CN220677856U - 一种缠绕管式反应器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种缠绕管式反应器，属于化工设备技术领域。该缠绕管式反应器，包括筒体，所述筒体两端分别设置有第一封堵头与第二封堵头，所述筒体内设置有中心筒，所述中心筒外缘均匀缠绕有若干反应管，若干所述反应管依次螺旋排列，所述反应管之间通过连接件连通；所述第一封堵头处设置有反应介质进口与反应介质出口，所述反应介质进口与所述反应管入口连通，所述反应介质出口与所述反应管出口连通。该反应器具有占地面积小、反应均匀、可控性强、维护方便等优点，更适用于一些需要高效、精确反应的场合。

Description

一种缠绕管式反应器

技术领域

本申请涉及一种缠绕管式反应器，属于化工设备技术领域。

背景技术

管式反应器是一种常见的反应器类型，其呈管状、长径比很大的连续操作反应器，具有容积效率高、反应效率高、分段温度控制等优点，适用于要求转化率较高或有串联副反应的场合。

但传统的管式反应器有具有，占地面积较大，反应速率很低时所需管道过长，换热效率不高的缺点。

专利CN208612469U公开了一种管式反应器，包括反应管，能够容纳反应流体从中通过并在其中进行反应，所述反应管包括多个螺旋管，且多个所述螺旋管以螺旋的方式缠绕、或者多个所述螺旋管以螺旋阵列的方式布置，且多个所述螺旋管顺次串联而形成所述反应管，反应流体进口接管与反应流体出口接管位于管式反应器的两端，且不可对管体内部进行观察，不便于对反应管内部进行维护和更换零件，且换热流体进口接管与换热流体出口接管位于反应管的同侧，换热效率不佳。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种缠绕管式反应器，克服占地面积大，管道过长，工业上不易实现及换热效果不佳的缺陷，并且易于观察维护，提高反应器使用寿命。

本实用新型提供如下方案:

一种缠绕管式反应器，包括筒体，所述筒体两端分别设置有第一封堵头与第二封堵头，所述筒体内设置有中心筒，所述中心筒外缘均匀缠绕有若干反应管，若干所述反应管依次螺旋排列，所述反应管端口之间通过连接件连通；

所述第一封堵头处设置有反应介质进口与反应介质出口，所述反应介质进口与所述反应管入口连通，所述反应介质出口与所述反应管出口连通。

优选的，所述反应介质进口包括第一反应介质入口与第二反应介质入口，所述第一反应介质入口与第二反应介质入口底部相连通。

优选的，所述连接件设置在所述反应管的两端，为半圆状管件。

优选的，所述第一封堵头与第二封堵头为半球型封头或半椭球型封头。

优选的，所述筒体靠近第一封堵头一端设置有换热介质进口接管；所述筒体靠近第二封堵头一端设置有换热介质出口接管。

优选的，所述换热介质进口接管与换热介质出口接管位于所述筒体的异侧。

优选的，所述中心筒外侧中部设置有固定件。

优选的，所述固定件为半圆形抱箍状。

优选的，所述第二封堵头处设置有观察口。

优选的，所述第一封堵头与第二封堵头处设置有排气管。

本申请的有益效果包括但不限于：

1、本申请所提供的一种缠绕管式反应器，中心筒外缘均匀缠绕有若干反应管，反应管依次螺旋排列，反应管端口之间通过连接件连通，能够使得反应流体在管体内停留时间大大加长，有效解决了传统管式反应器反应速率很低时管道需要加工过长、工业上不易实现的问题，有效地减小了占地面积。

2、本申请所提供的一种缠绕管式反应器，反应介质出口与反应介质入口设置在管式反应器的同一端，可以使反应介质在反应过程中更加均匀地流动，从而提高反应器的换热效率；简化缠绕管式反应器的结构，使得反应器更加紧凑，有助于提高反应器的稳定性和可靠性。

3、本申请所提供的一种缠绕管式反应器，第一反应介质入口与第二反应介质入口底部相连通，使反应介质在反应管中混合更加均匀，从而提高反应效率；可以减少非必要的管道长度，从而减小反应器的体积和重量。

4、本申请所提供的一种缠绕管式反应器，换热介质进口接管与换热介质出口接管位于所述筒体的异侧，反应器内部的换热介质在异侧进出，从而实现了对反应器内部的温度分布的控制和调节；即可以使得换热介质在反应器内部形成了一个由异侧进出的循环流动，从而实现了对反应器内部的温度控制，使管内换热效果有效提高。

5、本申请所提供的一种缠绕管式反应器，中心筒筒体中部设置有半圆形抱箍状固定件，对缠绕在中心筒上的反应管起到固定作用，且固定件较小，不影响换热介质在筒体内的流通。

6、本申请所提供的一种缠绕管式反应器，第二封堵头处设置有观察口，便于检查反应器内部的情况，有助于保证反应的顺利进行，并提高反应器的稳定性和可靠性。

7、本申请所提供的一种缠绕管式反应器，第一封堵头与第二封堵头处设置有排气管，减少反应器内部压力，及时将反应器内部气体排出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请一种缠绕管式反应器侧截面示意图；

图2为本申请一种缠绕管式反应器筒体内部结构示意图；

图3为图2中A部分结构示意图；

图4为图2中B部分结构示意图。

部件和附图标记列表：

1筒体、2第一封堵头、3第二封堵头、4中心筒、5反应管、6连接件、7反应介质进口、8反应介质出口、9第一反应介质入口、10第二反应介质入口、11换热介质进口接管、12换热介质出口接管、13固定件、14观察口、15排气管。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。

