CN218393711U - 一种适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，属于醋酸生产技术领域。包括反应釜、流体搅拌装置和破旋挡板；流体搅拌装置包括喷嘴和导流筒，喷嘴进口与反应釜进料口连通，喷嘴出口与导流筒进口连通，喷嘴设在导流筒的工位前侧；喷嘴和导流筒之间还设置有导流管，导流管设置在导流筒的上部，且导流管进口正对导流筒进口；导流筒设置在反应釜中部，且导流筒出口正对破旋挡板；喷嘴、导流筒及破旋挡板之间形成流体混合搅拌和反应的连续通路。采用流体搅拌代替机械搅拌，消除由于机械搅拌漏液造成的停车维修风险，增加装置运行的稳定性和降低维修成本；有效提高反应效率和质量，且更为适合于甲醇低压羰基制备醋酸的工艺。

Description

一种适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器

技术领域

本实用新型涉及一种流体搅拌反应器，尤其涉及一种适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，属于醋酸生产技术领域。

背景技术

甲醇低压（2.5MPa-3.5MPa）液相羰基合成制醋酸自1970年投产以来，现已成为世界生产醋酸的一种主要生产方法。该方法以铑的卤化物为催化剂，碘甲烷为助催化剂，采用闪蒸技术将初产品取出；CN92108244.4采用添加1-2个转化器，将活性铑络合物转化为可以承受外部加热不沉淀、不分解的稳定性铑络合物，然后采用蒸发的方法取出初产品，可以降低催化剂的循环量，减少催化剂铑的损耗。CN92108244.4采用机械搅拌，目的是使反应液混合均匀，从工业运用来看，物料混合均匀，温差在3℃以下，但是机械搅拌需要密封，从工业运用来看，易漏，维修时间和维修费用太高，所以期望取消搅拌器，但又希望保持反应釜内流体混合均匀。

目前,关于流体搅拌的反应器较多，如：中石化上海工程有限公司CN104028178A“强化水力学反应器混合效果的方法”中涉及一种强化水力学反应器混合效果的方法，水力学反应器，包括挡板、液体喷射装置、进气口、气体分布器、出液口和进液口，该结构的上部挡板会将已被吸收大部分缩小的气泡合并成大气泡，使汽液接触变差；兖矿鲁南化工有限公司CN109134233A“一种甲醇低压羰基化合成醋酸的生产装置及生产方法”中反应器设置CO分配器及流体搅拌装置，利用反应釜母液的自身循环，改善了CO气体及循环母液分布，该装置的液体循环呈偏流状，比简单的中间喷射混合更有效，但是在下降液流与上升液流之间有个相对静止区，混合还不够均匀；国际人造丝CN103328429A“用于生产乙酸基于喷射器的反应器和泵循环回路”采用喷射混合器用于混合羰基化反应器中的反应介质，但是没有规定液体循环路径，液体混合不够好；中石化南京工程有限公司CN205995420U“一种汽液两相射流反应器级汽液两相射流系统”中公开了一种汽液两相射流反应器，利用高速流体射流的剪切作用来破碎气泡，实现汽液两相的高效分散混合，但是采用气体循环使流程复杂，增加能耗；

