CN218945034U - 混合池反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的混合池反应装置，包括混合池反应装置，包括反应釜，反应釜内两侧设置有列管式换热器，列管式换热器的壳程两端连通至反应釜外，反应釜内沿轴向设置有顶端向上伸出的导料管，导料管下方同向设置有底端向下伸出的循环管，循环管的顶端设置有旋流分布器，循环管的底端通过管道连通有循环泵，循环泵的另一端通过管道连通至反应釜底端。本实用新型的混合池反应装置，通过在反应釜内形成热区和冷区，使得密度小的热物料上升，密度大的冷物料下降，从而在反应釜内形成自循环；再通过强化反应釜内物料循环过程，使反应更均匀，温度梯度更小。以上方式中，没有旋转部件穿过反应釜内外，更容易实现密封。
Description
技术领域
本实用新型属于化工反应器技术领域，具体涉及一种混合池反应装置。
背景技术
传统反应器通过内置搅拌器使反应釜内物料接触进行反应，需要配置电机进行机械搅拌。搅拌器选型及搅拌速率对反应速率、转化率、传质、传热等都会有不同程度的影响。在搅拌过程中容易造成高度方向上混合不均匀，会导致反应温度梯度较大，不利于反应温度的控制，使反应效率不高。另外，搅拌会导致设备密封性差，容易造成反应液泄漏，有安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种混合池反应装置，解决了现有电机搅拌式反应器搅拌不均匀以及易泄漏的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：混合池反应装置，包括反应釜，反应釜内两侧设置有列管式换热器，列管式换热器的壳程两端连通至反应釜外，反应釜内沿轴向设置有顶端向上伸出的导料管，导料管下方同向设置有底端向下伸出的循环管，循环管的顶端设置有旋流分布器，循环管的底端通过管道连通有循环泵，循环泵的另一端通过管道连通至反应釜底端。
本实用新型的特点还在于，
循环泵与循环管连通的管道上设置有辅助换热器。
导料管的底端通过连杆连接有水平的进料挡板。
导料管的顶端通过管道连通有主料槽，反应釜的顶端上方通过管道分别连通有辅料槽和备用槽。
反应釜的顶端通过管道连通有冷凝器，冷凝器的底端通过管道连通至反应釜顶端，冷凝器的顶端连通有不凝气管道。
反应釜外壁设置有夹套，夹套上连通有换热管道。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的混合池反应装置，通过导料管将放热或吸热反应所需部分物料导入反应釜的低位或高位产生放热或吸热，结合列管式换热器的换热，在反应釜内形成热区和冷区，使得密度小的热物料上升，密度大的冷物料下降，从而在反应釜内形成自循环；再通过循环泵结合旋流分布器来强化反应釜内物料循环过程，使反应更均匀，温度梯度更小。以上方式中，没有旋转部件穿过反应釜内外，更容易实现密封。
附图说明
图1是本实用新型的混合池反应装置的结构示意图；
图2是本实用新型的混合池反应装置中反应釜的结构示意图；
图3是本实用新型的混合池反应装置中的旋流分布器结构示意图。
图中，1.反应釜，2.列管式换热器，3.导料管，4.循环管，5.旋流分布器，6.循环泵，7.辅助换热器，8.进料挡板，9.主料槽，10.辅料槽，11.备用槽，12.冷凝器，13.夹套。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供了一种混合池反应装置，如图1和图2所示，包括反应釜1，反应釜1内两侧设置有列管式换热器2，列管式换热器2的壳程两端连通至反应釜1外，管程上下两端和反应物料贯通。反应釜1内沿轴向设置有顶端向上伸出的导料管3，导料管3的顶端通过管道连通有主料槽9，反应釜1的顶端上方通过管道分别连通有辅料槽10和备用槽11。导料管3的底端通过连杆连接有水平的进料挡板8。导料管3下方同向设置有底端向下伸出的循环管4，循环管4的顶端设置有如图3所示的旋流分布器5，旋流分布器5外壳为圆筒形结构，内部固定扇叶。循环管4的底端通过管道连通有循环泵6，循环泵6的另一端通过管道连通至反应釜1底端。循环泵6与循环管4连通的管道上设置有辅助换热器7。反应釜1的顶端通过管道连通有冷凝器12，冷凝器12的底端通过管道连通至反应釜1顶端，冷凝器12的顶端连通有不凝气管道。反应釜1外壁设置有夹套13，夹套13上连通有换热管道。
以下通过将本实用新型用于ABL(α-乙酰基-γ-丁内酯)的合成反应来具体说明，该合成反应中，反应原料为乙酸乙酯和GBL，反应溶剂为苯类化合物，催化剂为钠，反应为放热反应：
