接口和出料接口，所述第二连接管的一端与一所述第二反应容器的出料接口焊接，另一端与另一所述第二反应容器的进料接口焊接。

在一实施例中，所述进料接口和所述出料接口分设于所述第二反应容器长度方向上的两端。

在一实施例中，所述进料接口的延伸方向及所述出料接口的延伸方向与所述第二反应容器的长度方向相同。

在一实施例中，相邻两个所述第二反应容器外的所述换热套管之间连接有至少两个连接杆。

在一实施例中，各所述换热套管均设有换热流体进口和换热流体出口，所述换热流体进口供加入换热流体，所述换热流体出口供换热流体流出。

本实用新型还提出一种反应系统，包括如前述的连续流反应设备。

本实用新型技术方案通过采用设置多个第二反应容器串联，并在每一个第二反应容器外套设一个换热套管，换热套管容纳换热流体，利用换热流体与第二反应容器内的物料进行换热，并且，各换热套管相互独立设置，从而实现多换热温区设置，每一个换热温区对应一个换热套管，多个换热温度实现多个温度梯度，从而进行梯度冷却结晶，解决目前的多个反应器串联的反应设备，各反应器的温度控制通常是同步的，不便于单独控制各反应器的温度变化的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型连续流反应设备一实施例的结构示意图；

图2为图1中连续流反应设备的剖面结构示意图；

图3为本实用新型反应系统一实施例的结构示意图；

图4为图3中反应系统的第一反应设备的部分结构示意图；

图5为图4中第一反应设备的剖面结构示意图；

图6为图3中反应系统的第一反应设备的结构示意图；

图7为图6中第一反应设备的剖面结构示意图；

图8为图3中反应系统的预热装置的结构示意图；

图9为图8中预热装置的剖面结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10a	预热装置	130	筛板
10b	第一反应设备	140	第一预热盘管
				10c	冷却装置	141	第一预热进口
10d	气液分离器	142	第一预热出口
				20a	第二反应设备	150	第二预热盘管
100	第一反应容器	151	第二预热进口
				101	进料接口	152	第二预热出口
102	出料接口	200	第二反应容器
				110	涡旋振荡器	210	换热套管
111	支撑杆	211	换热流体进口
				112	第一安装板	212	换热流体出口
113	第二安装板	220	第二连接管
				120	第一连接管	230	连接杆

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种连续流反应设备。

参照图1和图2，在本实用新型一实施例中，该连续流反应设备包括多个第二反应容器200和换热套管210。多个第二反应容器200串联设置，各第二反应容器200分别用以容纳物料，每一第二反应容器200外分别套设一换热套管210，换热套管210用以容纳换热流体，以与第二反应容器200内的物料进行换热，各换热套管210相互独立设置。

本实用新型技术方案通过采用设置多个第二反应容器200串联，并在每一个第二反应容器200外套设一个换热套管210，换热套管210容纳换热流体，利用换热流体与第二反应容器200内的物料进行换热，并且，各换热套管210相互独立设置，从而实现多换热温区设置，每一个换热温区对应一个换热套管210，多个换热温度实现多个温度梯度，从而进行梯度冷却结晶，解决目前的多个反应器串联的反应设备，各反应器的温度控制通常是同步的，不便于单独控制各反应器的温度变化的问题。

在一实施例中，两个第二反应容器200之间连接有第二连接管220，以实现多个第二反应容器200串联。通过设置第二连接管220对第二反应容器200进行连接，既实现了第二反应容器200之间的串联，又避免各第二反应容器200外的换热套管210相互干扰，从而有利于实现多个换热套管210相互独立设置。

在一实施例中，相邻两个第二反应容器200之间通过第二连接管220连接，以实现多个第二反应容器200串联。利用第二连接管220对相邻两个第二反应容器200之间进行连接，使得第二连接管220连接第二反应容器200的路径最短，节省材料的同时减小第二连接管220占用的空间，且由于第二连接管220无需绕路，物料流经第二连接管220的挂壁损耗也相应地减小，物料堵塞第二连接管220的机率也相应地降低。

在一实施例中，第二连接管220与第二反应容器200焊接。通过焊接的方式对第二连接管220与第二反应容器200进行连接，既保障了连接处的密封，无需密封圈，又使得连接更加稳定，避免振荡过程中连接处松动。

