CN217221418U - 一种结构化板式反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种结构化板式反应器，包括对称设置的两个端板，端板之间通过固定螺栓相连，端板之间固定若干第一导流板和第二导流板，第一导流板和第二导流板交错设置，第一导流板和第二导流板表面均开设有若干导流槽，导流槽两侧开设有至少两个角孔，角孔处开设有若干呈扇形排布的均料槽，第一导流板和第二导流板相互贴合一侧的导流槽形成若干密闭的腔体。本实用新型的结构化板式反应器可通过调节导流板上不同的波纹形状导流杆改变流道的形状，相邻导流板之间导流杆存在接触点，有助于流体在流道内形成紊流，同时反应腔与换热腔交替组合，在反应的同时最大化实现热传递。

Description

一种结构化板式反应器

技术领域

本实用新型涉及化工反应设备领域，具体的是一种结构化板式反应器。

背景技术

随着科学技术的不断进步，传统的大型反应装置难以满足精细化工的需要，目前反应器正朝向小型化、和连续化方向发展。这种结构化反应器的体积小，内腔分布有各种形状的流道，利用有限空间实现充分混合、化学反应和传热。另外，结构化反应器可以通过简单的串联或并联来改变反应的流程和流量，相对于传统的反应器(如釜式反应器)反应效率更高，选择性好，反应安全性高，更加环保可靠。

目前，常见的结构化反应器采用障碍、弯折或微通道等方式来增强流体的混合程度，这种设备的制造工艺存在一定难度，另外局部过窄或弯曲的通道容易形成堵塞，可靠性差，尤其是规模生产时难以保证稳定工作。其它方法例如通过刻蚀的方式得到微通道反应装置，在一定流速范围内能够增强混合效率，但处理量较小，成本较高，难以向工业化普及。同时，传统的反应装置的冷热介质与流体的接触面积较小，换热效果差。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构化板式反应器，以改善现有反应器的复杂结构，提高设备的稳定性，同时尽可能节省成本。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种结构化板式反应器，包括对称设置的两个端板，所述端板之间通过固定螺栓相连，所述端板之间固定若干第一导流板和第二导流板，所述第一导流板和第二导流板交错设置，所述第一导流板和第二导流板表面均开设有若干导流槽，所述导流槽两侧开设有至少两个角孔，所述角孔处开设有若干呈扇形排布的均料槽，所述第一导流板和第二导流板相互贴合一侧的导流槽形成若干密闭的腔体，一侧端板固定安装进料管，另一侧端板表面固定安装出料管和换热介质进出管，所述进料管、出料管和换热介质进出管贯穿角孔，所述进料管、出料管和换热介质进出管对应腔体处开设有通孔。

进一步优选地，所述导流槽均匀等距设置，所述第一导流板的导流槽和第二导流板的导流槽之间呈一定的夹角。

进一步优选地，所述第一导流板和第二导流板采用冲压工艺一次压制成型，所述第一导流板和第二导流板表面具有特定形状的凹凸波纹，所述凸凹波纹的凹陷处形成特定形状的导流槽和均料槽。

进一步优选地，所述腔体内填充固体填料。

进一步优选地，所述腔体包括反应腔和换热腔，所述反应腔和换热腔交替设置，所述反应腔与进料管和出料管连通，所述换热腔与换热介质进出管连通。

进一步优选地，所述第一导流板和第二导流板两端端部对称开设有弧形的限位槽，所述端板之间对应限位槽处贯穿设有限位螺栓。

进一步优选地，所述腔体的数量取决于第一导流板和第二导流板装配的个数。

进一步优选地，端板之间还可以通过焊接固定。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的结构化板式反应器，其导流板可采用一次冲压成型的制造，相比与微通道反应器的刻蚀造孔、焊接造流道等方法，技术手段较为成熟，大大地节约了设备的制造成本。同时，可通过调节导流板上不同的波纹形状导流杆改变流道的形状，由于相邻导流板之间导流杆存在接触点，有助于流体在流道内形成紊流。其次，反应空间与冷热介质循环空间交替组合，在反应的同时最大化实现热传递。这种结构化板式反应器从反应效率和制造成本上都实现了巨大的改善。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型结构化板式反应器的整体结构示意图；

图2是本实用新型结构化板式反应器的前视图；

图3是本实用新型结构化板式反应器的后视图；

图4是本实用新型结构化板式反应器的截面图；

图5是本实用新型结构化板式反应器第一导流板和第二导流板的结构示意图；

图中：

1-端板，2-固定螺栓，3-第一导流板，4-第二导流板，5-导流槽，6-角孔，8-均料槽，9-腔体，901-反应腔，902-换热腔，10-进料管，11-出料管，12-换热介质进出管，13-限位槽，14-限位螺栓。