BP化学有限公司CN204891823U“液压机械式反应器”中，具有垂直圆形结构，包含进样口、液体喷嘴、出气口、挡板、进气口、气体分布器以及出液口，这种液流搅拌设计比较合理，但有缺陷。在喷嘴出口一小段距离内，因液体流速高，将附近的液体吸入，使喷射流量增大，继而流速逐渐减小，流域扩大，在流域边上的转为向上返回射流处。液体由上到下形成逐渐增大的循环路线，靠近器底的循环路线最长，而流速又最低，这就是反应器上下的搅拌强度不相同，要使器底的搅拌强度达到要求，就要提高喷射速度，提供更多的能量。上海华谊能源化工有限公CN111151201A“一种反应装置及甲醇羰基合成醋酸的系统和方法”的反应器包括反应釜和流体搅拌部件，这种设计液体偏流，虽对有利于液体的混合，但不够理想；上海德侔化工科技有限公司CN208627306U“醋酸反应装置”包括设于反应器本体内的换热器、套设在换热器上的导流筒及气体分布器，反应器结构不复杂，但是反应器内循环仅靠密度差，循环速度底，反应器生产能力低；CN209866004U“醋酸反应器”包括反应器主体、冷却管、换热装置和气体分布器，冷却管设置于反应器主体内，贯穿反应器主体；没有反应液换热的外循环，流程简单，反应器结构也不复杂，比起外循环换热器的强制流动，热管的换热强度是偏低的，其管内属自然对流，传热面不能100%的利用；第二种反应器反应液上下层对流困难，可能有造成较大的温差；南京大学CN103920444A “一种喷射反应装置、集成喷射反应器系统及其操作方法”这是适应于中试或小生产的装置，由于规模小，液层低，气体吸收不完全，利用外循环液体喷射使气体循环多次鼓泡通过液体，小试和中试是可行的；南京大学CN105642220A“多接地循环式喷射反应器”结构复杂，将反应器分割为若干个区域，各区域内部混合是好的，但因多个各板，造成反应器总体的混合阻力较大，形成浓度差、温度差；南京大学CN106268544A“塔式超细气泡反应器”，该专利重在气液界面的传质，采用了两级破碎气泡的方案，力图把能量都用于增加气液接触表面上，尽量避免液体的湍动，这不符合大型气液反应器的设计要求。

此外，现有技术“CN201921642U一种气液混合装置”中公开：包括外壳1、进气管2、进液管3、文丘里管型分配器和螺旋体4，螺旋体4固定连接在外壳1内壁与外壳1形成混合器；文丘里管型分配器依次由喷嘴5、接受室6、混合室7和扩张室8固定连通而成，喷嘴5为倒喇叭状，开口较小一端延伸至接受室6内，接受室6包括一段直管和喇叭状管，开口较小一端与混合室7连通，扩张室8为喇叭状管，开口较小一端与混合室7连通，开口较大一端与混合器连通；喷嘴5与进液管3固定连接，进气管2连通外壳1在文丘里管型分配器的喷嘴5侧上方。该装置适用于汽液混合，不适用甲醇低压羰基合成醋酸装置，具体为：该装置会使甲醇和一氧化碳长时间停留在螺旋管中，会导致螺旋管内局部温度过高，造成反应器温差过大，进而影响生产的稳定进行。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足，而提出了一种适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器。在甲醇低压羰基合成制醋酸工艺中，反应速度与温度密切相关，高的反应温度会得到大的产能，但会造成副反应的增加和设备腐蚀，低的反应温度会造成产能下降，进而为了充分发挥反应器的作用，希望将反应器内温度控制在比较适宜的温度下反应；其中，甲醇与一氧化碳之间的反应是放热反应，放出的热量会使溶液的局部温度升高，所以，需要强力的流体搅拌使整个反应器内液体混合均匀，降低温差。

在本技术方案中，通过流体搅拌装置、破旋挡板等设置，保证物料充分混合，保证反应器内部温度差≤5℃，基本达到机械搅拌的温差效果。并且，采用流体搅拌代替机械搅拌，消除了由于机械搅拌漏液造成的停车维修风险，增加了装置运行的稳定性（同时会降低催化剂的单位消耗量）和降低维修成本，并有效提高反应效率，使之更为适合于甲醇低压羰基制备醋酸的工艺。

为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：

一种适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，包括反应釜、设置在反应釜内的流体搅拌装置和设置在反应釜底部的破旋挡板；

