CN218609426U - 一种管式反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管式反应器，包括：罐体及安装在罐体内的螺旋盘管。所述罐体的顶部制有顶部换热介质接口，所述罐体的底部制有底部换热介质接口；所述螺栓盘管的两端管口分别为输入口和输出口，所述输入口从所述罐体的下部侧壁穿出罐体，所述输出口从所述罐体的上部侧壁穿出罐体。本实用新型管式反应器使反应液混合更均匀，传热更快，并且不含动力部件，完全密封，不泄漏，特别适合涉及高温高压、有毒有害、易燃易爆的反应。

Description

一种管式反应器

技术领域

本实用新型涉及一种反应器，具体涉及一种管式反应器。

背景技术

在化工工艺装置中，反应器是常见的工艺设备之一，是原料转化为产品的核心场所，为化学反应提供必要的压力、温度、流量等可控条件。常见的反应器如釜式反应器均属于大直径压力容器，其使用温度和压力受到一定限制，另一方面，当反应釜使用釜壁作为内外传热的界面时，由于反应釜体积较大，热量从反应釜壁传入或者传出，都会存在温度梯度分布不均匀现象，反应母液温度不均匀，对产品的品质、转化率都会有影响。

常见的解决方案是给反应釜增加机械搅拌器，但是如果反应体系涉及到高温、高压，或者气体介质是有毒有害、易燃易爆的物质时，搅拌器机封处就会存在巨大的安全隐患。

CN85204800U公开了一种盘管式反应器，能达到及时交换热量的目的，但是还存在反应也在管内混合不均匀的缺陷，传热效果也有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术管式反应器普遍存在的混合不均匀、反应不完全、安全性不高、产物收率低等问题。提供一种管式反应器，反应液混合更均匀，传热更快，温度更均匀，控温更准确，可以承受更大的压力，从而极大地加快反应速度，缩短反应时间，提高了产量。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案如下：

一种管式反应器，包括：罐体及安装在罐体内的螺旋盘管。所述罐体的顶部制有顶部换热介质接口，所述罐体的底部制有底部换热介质接口；所述螺栓盘管的两端管口分别为输入口和输出口，所述输入口从所述罐体的下部侧壁穿出罐体，所述输出口从所述罐体的上部侧壁穿出罐体。

进一步地，还包括均流板，所述均流板为多孔板，安装在罐体内，位于所述螺旋盘管的上方和/或下方。

进一步地，所述均流板为两个，分别安装在螺旋盘管的上方和下方，上均流板与罐体顶部的距离以及下均流板与罐体底部的距离均为0.1～1D，D是罐体内径。

进一步地，还包括旋流片，所述旋流片为呈螺旋扭曲的薄片，所述旋流片安装在所述输入口内。

进一步地，所述旋流片上均布微孔。

进一步地，所述微孔为圆形孔、椭圆形孔、条形孔三角形孔的一种或两种以上的组合。

进一步地，所述旋流片的长度为螺旋盘管长度的20～80％。

进一步地，还包括保温层，包覆安装在所述罐体外壁。

采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用非压力容器的管式反应器，承受压力更大，承受反应温度更高，密封性更好，旋流片能使得反应物混合更均匀，流动性更好，转化率更高，从而实现全密封、连续化生产的目的，因此，本实用新型有效克服了釜式反应器普遍存在的混合不均匀、反应不完全、安全性不高、产物收率低等问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中均流板的俯视图；

图3为无孔旋流片的结构及安装在螺旋盘管的输入口内的示意图；

图4为有微孔旋流片的结构及安装在螺旋盘管的输入口内的示意图；

图中：1为输入口、2为保温层、3为罐体、4为顶部换热介质接口、5为均流板、6为输出口、7为螺旋盘管、8为底部换热介质接口、9为旋流片。

具体实施方式

下面结合附图及有关公知的技术知识对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以便本实用新型的优点和特征能更易被本领域内的人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清晰明确的界定。显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示的一种管式反应器，包括：

罐体3，为圆筒形，所述罐体3的顶部制有顶部换热介质接口4，所述罐体3的底部制有底部换热介质接口8；

螺旋盘管7，所述螺旋盘管7安装在所述罐体3内，所述螺栓盘管的两端管口分别为输入口1和输出口6，所述输入口1从所述罐体3的下部侧壁穿出罐体3，所述输出口6从所述罐体3的上部侧壁穿出罐体3。也起到起到固定盘管的作用，