在一实施例中，第二反应容器200设有进料接口101和出料接口102，第二连接管220的一端与一第二反应容器200的出料接口102焊接，另一端与另一第二反应容器200的进料接口101焊接。通过设置进料接口101和出料接口102与第二连接管220进行焊接，避免焊接过程损害第二反应容器200。

在一实施例中，进料接口101和出料接口102分设于第二反应容器200长度方向上的两端。通过将进料接口101和出料接口102分设在第二反应容器200的长度方向上的两端，使得物料进出第二反应容器200的路径较长，有利于物料充分反应。

在一实施例中，进料接口101的延伸方向及出料接口102的延伸方向与第二反应容器200的长度方向相同，使得物料自进料接口101进入第二反应容器200时的运动路径与第二反应容器200的长度延伸方向一致，有利于使物料自进料接口101进入第二反应容器200后径直流向固体容纳段，减少物料进入固体容纳段之前在第二反应容器200内的滞留时间，从而快速与固体混合，提高反应效率。同理，物料自固体容纳段流出后，快速流至出料接口102，加快出料速度。

在一些实施例中，相邻两个第二反应容器200外的换热套管210之间连接有至少两个连接杆230。通过设置连接杆230对相邻两个第二反应容器200外的换热套管210进行连接，减少各换热套管210之间相对晃动，从而降低振荡过程对第二连接管220与第二反应容器200的连接处的影响。其中，当连接杆230的数量为两个时，两个连接杆230分设于换热套管210的长度方向上的两端，保持连接稳定的同时，保障换热套管210之间的热量传递较少。

在一些实施例中，各换热套管210均设有换热流体进口211和换热流体出口212，换热流体进口211供加入换热流体，换热流体出口212供换热流体流出。通过设置换热流体进口211和换热流体出口212，便于更换换热流体，例如，更换水或者油。

在一实施例中，换热流体进口211和换热流体出口212分设于换热套管210的相对两侧，在排出原来的换热流体和充入新的换热流体时，能够对换热套管210起到清洁作用，避免留下杂质。

在一实施例中，连续流反应设备还包括涡旋振荡器110，第二反应容器200的内径为10mm至30mm，第二反应容器200的两端通过1/4英寸的不锈钢管焊接连接，无需密封圈。流体或浆体流经第二反应容器200内部，在涡旋震荡作用力下，流体形成强烈的涡旋流，剧烈地搅拌，同时与换热流体进行换热，极大的提升了反应过程的传质传热效果。

本实用新型还提出一种反应系统，该反应系统包括连续流反应设备，该连续流反应设备的具体结构参照上述实施例，由于本反应系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

参照图3，在一实施例中，该反应系统包括第一反应设备10b和第二反应设备20a，第一反应设备10b设有第一反应腔，第一反应腔供气液固三相物料中的一者或多者反应，第一反应设置设置有输出端，输出端用以输出目标产物或者目标产物与催化剂的混合物；第二反应设备20a连接于第一反应设备10b的输出端，并用以容纳第一反应设备10b的输出端输出的目标产物或者目标产物与催化剂的混合物，第二反应设备20a设有多个换热温区，各换热温区相互独立设置。

本实用新型技术方案通过采用在第一反应设备10b设置第一反应腔，第一反应腔供气液固三相物料中的一者或者多种反应，将第一反应腔中反应产生的目标产物或者目标产物与催化剂的混合物输出，单独的第一反应设备10b可满足气液固三相反应需求；第二反应设备20a的多个换热温区组合多个温度梯度，可使目标产物进行梯度冷却结晶，从而满足冷却结晶的反应需求；而将第一反应设备10b与第二反应设备20a连接，将第一反应腔中反应产生的目标产物或者目标产物与催化剂的混合物输出至第二反应设备20a中，通过第二反应设备20a的多个换热温区组合多个温度梯度，又可使目标产物进行梯度冷却结晶；反应系统中第一反应设备10b与第二反应设备20a的灵活组合为连续流工艺开发和应用提供了强大的设备支持，满足实际应用中多步反应工艺的开发和后处理的萃取、结晶等工艺，解决目前的反应设备难以满足多样化的实际应用需求的问题。