流体搅拌装置包括喷嘴和导流筒，喷嘴进口与反应釜进料口连通，喷嘴出口与导流筒进口连通，喷嘴设在导流筒的工位前侧；

喷嘴和导流筒之间还设置有减少物料喷射形成涡流的导流管，导流管设置在导流筒的上部，且导流管进口正对导流筒进口；导流筒设置在反应釜中部，且导流筒出口正对破旋挡板；

喷嘴、导流筒及破旋挡板之间形成流体混合搅拌和反应的连续通路。优选的，喷嘴设在导流筒的正上方。

进一步的，所述反应釜进料口设置在反应釜上部，反应釜出料口设置在反应釜顶部。

进一步的，所述反应釜进料口连接有物料进管，物料进管向反应釜内延伸，直至与喷嘴进口连接。

进一步的，所述导流管包括文丘里管，文丘里管包括呈变径设置的收缩段管和呈变径设置的扩散段管，收缩段管和扩散段管呈一体成型设置。

进一步的，所述收缩段管与扩散段管之间设有过渡段管，收缩段管、过渡段管和扩散段管呈一体成型设置。

进一步的，所述导流筒出口与破旋挡板之间的距离为导流筒长度的0.25-0.5倍。

进一步的，所述导流筒长度为导流管长度的10-15倍。

进一步的，所述导流筒直径是反应釜直径的1/8-1/12倍。

此外，对于流体搅拌装置在反应釜内的固定，可采用支撑件Ⅰ，实现导流筒与反应釜内壁之间的连接，优选的，支撑件Ⅰ为至少两个，均匀分布在导流筒与反应釜内壁之间；可采用支撑件Ⅱ，实现导流管与导流筒内壁之间的连接，优选的，支撑件Ⅱ为至少两个，均匀分布在导流管与导流筒内壁之间。更为优选的，支撑件Ⅰ与支撑件Ⅱ之间呈错开设置，即支撑件Ⅰ与支撑件Ⅱ分别位于不同的延长线上，进而提高流体搅拌装置在反应釜内的稳固性。

涉及的工作原理为：

物料流体（如：一氧化碳、甲醇、催化剂等）经反应釜进料口进入喷嘴内，通过喷嘴的加速作用后，加速后的物料流体进入至文丘里管；再经文丘里管的集中分散，物料流体进入导流筒内；经导流筒进行导流，即形成冲击压力，然后，导流后的流体冲击破旋挡板，并在反应釜中形成回流/旋流，实现流体的均匀混合并充分反应。随着物料流体的不断送入，混合、反应后的流体不断向反应釜顶部的出料口蔓延，直至混合反应后的流体经反应釜出料口进入至醋酸生产工艺中的下一工序。

本技术方案中涉及 “内”、“顶部”、“上部”、“中部”、“底部”、“正对”、“正上方”、“工位前侧”等位置关系，是根据实际使用状态下的情况而定义的，为本技术领域内的常规用语，也是本领域术人员在实际使用过程中的常规用语。

采用本技术方案，带来的有益技术效果为：

本实用新型包括反应釜、设置在反应釜内的流体搅拌装置和设置在反应釜底部的破旋挡板，流体搅拌装置包括喷嘴和导流筒，通过该设置，使得喷嘴、导流筒及破旋挡板之间形成流体混合搅拌和反应的连续通路，保证物料充分混合，且保证反应器内部温度差≤5℃，基本达到机械搅拌的温差效果。并且，采用流体搅拌代替机械搅拌，消除了由于机械搅拌漏液造成的停车维修风险，增加了装置运行的稳定性（同时会降低催化剂的单位消耗量）和降低维修成本；

较现有技术CN201921642U而言，本实用新型更为适应于甲醇低压羰基制备醋酸工艺，比如：甲醇低压羰基制备醋酸工艺中，甲醇和一氧化碳在喷嘴、文丘里机构和导流筒内混合，再在催化剂作用下发生充分反应；而若使用该现有技术CN201921642U，反应物将长时间停留在螺旋管中，会导致螺旋管内局部温度过高，造成反应器温差过大，进而影响生产的稳定进行等。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图（A向）；

