CN220677801U - 一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及化工气固反应容器结构技术领域，特别涉及一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，包括反应管、上端盖、下端盖及搅拌轴；反应管两端开口设置，该反应管内部安装有至少一组的反应床，该反应床上平铺固体颗粒反应物料，向反应管内输入的气体反应物料汇聚于反应床处与固体颗粒反应物料进行反应；上端盖及下端盖密封分设于反应管的两端；搅拌轴转动安装于反应管内，该搅拌轴上安装有与反应床一一对应设置的搅拌桨叶，该搅拌桨叶位于反应床的上方，对固体颗粒反应物料进行搅拌平铺，使得批量式反应的气固反应方式改变为连续的气固反应方式，提高气固反应的效率、反应速度以及反应容器操作的灵活性。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工气固反应容器结构技术领域，特别涉及一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器。
背景技术
现有的气固反应多采用反应釜进行反应，反应釜是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。其结构一般由釜体、传动装置、搅拌装置、加热装置、冷却装置、密封装置组成。相应配套的辅助设备：分馏柱、冷凝器、分水器、收集罐、过滤器等。
但是，现有的反应釜进行气固反应时，需要一次性向反应釜内输入足量的气体反应物与固体颗粒反应物，在反应釜内进行充足的反应后，才能将反应物向外进行输出，造成了反应时间长、反应效率低等缺点。
因此，亟需一种能够连续反应的、反应效率高、反应速度快及操作灵活的反应容器。
实用新型内容
针对以上问题，本实用新型提供了一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，通过将小体积的管状的反应管替代大体积的反应釜，使得批量式反应的气固反应方式改变为连续的气固反应方式，提高气固反应的效率、反应速度以及反应容器操作的灵活性，形成一种能够满足绿色化工生产、确保化工反应安全的新型反应设备。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，包括：
反应管、上端盖、下端盖及搅拌轴；
所述反应管两端开口设置，该反应管内部安装有至少一组的反应床，该反应床上平铺固体颗粒反应物料，向所述反应管内输入的气体反应物料汇聚于所述反应床处与固体颗粒反应物料进行反应；
所述上端盖及所述下端盖密封分设于所述反应管的两端；
所述搅拌轴转动安装于所述反应管内，该搅拌轴上安装有与所述反应床一一对应设置的搅拌桨叶，该搅拌桨叶位于所述反应床的上方，对固体颗粒反应物料进行搅拌平铺。
作为改进，所述反应床呈水平网状设置，该反应床上开设有透气孔，该透气孔仅供气体通过。
作为改进，所述反应管上穿设有固体颗粒反应物料的输入管，该输入管位于所述反应床的上方。
作为改进，所述上端盖上开设有气体反应物料的排气口。
作为改进，所述下端盖上开设有气体反应物料的进气口及液体反应物的排液口。
作为改进，所述进气口处连通设置有排气嘴，该排气嘴位于所述反应管内。
作为改进，所述反应管的外部套设有换热管，该换热管与所述反应管之间形成换热通道，且该换热管上开设有换热媒介的进口及出口。
本实用新型的有益效果在于：
(1)本实用新型通过将小体积的管状的反应管替代大体积的反应釜，使得批量式反应的气固反应方式改变为连续的气固反应方式，提高气固反应的效率、反应速度以及反应容器操作的灵活性，形成一种能够满足绿色化工生产、确保化工反应安全的新型反应设备；
(2)本实用新型通过在反应管的外部套设换热管，利用反应管与换热管之间形成的换热通道流通换热媒介，利用换热媒介，对反应管内部的反应温度进行调控，进一步的促进反应管内反应的效率。
综上所述，本实用新型具有连续反应、反应速度高、反应安全等优点，尤其适用于化工气固反应容器结构技术领域。
附图说明
图1为本实用新型实施例一剖视结构示意图；
图2为本实用新型实施例一正视结构示意图；
图3为本实用新型实施例一反应管内部结构示意图；
图4为本实用新型实施例一搅拌轴立体结构示意图；
图5为本实用新型实施例二剖视结构示意图；
图6为本实用新型实施例三串联结构示意图。
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。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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设备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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1：
如图1至4所示，一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，包括：
反应管1、上端盖2、下端盖3及搅拌轴4；