可以理解的是，在上述实施例中，单独的第一反应设备10b可供部分气液固三相反应完整进行，单独的第二反应设备20a可供需冷却接近的反应完整进行，而当第一反应设备10b与第二反应设备20a组合时，又可进一步扩大该反应系统的适用范围。其中，在仅需要第一反应设备10b或者仅需要第二反应设备20a时，第一反应设备10b与第二反应设备20a的连接处可通过封堵件隔断，如利用阀体结构或者塞体结构隔断。气液固三相物料包括一种或多种气体物料和/或一种或者多种液体物料和/或一种或者多种固体物料，其中，固体物料包括固体催化剂、固载酶、固体试剂、树脂等。而多个换热温区的形式包括设置多个换热装置，各个换热装置相互独立，每一个换热装置对应第二反应设备20a的一部分，例如，第二反应设备20a设有多个腔体结构，每一个换热装置对应一个腔体结构内的物料进行换热。

在一实施例中，第一反应设备10b包括一个或者多个第一反应容器100，第一反应容器100设有用以容纳物料的容纳腔，容纳腔设有固体容纳段，固体容纳段设有供流体流通的流通通道，固体容纳段用以容纳固体和限制固体随流体流出。通过设置固体容纳段容纳固体和限制固体随流体流出，从而在满足气液固三相反应需求的同时，解决含有固体催化剂的反应或者产物中析出固体的反应容易堵塞管路，导致含有固体的反应难以进行的问题。其中，多个第一反应容器100串联或者并联设置，并联时提高产量，串联时延长反应停留时间。

参照图4和图5，在一实施例中，容纳腔内设有至少两个沿容纳腔的长度方向间隔排布的筛板130，至少两个筛板130在所述容纳腔的长度方向上分隔出固体容纳段，筛板130上的筛孔形成流通通道。通过在容纳腔内设置至少两个筛板130，在相邻两个筛板130之间形成固体容纳段，使得液体物料或固体物料通过筛板130上的筛孔进入固体容纳段而与固体物料接触，然后从另一筛板130上的筛孔离开固体容纳段，实现固体物料与液体物料或气体物料的混合。筛板130将液体物料分散为微小液滴或者将气体物料分散成微小气泡而与固体物料接触混合，同时将固体物料固定在固体容纳段内，不随气体物料和液体物料流出，从而解决含有固体催化剂的反应或者产物中析出固体的反应容易堵塞管路，导致含有固体的反应难以进行的问题。

在一实施例中，第一反应设备10b包括一个或者多个串联设置的第一反应容器100，第一反应容器100供气体、液体和/或浆体反应。通过设置一个或者多个第一反应容器100，利用第一反应容器100供气体、液体和/或浆体反应，从而可以通过将固体与液体混合形成浆体后再加入第一反应容器100中进行反应的方式实现气液固三相反应。

参照图6和图7，在一些实施例中，第一反应设备10b还包括涡旋振荡器110，第一反应容器100设于涡旋振荡器110上，涡旋振荡器110对第一反应容器100内的物料进行混合。通过高转速的涡旋震荡，带动第一反应器内的气液固涡旋混合，剧烈的混合强化了三相传质，极大提高了传质效率。

在一实施例中，第一反应设备10b包括涡旋振荡器110、第一反应容器100以及加热装置，第一反应容器100设于涡旋振荡器110上，以对第一反应容器100内的物料提供主动混合的动力，而加热装置则对第一反应容器100内的物料进行加热，实现连续高效传质传热，提高反应效率，是一种绿色、安全和环保的反应工艺设备，可以应用于制药、化工、环保、新材料、食品的领域。其中，加热装置包括水浴装置、油浴装置等。

参照图8和图9，在一些实施例中，第一反应容器100设有进料端，反应系统还包括设于进料端的预热装置10a，预热装置10a包括预热容器和预热盘管，预热容器用以容纳预热流体，预热盘管设于预热容器内的预热流体中，并与容纳腔连通；通过设置预热容器和预热盘管，将流体或浆体预热达到反应温度，然后在第一反应容器100中在一定温度和压力下进行反应。

在一实施例中，预热装置10a设有第一预热盘管140，第一预热盘管140设于预热容器中，并对应第一预热盘管140的两端分别设置第一预热进口141和第一预热出口142，物料自第一预热进口141进入第一预热盘管140，在预热容器中预热后，自第一预热出口142离开预热装置10a，第一预热盘管140为20砸，从而快速对物料进行预热。

在一实施例中，预热装置10a还设有第二预热盘管150，第二预热盘管150的管径大于第一预热盘管140的管径，并对应第二预热盘管150的两端分别设有第二预热进口151和第二预热出口152，物料自第二预热进口151进入第二预热盘管150，在预热容器中预热后，自第二预热出口152离开预热装置10a。通过设置第二预热盘管150的管径大于第一预热盘管140的管径，使得第二预热盘管150能够供含有固体的流体(如浆体)流通，扩大预热装置10a的适用范围。