如图1所示，通过辅料槽10向反应釜1中加入乙酸乙酯和GBL，通过备用槽11向反应釜1中加入苯类化合物等溶剂，通过主料槽9向反应釜1中加入催化剂钠液，之后钠液由导料管3经进料挡板8进入反应液对其进行催化并放热，进料挡板8用来防止下落的钠液与循环管4出液直接对冲，由于该合成反应为放热反应，因此通过向列管式换热器2管程中通入循环水来给其降温，使得列管式换热器2附近的反应液遇冷下降形成冷区；而钠液则通过导料管3直接通到反应釜1底部催化反应液进行反应，由于钠液与反应液直接接触的区域温度相对较高，其周围的反应液受热在列管式换热器2中间的热区上升，如此便使反应液在反应釜1内形成自循环。为强化反应釜1内物料循环，可同时打开循环泵6，使反应液从反应釜1底端抽出，经循环泵6后再通过循环管4打入反应釜1中，反应液出循环管4时经旋流分布器5的叶片导流使其旋转流出，起到类似搅拌的效果。由于该合成反应采用的催化剂钠液极易凝固，为了保证再次打入反应釜1中反应液的温度不低于钠的熔点，可通过辅助换热器7提供热量，辅助换热器7的换热端通入蒸汽即可。反应过程中，产生的气相进入冷凝器12冷凝后，冷凝液回流至反应釜1，未冷凝的气体作为不凝气排出。反应釜1外壁设置有夹套13，夹套13上连通有换热管道，用于在反应起始阶段来辅助反应釜1升温，换热管道一端通入蒸汽即可。
以上合成反应为放热反应，若为吸热反应，则可将导料管3的底端抬高至反应釜1上部，同时给列管式换热器2通入蒸汽给其升温，这样反应区的反应液温度低反应液就会下降，而列管式换热器2所在区域的温度高反应液就会上升，如此便可形成与放热反应方向相反的循环过程。相应的，也可以将循环管4的顶端抬高至导料管3下方，保证进入冷区的反应液有足够冷量完成上述循环过程。
通过上述方式，本实用新型的混合池反应装置，通过导料管3将放热或吸热反应所需部分物料导入反应釜1的低位或高位产生放热或吸热，结合列管式换热器2的换热，在反应釜1内形成热区和冷区，使得密度小的热物料上升，密度大的冷物料下降，从而在反应釜1内形成自循环；再通过循环泵6结合旋流分布器5来强化反应釜1内物料循环过程，使反应更均匀，温度梯度更小。以上方式中，没有旋转部件穿过反应釜内外，更容易实现密封。
Claims (6)
1.混合池反应装置，其特征在于，包括反应釜(1)，反应釜(1)内两侧设置有列管式换热器(2)，列管式换热器(2)的壳程两端连通至反应釜(1)外，反应釜(1)内沿轴向设置有顶端向上伸出的导料管(3)，导料管(3)下方同向设置有底端向下伸出的循环管(4)，循环管(4)的顶端设置有旋流分布器(5)，循环管(4)的底端通过管道连通有循环泵(6)，循环泵(6)的另一端通过管道连通至反应釜(1)底端。
2.如权利要求1所述的混合池反应装置，其特征在于，所述循环泵(6)与循环管(4)连通的管道上设置有辅助换热器(7)。
3.如权利要求1所述的混合池反应装置，其特征在于，所述导料管(3)的底端通过连杆连接有水平的进料挡板(8)。
4.如权利要求1所述的混合池反应装置，其特征在于，所述导料管(3)的顶端通过管道连通有主料槽(9)，反应釜(1)的顶端上方通过管道分别连通有辅料槽(10)和备用槽(11)。
5.如权利要求1所述的混合池反应装置，其特征在于，所述反应釜(1)的顶端通过管道连通有冷凝器(12)，冷凝器(12)的底端通过管道连通至反应釜(1)顶端，冷凝器(12)的顶端连通有不凝气管道。
6.如权利要求1所述的混合池反应装置，其特征在于，所述反应釜(1)外壁设置有夹套(13)，夹套(13)上连通有换热管道。
Priority Applications (1)
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| CN202223197037.7U CN218945034U (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 混合池反应装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN218945034U true CN218945034U (zh) | 2023-05-02 |
Family
ID=86106956
Family Applications (1)
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| CN202223197037.7U Active CN218945034U (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 混合池反应装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN218945034U (zh) |
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2022
- 2022-11-30 CN CN202223197037.7U patent/CN218945034U/zh active Active
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