螺旋盘管7像一个拉伸的弹簧，盘管间有缝隙方便换热介质流通。进一步的，螺旋盘管7对换热介质的阻挡、分散作用能进一步增强换热效果。

螺旋盘管7的管内走反应母液，管外与罐体3空间走传热介质。相对于釜式反应器来说，管式反应器外表面积较大，因此传热更快，管道内径较小，因此温度更均匀，控温更准确，根据GB150-2011《压力容器》中的规定，当盘管式管式反应器内径小于150mm时即为非压力容器，可以承受更大的压力，从而极大地加快反应速度，缩短反应时间，提高了产量。

作为一种优选的实施方式，还包括均流板5，所述均流板5为多孔板，安装在罐体3内，位于所述螺旋盘管7的上方和/或下方。当换热介质从中心位置高速进入罐体3内部时，受到均流板5的阻挡而向罐体3边沿分布，从而起到均布换热介质的作用。使得换热更加均匀，进一步的，盘管占有的罐体3空间远小于换热介质占有空间，因此换热介质的富余量很大从而进一步保证了盘管反应器温度的稳定。

进一步优选均流板5设置为两个，分别安装在螺旋盘管7的上方和下方，上均流板与罐体3顶部的距离以及下均流板与罐体3底部的距离均为0.1～1D，D是罐体3内径。

作为一种优选的实施方式，还包括旋流片9，所述旋流片9为呈螺旋扭曲的薄片，所述旋流片9安装在所述输入口1内。所述旋流片9能增强母液的湍流效应，使母液混合更均匀，传热更快。

为了降低旋流片的阻力系数，在所述旋流片9上均布微孔。所述微孔为圆形孔、椭圆形孔、条形孔三角形孔的一种或两种以上的组合。所述旋流片9的长度为螺旋盘管7长度的20～80％。

优选地，螺旋盘管7的输入口1和输出口6，罐体3的顶部换热介质接口4及底部换热介质接口8可以采用多种接口方式，如法兰接口、螺纹接口、卡套接口、焊接等等，根据不同的应用场合选择不同的接口形式，以满足耐压，保证气密性和可替换性的需求。

罐体3外部有一个保温层2，当需要恒温、保温时，保温层2能显著降低罐体3的热量损失。进一步的，当需要散热时，保温层2可以拆除不要。

虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的实用新型思想并不仅限于此实用新型，任何运用本实用新型思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (7)

1.一种管式反应器，包括：

罐体(3)，所述罐体(3)的顶部制有顶部换热介质接口(4)，所述罐体(3)的底部制有底部换热介质接口(8)；

螺旋盘管(7)，所述螺旋盘管(7)安装在所述罐体(3)内，所述螺旋盘管的两端管口分别为输入口(1)和输出口(6)，所述输入口(1)从所述罐体(3)的下部侧壁穿出罐体(3)，所述输出口(6)从所述罐体(3)的上部侧壁穿出罐体(3)；

其特征在于，还包括旋流片(9)，所述旋流片(9)为呈螺旋扭曲的薄片，所述旋流片(9)安装在所述输入口(1)内。

2.根据权利要求1所述的管式反应器，其特征在于，还包括均流板(5)，所述均流板(5)为多孔板，安装在罐体(3)内，位于所述螺旋盘管(7)的上方和/或下方。

3.根据权利要求2所述的管式反应器，其特征在于，所述均流板(5)为两个，分别安装在螺旋盘管(7)的上方和下方，上均流板(5)与罐体(3)顶部的距离以及下均流板(5)与罐体(3)底部的距离均为0.1～1D，D是罐体(3)内径。

4.根据权利要求1所述的管式反应器，其特征在于，所述旋流片(9)上均布微孔。

5.根据权利要求4所述的管式反应器，其特征在于，所述微孔为圆形孔、椭圆形孔、条形孔三角形孔的一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的管式反应器，其特征在于，所述旋流片(9)的长度为螺旋盘管(7)长度的20～80％。

7.根据权利要求1所述的管式反应器，其特征在于，还包括保温层(2)，包覆安装在所述罐体(3)外壁。

Images