在一实施例中，第一预热盘管140设于第二预热盘管150内侧，第一预热盘管140和第二预热盘管150分别15砸至30砸，既保障第一盘管和第二预热盘管150砸数较多，预热效果较好，又能减少第一预热盘管140和第二预热盘管150占用的空间。

在上述实施例中，预热装置10a还设有流体入口和流体出口，以供预热流体进出预热容器。在一实施例中，流体入口设于上端，流体出口设于下端，从而利用流体的重力使流体自上至下填充预热容器，同时还能起到清洁预热容器的作用，将预热容器中的杂质冲走。

在一些实施例中，反应系统还包括设于输出端的冷却装置10c，冷却装置10c包括冷却容器和冷却盘管，冷却容器用以容纳冷却流体，冷却盘管设于冷却容器的冷却流体中，并与容纳腔连通。通过设置冷却容器和冷却盘管，将流体或浆体冷却后输出。其中，冷却装置10c的具体结构与预热装置10a的结构相同，通过改变预热容器中的预热流体为冷却流体实现冷却，在此不再赘述。

在一实施例中，预热盘管和/或冷却盘管为不锈钢管，不锈钢管的管径为1/16英寸或者1/4英寸。其中，由于浆体中含有固体，为避免浆体堵塞不锈钢管，因此，气体/液体通过1/16英寸不锈钢管进行预热或预冷，浆体采用1/4英寸不锈钢管进行预热和预冷。

参照图1和图2，在一些实施例中，第二反应设备20a包括多个第二反应容器200，各第二反应容器200外套设有换热套管210，各换热套管210相互独立设置，以形成多个换热温区。设置多个换热套管210，每一个换热套管210相互独立设置，将换热套管210套设在第二反应容器200外，再利用换热套管210容纳换热流体(如水、油等)进行换热，每一个第二反应容器200的换热过程均能够独立控制，通过控制各换热套管210内换热流体的温度差即可形成多个温度梯度。

在一实施例中，第一反应设备10b和第二反应设备20a之间连接有气液分离器10d。通过设置气液分离器10d，可以实现气体和液体或者浆体进行分离，从而在反应完成后将气体与产物分离，得到目标产物。

在一实施例中，气液分离器10d设有背压阀，背压阀设有气体排出口，气体排出口用以将第一反应设备10b输出的物料中混合的气体部分或者全部排出，从而保持反应系统内的压强稳定，避免压强过大。

在一实施例中，背压阀设有气体充入口，气体充入口用以充入惰性气体，当反应气体包括氢气或者氧气等气体时，通过充入惰性气体，能够极大程度地降低爆炸风险。

在一些实施例中，第一反应容器100的尺寸介于微通道和工业管道之间，如第一反应容器100的内径为5mm至30mm，第一反应容器100外设有换热套管210，换热套管210用以容纳换热流体，以与第一反应容器100内的物料进行换热，第一反应容器100内长度方向上的两端设有筛板130，两筛板130之间形成固体容纳段，筛板130孔径尺寸为1um至20um，固体容纳段内部分填充或者全部填充固体颗粒，如催化剂、固载酶、固体试剂、树脂等；多个第一反应容器100串联，且多个第一反应容器100之间通过1/16英寸的管道连接。再将第一反应容器100与涡旋振荡器110连接，使得单个第一反应容器100内通过强烈的涡旋流混合，类似全混流反应器；多个第一反应容器100串联，流体从一个第一反应容器100流到另一个第一反应容器100，多个第一反应容器100内近似平推流流动，尽量降低分子返混带来的不利影响。其中，筛板130材质为不锈钢、钛合金等材质。

在一些实施例中，第二反应容器200的尺寸介于微通道和工业管道之间，如第二反应容器200的内径为10mm至30mm，多个第二反应容器200之间通过1/4英寸的不锈钢管焊接连接，第二反应容器200与涡旋振荡器110连接，第二反应容器200外设有换热层；反应过程中，流体或浆体流经第二反应容器200，在涡旋震荡作用力下，流体形成强烈的涡旋流，剧烈地搅拌，同时与换热层进行换热，极大的提升了反应过程的传质传热效果。