图3为本实用新型中流体搅拌装置结构示意图；

图4为本实用新型中文丘里管结构示意图（一）；

图5为本实用新型中文丘里管结构示意图（二）；

图6为实施例4、5中涉及的工艺流程图；

图7为实施例5中涉及流体搅拌反应器内温度的逻辑控制图；

图8为实施例5中涉及平推流反应器内温度的逻辑控制图；

图中，1、反应釜，2、流体搅拌装置，201、喷嘴，202、文丘里管，203、导流筒，3、破旋挡板，4、反应釜进料口，5、反应釜出料口，6、物料进管，7、收缩段管，8、扩散段管，9、过渡段管，10、支撑件Ⅰ，11、支撑件Ⅱ；

12、流体搅拌反应器，13、段间换热器，14、平推流反应器，15、气液分离器，16、外循环换热器，17、废热回收锅炉，18、换热介质进管Ⅰ，19、换热介质出管Ⅰ，20、换热介质进管Ⅱ，21、换热介质出管Ⅱ，22、流量阀门Ⅰ，23、控制器Ⅰ，24、温度传感器Ⅰ，25、流量传感器Ⅰ，26、温度传感器Ⅱ，27、流量阀门Ⅱ，28、锅炉水进管，29、低压蒸汽管，30、压力传感器，31、控制器Ⅲ，32、压力传感器Ⅲ，33、控制器Ⅱ，34、流量传感器Ⅱ，35、流量阀门Ⅲ。

具体实施方式

下面通过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做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。

实施例1

一种适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，如图1-2所示，包括反应釜1、设置在反应釜1内的流体搅拌装置2和设置在反应釜1底部的破旋挡板3；

如图3所示，流体搅拌装置2包括喷嘴201和导流筒203，喷嘴201进口与反应釜进料口4连通，喷嘴201出口与导流筒203进口连通，喷嘴201设在导流筒203的工位前侧；

喷嘴201和导流筒203之间还设置有减少物料喷射形成涡流的导流管，导流管设置在导流筒203的上部，且导流管进口正对导流筒203进口；导流筒203设置在反应釜1中部，且导流筒203出口正对破旋挡板3。导流管的设置，减少物料自喷嘴中喷射后形成涡流，保证物料有序的进入导流筒，进而实现流体搅拌，提高反应效率和质量。

喷嘴201、导流筒203及破旋挡板3之间形成流体混合搅拌和反应的连续通路。

此外，在本流体搅拌反应器的上部、中部、下部，分别设置温度传感器，测定本流体搅拌反应器不同部位的温度。

采用本流体搅拌反应器，导流筒203与破旋挡板3之间的间距为导流筒203高度的1/3倍，导流筒203长度是导流管长度的12倍，导流筒203直径是反应器直径的1/10倍时，反应釜1内部温差为4.6℃。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例对于物料的进入和排出，做进一步的限定，以对本技术方案做进一步的说明。

反应釜进料口4设置在反应釜1上部，反应釜出料口5设置在反应釜1顶部。反应釜进料口4连接有物料进管6，物料进管6向反应釜1内延伸，直至与喷嘴201进口连接，作为优选，物料进管6呈“L”形，更为具体的，物料进管6连接有甲醇进管和一氧化碳进管，即在物料进管6处，甲醇与一氧化碳混合进入至喷嘴201内。该设置，保证物料的有序进入和有效排出，进而保证甲醇低压羰基制备醋酸工序的稳定性和有序性。

此外，在本流体搅拌反应器的上部、中部、下部，分别设置温度传感器，测定本流体搅拌反应器不同部位的温度。

采用本流体搅拌反应器，导流筒203与破旋挡板3之间的间距为导流筒203高度的1/3倍，导流筒203长度是导流管长度的15倍，导流筒203直径是反应器直径的1/10倍时，反应釜1内部温差为4.5℃。

实施例3

在实施例1-2的基础上，本实施例对导流管做进一步的限定，以对本技术方案做进一步的说明。

作为优选，导流管为文丘里管202，如图4所示，文丘里管202包括呈变径设置的收缩段管7和呈变径设置的扩散段管8，收缩段管7和扩散段管8呈一体成型设置，提高文丘里管202的结构整体性，在其使用时，有效减少物料自喷嘴中喷射后形成涡流，保证物料有序、可控的进入至导流筒203内。

