CN219463425U - 一种切向流连续化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种切向流连续化反应器，反应器本体包括四个反应室，由下至上依次为第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室，第一反应室底部中心垂直插入第一物料喷射管；第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室的侧面下部分别设有第二物料喷射管，中部设有温度探头孔，每个温度探头孔内安装温度探头；第四反应室侧面上部设有液体出口，液体出口连接U型管，顶部中心设有尾气出口，尾气出口连接一个冷凝器，冷凝器顶部设有气体出口；第二反应室和第三反应室内分别设置一个装有填料的填料网柱。可实现连续化生产，具有结构简单，投资成本小；占地面积小，产能大，产品品质稳定；自动化程度高，安全性可靠等优点。

Description

一种切向流连续化反应器

技术领域

本实用新型属于化学反应设备技术领域，具体涉及一种切向流连续化反应器。

背景技术

反应原料为气体和液体或者液体和液体的反应在精细化工生产中很常见，比如气液反应典型的例子有硝基化、烷氧基化、氢化、氯化、和尾气吸收等，液液反应典型的例子有水解、氧化、环合、酯化等。而目前这两种类型的反应在精细化工生产行业中主要还是以釜式反应器反应为主，且都是间歇反应。其中气液反应的条件多为高温或高压，且反应物料大多有毒性或者易燃易爆的特性。目前按气液相接触形态可分为：1、气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡塔反应器、搅拌鼓泡釜式反应器和板式反应器；2、液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷射和文氏反应器等；3、液体以膜状运动与气相进行接触的填料塔反应器和降膜反应器等。

而这些传统的反应器具有以下缺点：反应设备复杂，功能单一，不易操作；机械搅拌的反应器存在设备密封性差而导致物料泄露的隐患；有毒气体或者易燃易爆气体在反应器中积聚带来安全隐患；设备投资成本高，能耗高等。另一方面在精细化工生产中，目前大多采取的是间歇反应，而间歇操作反应时升温、降温、投料需要大量的时间，且自动化程度低，需要很多人在现场操作，又增加了安全风险，并且间歇操作需要有更多的设备、产能还小、产品品质因为每批次操作的人不同而带来不稳定。

发明内容

实用新型目的： 本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种可实现连续化反应的化工气液或液液反应器，该反应器结构简单、易于操作、传质效果强、可实现工艺连续化反应。

技术方案： 本实用新型所述一种切向流连续化反应器，包括反应器本体，所述反应器本体包括四个反应室，由下至上依次为第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室，所述第一反应室底部中心垂直插入第一物料喷射管；所述第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室的侧面下部分别设有第二物料喷射管，中部设有温度探头孔，每个温度探头孔内安装温度探头；所述第四反应室侧面上部设有液体出口，所述液体出口连接U型管，顶部中心设有尾气出口，所述尾气出口连接一个冷凝器，所述冷凝器顶部设有气体出口；所述第二反应室和第三反应室内分别设置一个装有填料的填料网柱。

进一步地，为提高设备气密性和温控效果，所述的四个反应室之间通过法兰连接，法兰片之间设置垫片，增加气密性；所述的四个反应室外部均包裹不锈钢加热圈，不锈钢加热圈连接铠装热电阻、智能控温仪和调压器；不锈钢加热圈外面包裹一层绝热材料。

进一步地，作为较优实施方式，所述第一物料喷射管为液体物料喷射管，所述第一物料喷射管的前端设有第一物料喷头，后端连接第一流量阀；所述第二物料喷射管为气体或液体物料喷射管，所述第二物料喷射管的前端设有第二物料喷头，后端连接第二流量阀。

进一步地，作为较优实施方式，所述填料网柱为圆柱形，填料网柱内填入填料；所述填料为拉西环、鲍尔环、阶梯环、矩鞍填料或金属环矩鞍填料。

进一步地，作为较优实施方式，所述的每个反应室内物料喷头伸入到反应室内物料喷射管所在横截面的中心，第一反应室内的第一物料喷头伸入到第二物料喷头附近，预热过的物料通过第二物料喷头喷出，当该物料的沸点就是反应温度时，此物料随即在每一节反应室气化，与反应室底部进入的高沸点物料充分接触反应。

本方案反应器特别适用以下反应体系：反应原料都为液体时且某一种液体原料沸点等于反应温度，并且在反应温度下，生成的产物为液态；当低沸点液体原料经每一节反应室侧边的第二物料喷头进入反应室后瞬间气化，可产生大量气泡由下往上移动，再经过填料增强了气液分布，使得原料之间充分接触充分反应。