上述以涡旋震荡连续多级反应器为核心的反应系统可以为气液固三相合成反应、药物合成及结晶、纳米材料制备、高分子和精细化学品合成等的提供理想的反应环境，是一套高效、安全、环保的工艺设备。通过高转速的涡旋震荡，带动反应腔体内的气液固涡旋混合，剧烈的混合强化了三相传质，极大提高了传质效率。反应腔体带有换热套管210，传热效果好，并且，提供的温度范围可达-30℃到200℃，可提供温度范围广；第一反应容器100和/或第二反应容器200为不锈钢材质，密封性好，承压能力强，可达10MPa，极大拓展了应用空间，能够满足大多数的化学反应的环境条件，并且能够处理气液固三相。第一反应容器100和/或第二反应容器200可以是管式也可以两端配置筛板130，筛板130可以作为微混合器，将气体分散成微小气泡、将液体分散成微小液滴后反应，同时可以实现催化剂限定在反应腔体内，不随着气液流体流出。反应腔体可以实现多个串联，延长反应停留时间，提升产量。足够多的反应腔体串联(如4、5、6、7、8个或者更多个串联)还能够极大降低单个反应腔体内分子的返混，有利于提升分子反应路径均一化，提升产品品质及稳定性。

在上述实施例中，通过增加第一反应容器100和/或第二反应容器200的数量以及内径尺寸，实现反应工艺放大，小试工艺快速实现中试放大，极大的节省工艺开发时间。

参照图6和图7，在本实用新型一实施例中，第一反应设备10b包括反应器本体以及涡旋振荡器110，反应器本体设有多个用以容纳物料的容纳腔，多个容纳腔相互串联设置；涡旋振荡器110与反应器本体连接，以为反应器本体提供主动混合的动力，使得单个容纳腔内通过强烈的涡旋流混合，类似全混流反应器，快速传质，而多个容纳腔串联，流体从一个容纳腔流到另一个容纳腔，多个容纳腔内近似平推流流动，有利于降低分子返混，提升分子反应路径均一化程度，提升产品品质及稳定性。

本实用新型技术方案通过采用设置反应器本体具有多个用以容纳物料的容纳腔，且多个容纳腔相互串联设置，并设于涡旋振荡器110与反应器本体连接，利用涡旋振荡器110为反应器本体提供主动混合的动力，通过涡旋振荡器110对反应器本体内的物料进行强烈的混合，快速实现传质，从而极大提升反应效率。

在一实施例中，涡旋振荡器110上设置有安装支架，反应器本体可拆卸安装在安装支架上。通过将反应器本体可拆卸安装在安装支架上，便于将反应器本体拆下再进料或者出料。

在一实施例中，安装支架包括支撑杆111、第一安装板112、第二安装板113和锁定组件，支撑杆111设于涡旋振荡器110上，并贯穿第一安装板112和第二安装板113，锁定组件设于支撑杆111上，锁定组件用以将第一安装板112和第二安装板113相对固定而形成夹持反应器本体的夹持空间。通过锁定组件将第一安装板112和第二安装板113相对固定而形成夹持反应器本体的夹持空间，从而将反应器本体安装在涡旋振荡器110上，再利用涡旋振荡器110提供动力，使反应器本体内的物料混合。

可以理解的是，在上述实施例中，支撑杆111设置有多个，从而更平稳地对第一安装板112和第二安装板113进行支撑，使反应器本体更稳定地安装在涡旋振荡器110上。例如，支撑杆111设置有两个，两个支撑杆111分别贯穿第一安装板112的相对两端，此时，通过增大支撑杆111的直径，使得第一安装板112更好地保持稳定；或者，支撑杆111设置三个，三个支撑杆111呈三角形设置，从而稳定地对第一安装板112进行支撑；或者，支撑杆111设置四个，四个支撑杆111呈方形设置，保障第一安装板112稳定地同时，使得夹持空间更大，能够容纳的反应器本体的尺寸也更大。

在一实施例中，支撑杆111上设置有螺纹段，锁定组件为套设在螺纹段的螺母组，通过螺母组与支撑杆111上螺纹段的螺纹配合实现对第一安装板112和第二安装板113的固定。例如，在第二支撑板的两侧各设置一螺母，两个螺母同时拧紧，从而将第二支撑杆111固定在两个螺母之间，操作方便，连接稳定。其中，第一安装板112采用与第二支撑板相同的结构进行固定，便于调节反应器本体与涡旋振荡器110之间的距离；或者，第一安装板112直接与支撑杆111焊接，从而减小反应器本体的活动余量，更好地在反应过程中对反应器本体进行支撑。