还可对文丘里管202做进一步设置，如：如图5所示，收缩段管7与扩散段管8之间设有过渡段管9，收缩段管7、过渡段管9和扩散段管8呈一体成型设置。改变文丘里管202的结构和形状，可根据实际需求进行调整，进而提高其适用性。

经检测，反应釜1内部温差为4.7℃。

实施例4

在实施例1-3中的流体搅拌反应器12的基础上，本实施例结合醋酸生产工艺，提供一种具有两段反应器的醋酸生产系统，将流体搅拌反应器12应用于醋酸生产系统，保证反应质量，提高反应效率；此外，其中，还通过外循环换热器16和废热回收锅炉17等设置，实现温度的控制，维持两段反应的反应速度，最终，实现流体搅拌反应器12的良好应用。

如图6所示，一种具有两段反应器的醋酸生产系统，包括流体搅拌反应器12、段间换热器13、平推流反应器14、气液分离器15、外循环换热器16和废热回收锅炉17，段间换热器13设置在流体搅拌反应器12的顶端，平推流反应器14设置在段间换热器13的顶端，气液分离器15设置在平推流反应器14的顶端，平推流反应器14出口向气液分离器15内延伸；流体搅拌反应器12反应液循环出口与外循环换热器16进口连通，外循环换热器16出口与流体搅拌反应器12进料口连通；外循环换热器16介质进口通过换热介质进管Ⅰ18与废热回收锅炉17连通，外循环换热器16介质出口通过换热介质出管Ⅰ19与废热回收锅炉17连通，废热回收锅炉17、换热介质进管Ⅰ18、外循环换热器16及换热介质出管Ⅰ19之间形成换热介质连续外循环的通路；废热回收锅炉17通过换热介质进管Ⅱ20与段间换热器13介质进口连通，段间换热器13介质出口通过换热介质出管Ⅱ21与废热回收锅炉17连通，废热回收锅炉17、换热介质进管Ⅱ20、段间换热器13及换热介质出管Ⅱ21之间形成换热介质连续内循环的通路；

上述涉及的工作过程包括：反应物经过进料管，从流体搅拌反应器12进料口进入至流体搅拌反应器12中进行主反应，随后，所得的反应液Ⅰ同未反应的物料一并进入流体搅拌反应器12顶端的段间换热器13内，经段间换热器13换热后，再进入平推流反应器14中；在平推流反应器14内，未反应的物料继续反应，得到反应液Ⅱ；反应液Ⅱ及未反应的剩余物料进入气液分离器15中，进行气液分离，液相进入蒸发器，气相进入吸收塔。其中，废热回收锅炉17的热水一方面从段间换热器13的底部进入实现热交换，降低平推流反应器14入口温度，热交换后形成的蒸汽再次返回至废热回收锅炉17；另一方面还进入外循环换热器16进行换热，带出流体搅拌反应器12产生的部分热量，维持流体搅拌反应器12温度稳定，换热后形成的蒸汽再次返回废热回收锅炉17中, 产生的蒸汽外送使用。

平推流反应器14的设置，保证在流体流动方向上（从下向上）没有返混，即在垂直于流动方向的平面上达到最大程度的反应，提高原料的转化率，减少醋酸甲酯的循环量。

流体搅拌反应器12中的反应釜1内径大于平推流反应器14内径，可有效保证平推流反应器14中的平推流反应模式，即提高反应效率和质量。

段间换热器13为列管换热器，一方面降低平推流反应器14的入口温度，另一方面也较好的衔接流体搅拌反应器12和平推流反应器14，即实现混合流到平推流过渡，如：列管换热器中的列管像梳子一样梳理了紊乱的涡流，也产生了必要的阻力（该阻力主要是流体在管间流动的摩擦力），极大程度的降低了气泡合并的程度，增加气液接触面积，使相间传质均匀。

