CN2531870Y - 用于液——液反应的喷射反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用于液——液反应的喷射反应器，其结构是：包括反应釜(1)和与之连接的加热套(6)、循环泵(9)、喷射器(12)及循环管路和阀门；反应釜釜体内，设有下流导流筒(2)、上流导流分离器(5)，前者通过支撑板固定在后者的中部；下流导流筒的筒体上，设有旋流导板(3)；上流导流分离器，其通过支撑柱固定在釜体内壁上，其与釜体内壁的间隙是反应物物流的通道。本实用新型具有微观混合充分均匀、产品转化率高及结构简单等优点，可与其它化工分离设备组成一体化的耦合装置，以完成液——液反应体系的反应与分离。

Description

用于液--液反应的喷射反应器

所属技术领域

本实用新型涉及化工清洁生产技术装备，特别是一种用于液--液反应的喷射反应器。

背景技术

目前，工业中所采用的反应器有喷射反应器和机械搅拌釜式或管式反应器。喷射反应器大多用于气--液反应，其反应的转化率受化学反应的种类和化学反应的平衡常数等因素所限制，因此，反应的转化率普遍不高，副反应较多，给后序的分离出产品的难度增大。机械搅拌釜式或管式反应器一般采用液--液反应体系，其缺陷是：当反应物和催化剂投入反应器内，反应达到平衡即反应终点时，反应物、反应产物和副产物的混合物一同会进入下步的分离工序；另外，由于反应器内的混合主要靠机械搅拌或液体输送机械的强制流动，因此，微观混合不均，容易出现混合死区，甚至反应物料在反应器内打旋。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能克服现有技术缺陷的用于液--液反应的喷射反应器，该装置可使反应物料在反应器内混合均匀，不会出现打旋现象。此外，与化工分离设备耦合使用，可使液--液反应体系至始至终处于非平衡状态的一体化，从而分离产品容易，且产品转化率高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括反应釜、循环泵、喷射器及循环管路和阀门。其中，反应釜釜体内：设有下流导流筒、上流导流分离器，前者通过支撑板固定在后者的中部；下流导流筒的筒体上，设有螺旋旋流导板；上流导流分离器，其通过支撑柱固定在釜体内壁上，其与釜体内壁的间隙是反应物物流的通道。

本实用新型主要的优点如下：

一是功能好：可与其它化工分离设备组成一体化的耦合装置，以完成液--液反应体系的反应与分离。

二是微观混合充分均匀：由于反应釜内设有上、下导流及气液分离装置，密封条件比较好，所以，釜内物料在下流、上流以及再下流的过程中可充分混合、传质及气液分离。

三是产品转化率高：喷射器工作时所带入反应釜的惰性气体(微气泡)，不仅可容易转移出副产物和降低物料的粘性阻力，同时也大大增加了反应的界面，使反应进程加快。

四是结构简单，没有转动部件，便于制造、操作和维修。

附图说明

图1是本实用新型的结构及其安装示意图。

图2是图1中反应釜1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示：包括反应釜1和与之连接的加热套6、循环泵9、喷射器12及循环管路和阀门。其中，反应釜釜体内设有下流导流筒2、上流导流分离器5，前者通过支撑板固定在后者的中部。下流导流筒的筒体上，设有旋流导板3。上流导流分离器，可通过支撑柱固定在釜体内壁上，其与釜体内壁的间隙是反应物物流的通道。

上述的旋流导板3，有3个，螺旋向下，呈120度分布在同一个水平面上，均与下流导筒2中部的内壁焊接相连。每个旋流导板的宽度等于下流导筒的筒体内径的一半，其向下旋转的角度是20-45度，一般为30度。

上述的下流导筒2，其底部和中部分别通过3个支撑板固定在上流导流分离器5的中部，支撑板可起导流作用；其筒体直径为反应釜内径的1/6至1/8倍，一般为1/7倍；其筒体外壁上焊接有蛇管换热器4。蛇管换热器的进孔11、出孔13，分别位于反应釜的釜盖上。