在一实施例中，两个螺母之间设置有防震结构，如防震弹簧，利用防震弹簧对第一支撑板和/或第二支撑板进行防震保护，从而更好地保护反应器本体。

可以理解的是，反应过程通常伴随着放热或者吸热，而涡旋振荡器110与反应器本体连接，放热过程或者吸热过程容易影响到涡旋振荡器110。因此，在一实施例中，安装支架上设有隔热层，从而对涡旋振荡器110起到保护作用。其中隔热层包括英国佐德风公司耐高温双层隔热材料或者其他隔热材料。

在一实施例中，第一安装板112靠近涡旋振荡器110设置，隔热层至少设置在第一安装板112上，从而保障反应器本体与涡旋振荡器110之间的热交换较少，避免涡旋振荡器110内部的结构(如电机)被损坏。

在一些实施例中，涡旋振荡器110的转速为500rpm至3000rpm，通过涡旋振荡器110提供主动混合，连续实现高效传质传热，提高反应效率。

在一些实施例中，容纳腔的数量大于或等于四个。大于或等于四个的容纳腔串联，使得流体从一个容纳腔流到另一个容纳腔，多个容纳腔内流体的流动近似平推流流动，从而降低分子返混带来的不利影响。

在一些实施例中，反应器本体包括多个第一反应容器100，各第一反应容器100分别设置容纳腔。分别设置多个第一反应容器100组合形成反应器本体，使得每一第一反应容器100可以单独清理和更换，操作更方便。

在一实施例中，各第一反应容器100并列设置，第一反应容器100之间连接有第一连接管120，第一连接管120串联各第一反应容器100的容纳腔。通过将多个第一反应容器100并列设置，再利用第一连接管120串联各第一反应容器100的容纳腔，多个第一反应容器100并列占用的方形空间，形状规则，使得在保障各容纳腔串联的同时，多个第一反应容器100的空间布局更合理。在一实施例中，第一连接管120对相邻两个第一反应容器100进行连接，从而减小第一连接管120的长度，第一连接管120占用的空间也较小。

参照图4和图5，在本实用新型一实施例中，第一反应设备10b包括第一反应容器100、分隔组件以及主动混合装置。第一反应容器100设有用以容纳物料的容纳腔、供物料进入容纳腔的进料接口101和供物料离开容纳腔的出料接口102；分隔组件设于容纳腔内，并在容纳腔的长度方向上分隔出固体容纳段，固体容纳段位于进料接口101与出料接口102之间，固体容纳段设有供流体(如气体和液体)流通的流通通道，固体容纳段用以容纳固体和限制固体随流体流出；由于固体容纳段设于进料接口101和出料接口102之间，且固体容纳段设有供液体和气体流通的流通通道，使得进料之后液体和气体需经过固体容纳段才能从出料接口102出料，通过在固体容纳段部分或者全部填充固体，使液体或者气体物料与固体充分接触；第一反应容器100设置在主动混合装置上，主动混合装置对第一反应容器100内的物料进行混合，以加速传质传热，实现固载催化剂或流动催化的强烈混合，低成本的解决连续流工艺过程催化剂难以处理的问题。

本实用新型技术方案通过采用在第一反应容器100的容纳腔内设置分隔组件，利用分隔组件在容纳腔的长度方向上分隔出用以容纳固体的固体容纳段，且固体容纳段位于第一反应容器100的进料接口101和出料接口102之间，固体容纳段设有供液体和气体流通的流通通道。当反应含有固体催化剂或者反应产物中析出固体时，通过将固体置于固体容纳段内，不随着气液流体流出，能够有效地避免固体堵塞管路，再利用主动混合装置对第一反应容器100内的物料进行混合，解决含有固体催化剂的反应或者产物中析出固体的反应容易堵塞管路，导致含有固体的反应难以进行的问题。

在一实施例中，分隔组件包括至少两个设于容纳腔内的筛板130，至少两个筛板130沿容纳腔的长度方向间隔排布。通过在容纳腔内设置至少两个筛板130，在相邻两个筛板130之间形成固体容纳段，使得液体物料或固体物料通过筛板130上的筛孔进入固体容纳段而与固体物料接触，然后从另一筛板130上的筛孔离开固体容纳段，实现固体物料与液体物料或气体物料的混合。筛板130将液体物料分散为微小液滴或者将气体物料分散成微小气泡而与固体物料接触混合，同时将固体物料固定在固体容纳段内，不随气体物料和液体物料流出。