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-5所示，一种结构化板式反应器，包括对称设置的两个端板1，端板1之间通过固定螺栓2相连或者，端板1之间固定若干第一导流板3和第二导流板4，第一导流板3和第二导流板4交错设置，第一导流板3和第二导流板4表面均开设有导流槽5，导流槽5两侧开设有至少两个角孔6，角孔6形状包含但不限于圆形、三角形或心形，角孔6处开设有若干呈扇形排布的均料槽8，第一导流板3和第二导流板4之间可通过垫圈或焊接等形式进行密封，使第一导流板3和第二导流板4相互贴合一侧的导流槽5形成若干密闭的腔体9，一侧端板1固定安装进料管10，另一侧端板1表面固定安装出料管11和换热介质进出管12，进料管10、出料管11和换热介质进出管12贯穿角孔6，进料管10、出料管11和换热介质进出管12对应腔体9处开设有通孔，通孔通过密封垫片或其他填充物选择性封堵，实现各个腔体9的不同流体进出料。

导流槽5可以为直线形、人字形、波纹形或瘤形，由于第一导流板3的导流槽5和第二导流板4的导流槽5呈一定的夹角，使得腔体9内的导流通道呈交叉网状，角孔6附近呈扇形排布的均料槽8使物料均匀分配至导流槽5或将导流槽5内物料收集到角孔6，以实现截面物料均匀化，导流槽5内可以通过填充球形、三角形和其它形状的固态颗粒或静态反应器，来强化混合效果。

导流槽5、角孔6和均料槽8采用冲压工艺一次成型，相比与微通道反应器的刻蚀造孔、焊接造流道等方法，技术手段较为成熟，大大地节约了设备的制造成本，第一导流板和第二导流板表面具有直线形、人字形、波纹形或瘤形的凹凸波纹，所述凸凹波纹的凹陷处形成直线形、人字形、波纹形或瘤形的导流槽和均料槽。

腔体9包括反应腔901和换热腔902，反应腔901和换热腔902交替设置，极大提高了反应腔901内交叉网状导流通道与换热腔902内的冷/热介质的接触面积，提高换热效果，反应腔901与进料管10和出料管11连通，换热腔902与换热介质进出管12连通。

第一导流板3和第二导流板4两端端部对称开设有弧形的限位槽13，端板1之间对应限位槽13处贯穿设有限位螺栓14，通过限位螺栓14对第一导流板3和第二导流板4限位，防止第一导流板3和第二导流板4横向位移。

端板1之间还可以通过焊接固定。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (8)

1.一种结构化板式反应器，其特征在于，包括对称设置的两个端板（1），所述端板（1）之间通过固定螺栓（2）相连，所述端板（1）之间固定若干第一导流板（3）和第二导流板（4），所述第一导流板（3）和第二导流板（4）交错设置，所述第一导流板（3）和第二导流板（4）表面均开设有若干导流槽（5），

所述导流槽（5）两侧开设有至少两个角孔（6），所述角孔（6）处开设有若干

呈扇形排布的均料槽（8），所述第一导流板（3）和第二导流板（4）相互贴合

一侧的导流槽（5）形成若干密闭的腔体（9），一侧端板（1）固定安装进料管

（10），另一侧端板（1）表面固定安装出料管（11）和换热介质进出管（12），

所述进料管（10）、出料管（11）和换热介质进出管（12）贯穿角孔（6），所述进料管（10）、出料管（11）和换热介质进出管（12）对应腔体（9）处开设有通孔。

2.根据权利要求1所述的结构化板式反应器，其特征在于，所述导流槽（5）

均匀等距设置，所述第一导流板（3）的导流槽（5）和第二导流板的导流槽（5）

之间呈一定的夹角。

3.根据权利要求1所述的结构化板式反应器，其特征在于，所述第一导流板(3)和第二导流板(4)采用冲压工艺一次压制成型，所述第一导流板(3)和第二导流板(4)表面具有特定形状的凹凸波纹，所述凹凸波纹的凹陷处形成特定形状的导流槽（5）和均料槽（8）,所述特定形状包括直线形、人字形、波纹形或瘤

形。

4.根据权利要求1所述的结构化板式反应器，其特征在于，所述腔体（9）内填充固体填料。

5.根据权利要求1所述的结构化板式反应器，其特征在于，所述腔体（9）包括反应腔（901）和换热腔（902），所述反应腔（901）和换热腔（902）交替设置，所述反应腔（901）与进料管（10）和出料管（11）连通，所述换热腔（902）与换热介质进出管（12）连通。

6.根据权利要求1所述的结构化板式反应器，其特征在于，所述第一导流板（3）和第二导流板（4）两端端部对称开设有弧形的限位槽（13），所述端板（1）之间对应限位槽（13）处贯穿设有限位螺栓（14）。

7.根据权利要求1所述的结构化板式反应器，其特征在于，所述腔体（9）的数量取决于第一导流板（3）和第二导流板（4）装配的个数。

8.根据权利要求1所述的结构化板式反应器，其特征在于，所述端板（1）之间还可以通过焊接固定。

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