废热回收锅炉17连接有锅炉水进管28，为废热回收锅炉17提供换热介质来源。

经检测，反应釜1内部温差为4.8℃。

实施例5

在实施例4的基础上，本实施例对醋酸生产系统中涉及的温度、流量控制做进一步的限定，以对本技术方案做进一步的说明。

其中，醋酸生产系统涉及的控制包括：通过控制废热回收锅炉17到外循环换热器16之间的流量阀门Ⅰ22来控制流体搅拌反应器12中的温度，通过控制废热回收锅炉17到段间换热器13之间的流量阀门Ⅱ27来控制平推流反应器14出口的温度；

涉及流体搅拌反应器12的控制方法包括：

如图7所示，通过设置在流体搅拌反应器12上的温度传感器Ⅰ24和设置在换热介质进管Ⅰ18上的流量传感器Ⅰ25，分别采集温度信号和流量信号，将温度信号和流量信号上传至DCS，DCS将收到的温度信号与预先设定的温度195℃进行比较：当采集到的温度信号等于设定的温度195℃时，DCS向流量传感器Ⅰ25发出一个维持采集流量的信号；当采集到的温度信号小于设定的温度195℃时，DCS向流量传感器Ⅰ25发出一个减少采集流量的信号，并控制调整流量阀门Ⅰ22，调整控制后的流量信号再返回DCS，再次进行比较，直至温度信号等于设定的温度195℃；当采集到的温度信号大于设定的温度195℃时，DCS向流量传感器Ⅰ25发出一个增加采集流量的信号，并控制调整流量阀门Ⅰ22，调整控制后的流量信号再返回DCS，再次进行比较，直至温度信号等于设定的温度195℃；

涉及平推流反应器14的控制方法还包括：

如图8所示，通过设置在气液分离器15上的温度传感器Ⅱ26和设置在换热介质进管Ⅱ20上的流量传感器Ⅱ34，分别采集温度信号和流量信号，将温度信号和流量信号上传至DCS，DCS将收到的温度信号与预先设置的温度195℃进行比较：当采集到的温度信号等于设定的温度195℃时，DCS向流量传感器Ⅱ34发出一个维持采集流量的信号；当采集到的温度信号小于设定的温度195℃时，DCS向流量传感器Ⅱ34发出一个减小采集流量的信号，并控制调整流量阀门Ⅱ27，调整控制后的流量信号再返回DCS，再次进行比较，直至温度信号等于设定的温度195℃；当采集到的温度信号大于设定的温度195℃时，DCS向流量传感器Ⅱ34发出一个增加采集流量的信号，并控制调整流量阀门Ⅱ27，调整控制后的流量信号再返回DCS，再次进行比较，直至温度信号等于设定的温度195℃；

此外，废热回收锅炉17上设有低压蒸汽出口，低压蒸汽出口连接有低压蒸汽管29，低压蒸汽管29上设有流量阀门Ⅲ35，废热回收锅炉17上设有压力传感器30，压力传感器30与流量阀门Ⅲ35之间通过电信号联接，控制器Ⅲ31对其进行控制。

上述涉及的DCS为现有成熟技术中的DCS，DCS包括控制器Ⅰ、控制器Ⅱ和控制器Ⅲ，实现温度的监测和流量的控制，进而维持两段反应的最佳反应温度，即保证反应速度。

对照例1

相对于实施例1，本对照例取消对破旋挡板3的设置，并在涉及的反应器的上部、中部、下部，分别设置温度传感器，测定本流体搅拌反应器不同部位的温度，然后得出反应器内的平均温度差，其余同实施例1，以此为对照例1。

对照例2

相对于实施例1，本对照例取消对导流筒203的设置，并在涉及的反应器的上部、中部、下部，分别设置温度传感器，测定本流体搅拌反应器不同部位的温度，然后得出反应器内的平均温度差，其余同实施例1，以此为对照例2。