在一实施例中，进料接口101和出料接口102设于第一反应容器100的长度方向上的两端，从而增加物料自进入第一反应容器100内部至离开第一反应容器100所需经过的路径长度，有利于充分反应。且进料接口101和出料接口102分设于第一反应容器100的两端，避免混淆进料接口101和出料接口102。

在一实施例中，筛板130的数量为两个，两个所述筛板130分设于容纳腔的长度方向上的两端。将两个筛板130分设于两端，使得固体容纳段的空间更大，能够容纳的固体更多，固体与固体之间又能形成微孔，更有利于反应的充分进行，且提高反应效率。在其他实施例中，筛板130的数量设置为3、4、5或者6个等，从而将固体容纳段分隔为多段，多段固体容纳段可分别容纳不同的固体物料。

在一实施例中，筛板130与第一反应容器100可拆卸连接，从而便于取放固体物料，也便于清洁第一反应容器100和筛板130。其中，可拆卸连接的方式包括利用螺丝将筛板130连接在第一反应容器100的内壁、利用卡接的方式将筛板130卡接在第一反应容器100等。

在一些实施例中，筛板130的材质为不锈钢或者钛合金，从而更结实耐用，不容易损坏，且不容易与物料发生反应。

在一些实施例中，筛板130上的筛孔孔径为1um至20um，从而防止固体物料透过筛板130，并将液体物料和气体物料分散。

在一些实施例中，第一反应容器100串联设置有多个，且前一个第一反应容器100的出料接口102与后一个第一反应容器100的进料接口101连接。通过设置多个第一反应容器100串联，前一个第一反应容器100的出料接口102与后一个第一反应容器100的进料接口101连接，实现多个容纳腔的串联，实现工艺放大。另外，通过改变第一反应容器100的尺寸，也可进一步实现工艺放大，如设置第一反应容器100的管径为5mm至30mm，管径越大，越有利于工艺放大。

在一实施例中，第一反应容器100外设置有多个加热装置，各加热装置相互独立设置或者相互连通，以分别控制各第一反应容器100的温度或者同时控制各第一反应容器100的温度。

在上述实施例中，主动混合装置为涡旋振荡器110，第一反应容器100设于涡旋振荡器110上，涡旋振荡器110通过高转速的涡旋震荡，带动反应腔体内的气液固涡旋混合，剧烈的混合强化了三相传质，极大提高了传质效率。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种连续流反应设备，其特征在于，包括：

多个第二反应容器，多个所述第二反应容器串联设置，各所述第二反应容器分别用以容纳物料；以及

换热套管，每一所述第二反应容器外分别套设一所述换热套管，所述换热套管用以容纳换热流体，以与所述第二反应容器内的物料进行换热，各所述换热套管相互独立设置。

2.如权利要求1所述的连续流反应设备，其特征在于，两个所述第二反应容器之间连接有第二连接管，以实现多个所述第二反应容器串联。

3.如权利要求2所述的连续流反应设备，其特征在于，相邻两个所述第二反应容器之间通过第二连接管连接，以实现多个所述第二反应容器串联。

4.如权利要求2所述的连续流反应设备，其特征在于，所述第二连接管与所述第二反应容器焊接。

5.如权利要求4所述的连续流反应设备，其特征在于，所述第二反应容器设有进料接口和出料接口，所述第二连接管的一端与一所述第二反应容器的出料接口焊接，另一端与另一所述第二反应容器的进料接口焊接。

6.如权利要求5所述的连续流反应设备，其特征在于，所述进料接口和所述出料接口分设于所述第二反应容器长度方向上的两端。

7.如权利要求6所述的连续流反应设备，其特征在于，所述进料接口的延伸方向及所述出料接口的延伸方向与所述第二反应容器的长度方向相同。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的连续流反应设备，其特征在于，相邻两个所述第二反应容器外的所述换热套管之间连接有至少两个连接杆。

9.如权利要求1至7中任意一项所述的连续流反应设备，其特征在于，各所述换热套管均设有换热流体进口和换热流体出口，所述换热流体进口供加入换热流体，所述换热流体出口供换热流体流出。

10.一种反应系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的连续流反应设备。

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