有益效果： （1）本实用新型方案适用于气液或液液反应器，通过竖直塔体，以及侧边多口进料方式，底部原料切向流接触等设计，可实现连续化生产，具有结构简单，投资成本小；占地面积小，产能大，产品品质稳定；自动化程度高，安全性可靠等优点；（2）通过在第四反应室的出液口设置U型管可以起到液封的作用，保证反应后液体从此处排出，而反应后的尾气只从出气口排出；（3）通过在第二反应室和第三反应室设置填料，可增大气液分布，使气液两相相互强烈混合，强化了传质效果，使反应更加充分。

附图说明

图1为本实用新型方案的整体结构示意图；

其中：1、第一反应室，2、第二反应室，3、第三反应室，4、第四反应室，5、第一物料喷射管，6、第二物料喷射管，7、温度探头孔，8、液体出口，9、U型管，10、尾气出口，11、冷凝器，12、填料网柱，13、法兰，14、第一物料喷头，15、第一流量阀，16、第二物料喷头，17、第二流量阀，18、气体出口。

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做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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一元件，它可以直接在另一元件上，或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

实施例1：一种切向流连续化反应器，包括反应器本体，所述反应器本体包括四个反应室，由下至上依次为第一反应室1、第二反应室2、第三反应室3和第四反应室4，所述第一反应室1底部中心垂直插入第一物料喷射管5；所述第一反应室1、第二反应室2、第三反应室3和第四反应室4的侧面下部分别设有第二物料喷射管6，中部设有温度探头孔7，每个温度探头孔7内安装温度探头；所述第四反应室4侧面上部设有液体出口8，所述液体出口8连接U型管9，顶部中心设有尾气出口10，所述尾气出口10连接一个冷凝器11，所述冷凝器顶部设有气体出口18；所述第二反应室2和第三反应室3内分别设置一个装有填料的填料网柱12。

所述的四个反应室之间通过法兰13连接，法兰片之间设置垫片，增加气密性；所述的四个反应室外部均包裹不锈钢加热圈，不锈钢加热圈连接铠装热电阻、智能控温仪和调压器，可以较为高效的控制反应温度；不锈钢加热圈外面包裹一层绝热材料，绝热材料既可以起到保温的效果，又可以避免人员的烫伤。

所述第一物料喷射管5为液体物料喷射管，所述第一物料喷射管5的前端设有第一物料喷头14，后端连接第一流量阀15；所述第二物料喷射管6为气体或液体物料喷射管，所述第二物料喷射管的前端设有第二物料喷头16，后端连接第二流量阀17。

所述填料网柱12为圆柱形，填料网柱内填入填料；所述填料为拉西环、鲍尔环、阶梯环、矩鞍填料或金属环矩鞍填料。

所述的每个反应室内物料喷头伸入到反应室内物料喷射管所在横截面的中心，第一反应室内的第一物料喷头伸入到第二物料喷头附近，预热过的物料通过第二物料喷头喷出，当该物料的沸点就是反应温度时，此物料随即在每一节反应室气化，与反应室底部进入的高沸点物料充分接触反应。

本方案反应器特别适用以下反应体系：反应原料都为液体时且某一种液体原料沸点等于反应温度，并且在反应温度下，生成的产物为液态；当低沸点液体原料经每一节反应室侧边的第二物料喷头进入反应室后瞬间气化，可产生大量气泡由下往上移动，再经过填料增强了气液分布，使得原料之间充分接触充分反应。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (4)

1.一种切向流连续化反应器，其特征在于：包括反应器本体，所述反应器本体包括四个反应室，由下至上依次为第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室，所述第一反应室底部中心垂直插入第一物料喷射管；所述第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室的侧面下部分别设有第二物料喷射管，中部设有温度探头孔，每个温度探头孔内安装温度探头；所述第四反应室侧面上部设有液体出口，所述液体出口连接U型管，顶部中心设有尾气出口，所述尾气出口连接一个冷凝器，所述冷凝器顶部设有气体出口；所述第二反应室和第三反应室内分别设置一个装有填料的填料网柱。

2.根据权利要求1所述的切向流连续化反应器，其特征在于：所述的四个反应室之间通过法兰连接，法兰片之间设置垫片，增加气密性；所述的四个反应室外部均包裹不锈钢加热圈，不锈钢加热圈连接铠装热电阻、智能控温仪和调压器；不锈钢加热圈外面包裹一层绝热材料。

3.根据权利要求1或2所述的切向流连续化反应器，其特征在于：所述第一物料喷射管为液体物料喷射管，所述第一物料喷射管的前端设有第一物料喷头，后端连接第一流量阀；所述第二物料喷射管为气体或液体物料喷射管，所述第二物料喷射管的前端设有第二物料喷头，后端连接第二流量阀。

4.根据权利要求3所述的切向流连续化反应器，其特征在于：所述填料网柱为圆柱形，填料网柱内填入填料；所述填料为拉西环、鲍尔环、阶梯环、矩鞍填料或金属环矩鞍填料。