对照例3

相对于实施例1，本对照例取消对-导流管的设置，并在涉及的反应器的上部、中部、下部，分别设置温度传感器，测定本流体搅拌反应器不同部位的温度，然后得出反应器内的平均温度差，其余同实施例1，以此为对照例3。

对比例4

相对于实施例1，本对照例采用传统机械搅拌，即同时取消对破旋挡板3、导流筒203、-导流管及喷嘴201的设置，即选取现有技术中带有机械搅拌机构的反应器。并在涉及的反应器上部、中部、下部，设置温度传感器，测定反应器不同部位的温度，测定对应反应器内上部、中部、下部的温度，然后得出反应器内的平均温度差，结果如下表1所示。

结论：采用本发明的流体搅拌装置，能使反应器内部温差小于等于5℃，基本达到机械搅拌的温差效果，消除了由于机械搅拌漏液造成的停车维修风险，增加了装置运行的稳定性和降低维修成本。对照例4中采用传统机械搅拌，易出现机械搅拌泄露等缺陷。因此，综合考虑，最终以流体搅拌反应器作为最佳方案。

Claims (10)

1.一种适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，其特征在于：包括反应釜（1）、设置在反应釜（1）内的流体搅拌装置（2）和设置在反应釜（1）底部的破旋挡板（3）；

流体搅拌装置（2）包括喷嘴（201）和导流筒（203），喷嘴（201）进口与反应釜进料口（4）连通，喷嘴（201）出口与导流筒（203）进口连通，喷嘴（201）设在导流筒（203）的工位前侧；

喷嘴（201）和导流筒（203）之间还设置有减少物料喷射形成涡流的导流管，导流管设置在导流筒（203）的上部，且导流管进口正对导流筒（203）进口；导流筒（203）设置在反应釜（1）中部，且导流筒（203）出口正对破旋挡板（3）；

喷嘴（201）、导流筒（203）及破旋挡板（3）之间形成流体混合搅拌和反应的连续通路。

2.根据权利要求1所述的适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，其特征在于：所述反应釜进料口（4）设置在反应釜（1）上部，反应釜出料口（5）设置在反应釜（1）顶部。

3.根据权利要求1或2所述的适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，其特征在于：所述反应釜进料口（4）连接有物料进管（6），物料进管（6）向反应釜（1）内延伸，直至与喷嘴（201）进口连接。

4.根据权利要求1所述的适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，其特征在于：所述导流管包括文丘里管（202），文丘里管（202）包括呈变径设置的收缩段管（7）和呈变径设置的扩散段管（8），收缩段管（7）和扩散段管（8）呈一体成型设置。

5.根据权利要求4所述的适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，其特征在于：所述收缩段管（7）与扩散段管（8）之间设有过渡段管（9），收缩段管（7）、过渡段管（9）和扩散段管（8）呈一体成型设置。

6.根据权利要求1所述的适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，其特征在于：所述导流筒（203）出口与破旋挡板（3）之间的距离为导流筒（203）长度的0.25-0.5倍。

7.根据权利要求1所述的适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，其特征在于：所述导流筒（203）长度是导流管长度的10-15倍。

8.根据权利要求1所述的适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，其特征在于：所述导流筒（203）直径是反应釜（1）直径的1/8-1/12倍。

9.根据权利要求1所述的适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，其特征在于：所述导流筒（203）与反应釜（1）内壁之间设有支撑件Ⅰ（10），支撑件Ⅰ（10）至少两个，均匀分布在导流筒（203）与反应釜（1）内壁之间；

导流管与导流筒（203）内壁之间设有支撑件Ⅱ（11），支撑件Ⅱ（11）至少两个，均匀分布在导流管与导流筒（203）内壁之间。

10.根据权利要求9所述的适用于甲醇低压羰基制备醋酸的流体搅拌反应器，其特征在于：所述支撑件Ⅰ（10）与支撑件Ⅱ（11）之间呈错开设置。

Images