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该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-4可知，本申请的实施例提供了一种缠绕管式反应器，包括筒体1，筒体1两端分别设置有第一封堵头2与第二封堵头3，保持整体结构的密闭性，筒体1内设置有中心筒4，为反应管5提供缠绕支撑，中心筒4外缘均匀缠绕有若干反应管5，反应物在反应管5内流动并发生反应，若干反应管5依次螺旋排列，反应管5端口之间通过连接件6连通，即反应管5从一段螺旋缠绕至另一端后通过连接件6连通再反向缠绕回来，增加了反应物质的流动长度，保证了反应停留时间，当工业上需要较长的管路时，也能保证有较小的体积，便于工业化的实现；可选的，中心筒4两端直径小于中心筒4中部直径，便于反应管5来回缠绕；

具体的，第一封堵头2处设置有反应介质进口7与反应介质出口8，反应介质进口7与反应管5入口连通，反应介质出口8与反应管5出口连通，反应介质从反应介质入口处进入螺旋反应管5，反应完成后从反应介质出口8出流出。

作为一种实施方式，反应介质进口7包括第一反应介质入口9与第二反应介质入口10，第一反应介质入口9与第二反应介质入口10底部相连通，可以使得反应介质在反应管5内部更加充分地混合，从而提高反应效率。

作为一种实施方式，连接件6设置在反应管5的两端，将反应管5连接起来，延长反应物质可流通长度，其连接件6为半圆状管件，可以增加反应管5的强度与稳定性，承受反应过程中的压力与温度变化，且半圆形设计更利于连接紧密，减少泄漏的风险，反应物质进入反应管5之后，又经过两端的弯头进行回流进入下一根反应管5内，往复循环，直至从反应介质出口8流出。

作为一种实施方式，第一封堵头2与第二封堵头3半球型封头或半椭球型封头，半球型封头或半椭球型封头的结构可以使得反应器的两端与封堵头之间的密封性更好，从而避免反应物泄漏和环境污染。

作为一种实施方式，筒体1靠近第一封堵头2一端设置有换热介质进口接管11；筒体1靠近第二封堵头3一端设置有换热介质出口接管12，换热流体从换热介质进口接管11处流入，从换热介质出口接管12处流出，对反应管5进行换热，换热介质穿过反应管5之间的间隙，和/或，反应管与筒体1之间的空隙进行换热，对流传热系数高，换热效果高。

作为一种实施方式，换热介质进口接管11与换热介质出口接管12位于筒体1的异侧，便于换热介质在筒体1内更加均匀地流动分布，充满整个筒体1，使反应器内部的温度更加均衡，提高换热效率，优选的，换热介质进口接管11位于筒体1的下部，换热介质出口接管12位于筒体1的上部，换热介质可选用气体，气体具有较小的密度和较高的热膨胀系数，可以利用气体的特性，从底部弥散到顶部，形成异侧对流循环，从而提高换热效率。

作为一种实施方式，中心筒4外侧中部设置有固定件13，对缠绕在中心筒4外侧的反应管5起到固定作用。

作为一种实施方式，固定件13为半圆形抱箍状，不会阻挡换热介质流通，且抱箍状便于换热介质在固定件13与反应管5之间流通。

作为一种实施方式，第二封堵头3处设置有观察口14，可选的，观察口14处可采用耐高压玻璃形成密闭空间，便于操作人员方便观察反应过程，及时发现反应器内部的变化与异常情况，提高操作安全性。

作为一种实施方式，第一封堵头2与第二封堵头3处设置有排气管15，减少反应器内部压力，及时将反应器内部气体排出，保证反应进行。

作为另一种实施方式，本申请提供了一种缠绕管式反应器的使用方法，将反应介质注入反应介质进口7，在反应管5内循环往复，直至反应完成后从反应介质出口8流出；换热介质从换热介质进口接管11处流入，换热介质穿过反应管5之间的间隙，和/或，反应管5与筒体1之间的空隙进行换热，最终从换热介质出口接管12处流出，在反应过程中，可从观察口14出检测反应的进程，并进行相应调整。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种缠绕管式反应器，其特征在于，包括筒体，所述筒体两端分别设置有第一封堵头与第二封堵头，所述筒体内设置有中心筒，所述中心筒外缘均匀缠绕有若干反应管，若干所述反应管依次螺旋排列，所述反应管端口之间通过连接件连通；

所述第一封堵头处设置有反应介质进口与反应介质出口，所述反应介质进口与所述反应管入口连通，所述反应介质出口与所述反应管出口连通。

2.如权利要求1所述的缠绕管式反应器，其特征在于，所述反应介质进口包括第一反应介质入口与第二反应介质入口，所述第一反应介质入口与第二反应介质入口底部相连通。

3.如权利要求1所述的缠绕管式反应器，其特征在于，所述连接件设置在所述反应管的两端，为半圆状管件。

4.如权利要求1所述的缠绕管式反应器，其特征在于，所述第一封堵头与第二封堵头为半球型封头或半椭球型封头。

5.如权利要求1所述的缠绕管式反应器，其特征在于，所述筒体靠近第一封堵头一端设置有换热介质进口接管；所述筒体靠近第二封堵头一端设置有换热介质出口接管。

6.如权利要求5所述的缠绕管式反应器，其特征在于，所述换热介质进口接管与换热介质出口接管位于所述筒体的异侧。

7.如权利要求1所述的缠绕管式反应器，其特征在于，所述中心筒外侧中部设置有固定件。

8.如权利要求7所述的缠绕管式反应器，其特征在于，所述固定件为半圆形抱箍状。

9.如权利要求1所述的缠绕管式反应器，其特征在于，所述第二封堵头处设置有观察口。

10.如权利要求1所述的缠绕管式反应器，其特征在于，所述第一封堵头与第二封堵头处设置有排气管。