所述反应管1两端开口设置，该反应管1内部安装有至少一组的反应床11，该反应床11上平铺固体颗粒反应物料，向所述反应管1内输入的气体反应物料汇聚于所述反应床11处与固体颗粒反应物料进行反应；
所述上端盖2及所述下端盖3密封分设于所述反应管1的两端；
所述搅拌轴4转动安装于所述反应管1内，该搅拌轴4上安装有与所述反应床11一一对应设置的搅拌桨叶41，该搅拌桨叶41位于所述反应床11的上方，对固体颗粒反应物料进行搅拌平铺。
其中，所述反应床11呈水平网状设置，该反应床11上开设有透气孔12，该透气孔12仅供气体通过。
进一步的，所述反应管1上穿设有固体颗粒反应物料的输入管13，该输入管13位于所述反应床11的上方。
更进一步的，所述上端盖2上开设有气体反应物料的排气口21。
此外，所述下端盖3上开设有气体反应物料的进气口31及液体反应物的排液口32。
并且，所述进气口31处连通设置有排气嘴33，该排气嘴33位于所述反应管1内。
需要说明的是，与传统的釜式反应器相比,本反应器具有效率高、速度快、操作灵活等优点，反应管1采用金属(合金)套管式反应器，反应管1的两端分别采用上端盖2、下端盖3进行密封，形成直筒型反应通道，使得气固反应物可以直接在反应管内进行连续的反应，改变了传统的间歇性反应的方式。
进一步说明的是，在进行反应工作时，输入管13将固体颗粒反应物料输入到反应管1内的反应床11上，固体颗粒反应物料通过旋转的搅拌桨叶41进行平铺，使得固体颗粒反应物料平铺在反应床11上，之后通过进气口31输入气体反应物料，气体反应物料从反应管底端向上流动，气体反应物料快速通过反应床的时候，会带动固体颗粒反应物料波动，实现气体反应物料与固体颗粒反应物料充分接触反应的效果。
并且，反应过程中产生的液体反应生成物会通过下端盖3上的排液口32进行输出排放。
具体说明的是，排液口32的设置位置明显位于进气口31的设置位置，使得液体反应生成物可以顺畅的向外排出。
实施例2：
参照实施例1描述本实用新型实施例2与实施例1的区别在于：
如图5所示，所述反应管1的外部套设有换热管5，该换热管5与所述反应管1之间形成换热通道50，且该换热管5上开设有换热媒介的进口51及出口52。
需要说明的是，在反应管的外管壁上还可以设置散热翅片，利用反应物料和换热媒介不断垂直碰撞，提高了单位体积的传热面积和反应过程中的换热效率，较传统反应釜传热效果上可提升数十倍。
实施例3：
参照实施例1、实施例2描述本实用新型实施例3与实施例1、实施例2的区别在于：
如图6所示，本申请的反应管1还可以采用多组串联的方式，使得气体反应物料从反应管的底端进入反应腔体后再从顶端循环至下一套反应管的底端，往复循环，如此串联式的设计，即实现了单套反应器的传质反应，从总体产量上来看，较现有的反应釜也可以也满足生产需求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，其特征在于，包括：
反应管(1)、上端盖(2)、下端盖(3)及搅拌轴(4)；
所述反应管(1)两端开口设置，该反应管(1)内部安装有至少一组的反应床(11)，该反应床(11)上平铺固体颗粒反应物料，向所述反应管(1)内输入的气体反应物料汇聚于所述反应床(11)处与固体颗粒反应物料进行反应；
所述上端盖(2)及所述下端盖(3)密封分设于所述反应管(1)的两端；
所述搅拌轴(4)转动安装于所述反应管(1)内，该搅拌轴(4)上安装有与所述反应床(11)一一对应设置的搅拌桨叶(41)，该搅拌桨叶(41)位于所述反应床(11)的上方，对固体颗粒反应物料进行搅拌平铺。
2.根据权利要求1所述的一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，其特征在于：
所述反应床(11)呈水平网状设置，该反应床(11)上开设有透气孔(12)，该透气孔(12)仅供气体通过。
3.根据权利要求1所述的一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，其特征在于：
所述反应管(1)上穿设有固体颗粒反应物料的输入管(13)，该输入管(13)位于所述反应床(11)的上方。
4.根据权利要求1所述的一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，其特征在于：
所述上端盖(2)上开设有气体反应物料的排气口(21)。
5.根据权利要求1所述的一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，其特征在于：
所述下端盖(3)上开设有气体反应物料的进气口(31)及液体反应物的排液口(32)。
6.根据权利要求5所述的一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，其特征在于：
所述进气口(31)处连通设置有排气嘴(33)，该排气嘴(33)位于所述反应管(1)内。
7.根据权利要求1所述的一种用于气固两相反应的多管串联连续式反应器，其特征在于：
所述反应管(1)的外部套设有换热管(5)，该换热管(5)与所述反应管(1)之间形成换热通道(50)，且该换热管(5)上开设有换热媒介的进口(51)及出口(52)。
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