上述的上流导流分离器5，其底部呈半椭球面，其筒体直径为反应釜1内径的4/5至7/8倍，其下部和中部各通过3个支撑柱与釜体内壁接触相连。

上述的反应釜1，可通过与之釜盖连接的喷射器12，经液相循环排出管10连接循环泵9(离心泵)，循环泵又经液相循环吸入管7连接釜体底部的物料排除管道。液相循环排出管、液相循环吸入管，各装有一个换热套管8。

本反应器可通过气相循环管路连接化工分离设备，组成一体化的耦合装置，以完成液--液反应体系的反应与分离。化工分离设备，可采用精馏塔或吸收塔或吸附塔或冷凝器。气相循环管路包括气相循环喷射器进口管14、气相循环分离器进气管16，其一端分别连接喷射泵12、反应釜釜盖，另一端分别连接化工分离设备15的上、下部。

下面，简述一下本实用新型的工作过程。

反应釜1釜体内存在有一定量的氮气或空气等惰性气体。当循环泵9工作时，喷射器12将流体(含惰性气体)高速喷入釜体内，经下流导流筒2及旋流导板3混合，使流体高速旋转进入釜体底部，然后作旋转向上运动。此时，由于离心力和重力(密度差)在纵向和径向上的双重作用，加上上流导流分离器5的通道较宽，气、液有较充分的分离时间和分离力。

靠近上流导流分离器器壁的流体中气体含率很低，其经过反应物物流的通道(即釜壁与上流导流器外壁的通道)下流至釜体下部的液相循环吸入管7，再由循环泵打入循环。经上流导流分离器分离的气体(含有副产物)逸出液面后，被喷射泵工作时形成的负压而吸入气相循环管路，再由分离设备将副产物及部分带出的反应物分离，分离出的惰性气体进入喷射泵继续循环，分离出的反应物回流至反应釜。惰性气体在此起分离副产物的载体的作用，使反应与分离过程同步进行，从而保证了反应在非平衡条件下进行。

在液体和气体经喷射、下流导流筒以及上流导流分离器的过程中，由于气、液充分混合接触，故可基本上消除混合死区，同时，液相中的易挥发的组分(主要是副产品)迁移入气相而被移出反应器，所需的热量由导流筒上的加热蛇管4提供。

Claims (6)

1.一种用于液--液反应的喷射反应器，包括反应釜(1)和与之连接的加热套(6)、循环泵(9)、喷射器(12)及循环管路和阀门，其特征是反应釜釜体内，设有下流导流筒(2)、上流导流分离器(5)，前者通过支撑板固定在后者的中部；下流导流筒的筒体上，设有旋流导板(3)；上流导流分离器，其通过支撑柱固定在釜体内壁上，其与釜体内壁的间隙是反应物物流的通道。

2.根据权利要求1所述的用于液--液反应的喷射反应器，其特征是所述的旋流导板(3)，有3个，螺旋向下，位于同一个水平面，相互之间的角度是120度，均与下流导筒(2)中部的内壁焊连，每个旋流导板的宽度等于下流导筒的筒体内径的一半，其向下旋转的角度是20-45度。

3.根据权利要求1所述的用于液--液反应的喷射反应器，其特征是所述的旋流导板(3)，向下旋转的角度是30度。

4.根据权利要求1或2所述的用于液--液反应的喷射反应器，其特征是所述的下流导筒(2)，其底部和中部分别通过三个导流支撑板固定在上流导流分离器(5)的中部，其筒体直径为反应釜(1)内径的1/6至1/8倍，其筒体外壁上焊接有蛇管换热器(4)。

5.根据权利要求1所述的用于液--液反应的喷射反应器，其特征是所述的上流导流分离器(5)，其底部呈半椭形面，其筒体直径为反应釜(1)内径的4/5至7/8倍，其下部和中部各通过3个支撑柱与釜体内壁接触相连。

6.根据权利要求4所述的用于液--液反应的喷射反应器，其特征是所述的上流导流分离器(5)，其底部呈半椭球面，其筒体直径为反应釜(1)内径的4/5至7/8倍，其下部和中部各通过3个支撑柱与釜体内壁接触相连。

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