CN2772612Y - 用于液相反应的撞击流反应器 - Google Patents

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黎元生
王海波
勾连科
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
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Abstract

本实用新型涉及一种撞击流反应器，适用于石油和化工行业中液一液相连续反应过程，尤其适用于原料或产物中包括有固体或絮体而连续相是液体的反应过程。反应器采用管式壳体，两个导流筒安装于反应器中间，对称安装于导流筒两端且与导流筒轴心线相同的两个螺旋桨推动反应物料经导流筒高速流动并在中心处相向撞击，有效地促进了反应物料的混合。本实用新型反应器解决了现有技术反应物料处于不同反应环境的不足，同时装置结构简单，整体耐压性能提高。

Description

用于液相反应的撞击流反应器
技术领域
本实用新型涉及一种用于石油和化工行业中液--液相反应过程，尤其是原料或产物中包括有固体或絮体而连续相是液体的反应过程的连续式撞击流反应器。
背景技术
对于石油和化工过程中属于外扩散控制的液液反应尤其是反应原料或产物中含有固体或絮状体的液液反应，要求反应器既能为反应物料提供充分的混合空间和最大限度的返混，又能保证反应器中不出现局部堵塞现象。
工业上液液反应最常用的反应器是带搅拌设施的间歇式釜式搅拌反应器。这种反应器的缺点是器内返混不均匀，搅拌效率不高，而且不适合连续操作。中国专利ZL 00230326.4介绍了一种浸没循环撞击流反应器，撞击流反应器提高了混合效率，而且使得器内物料混合比常规搅拌釜式反应器均匀。由于这种反应器的设计考虑到反应体系中气相的存在，因此在反应器上部预留了气相空间，这导致导流筒和螺旋桨都不能装在反应器的中间，这种搅拌器件空间位置上的不均匀直接影响了反应器内物料混合的均匀性。另一方面，反应器底部的反应物料接触的是器壁而上部的物料接触的是气相空间，这又导致这两部分物料所处的物理和化学环境都有差别，从而进一步影响到器内物料在化学反应方面的均匀性。为了适应敞口操作，该专利反应器设计装有顶盖，而这种不均衡的结构加上平板顶盖导致了反应器的强度受到影响，整体耐压性能下降。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述现有装置的不足，提供一种可以适应石油化工过程中要求连续反应，又要求物料在器内快速混合均匀的反应器。
本实用新型的基本部件包括圆筒形反应器外壳，对称安装在反应器壳体内两端中央的导流筒，分别对称安装在导流筒进料端的螺旋桨，螺旋桨与导流筒同轴心安装，进料口安装在导流筒入口处，出料口设置在反应器筒体任意位置。
上述导流筒可以是对称设置的1～6对，一般情况下可以设置1对，如果反应器规模较大，也可以设置2～6对。如果反应器壳体内的采用一对(对称的两个)导流筒，则与圆筒式反应器同轴心，如果设置多对导流筒，则每侧都采用紧密排列形式设置在反应器筒体两端中间。导流筒外侧边缘与反应器两端留有适宜空隙或通道，使循环的物料进入导流筒入口。对称的一对导流筒相距适宜距离，构成主要混合及反应区域。导流筒可以固定在反应器筒体上，也可以固定在反应筒两端的密封结构(如封头)上。螺旋桨转动时，将物料从反应器两端向中间处推动并形成碰撞，导流筒外侧是物料入口，靠近反应器中心处为物料出口。导流筒一般为中空的圆筒状，也可以是带有一定角度的锥台形筒，设置方向可以任意。进料口安装在导流筒入口处，可以从反应器圆筒形外壳开口引入进料管线，也可以从反应器两端引入进料管线，可以从一个导流筒入口引入进料，也可从两个或两个以上导流筒入口同时引入进料。出料口设在反应器的上部，如果只从一个导流筒引入进料，则出料口可设在上部离进料口较远的一侧。由于反应器内物料得到了均匀的混合，实际上出料口可以设在反应器壁上任意位置。为了检修和清理方便，可以在反应器底部设一排净口。圆筒形反应器两侧可以采用封头实现密封，反应器筒体和封头之间可以采用法兰联接方式。螺旋桨的旋转轴通过封头的密封结构与动力设备联接。上述各种结构的具体参数可以根据反应器规模和物料的性质，根据本领域一般知识设计确定。
本实用新型的连续式撞击流反应器采用管道式外壳和与外壳同轴心的导流筒，使反应器内的物料完全处于相同的物理和化学环境，具有比其它撞击流反应器更高效率的混合和反应均匀性。对于全返混式反应器，总有部分物料没经充分反应就从出料口带出。减少没有充分反应的物料出装置的唯一方法就是尽量提高器内物料的均匀性，因此本反应器有比现有撞击流反应器更高的反应效率。对于外扩散控制的快速反应过程，本反应器更加适合。
本实用新型的连续式撞击流反应器采用管道式外壳和与外壳同轴心的导流筒，使反应器内经过反应的物料均匀充满整个反应器体积，更加适合石油化工行业中的大规模连续式反应过程。本实用新型的连续式撞击流反应器采用受力均匀的圆筒式外壳，而且反应器内的物料均匀充满整个反应器体积，使反应器整体耐压性能得以提高，更适合石油化工行业常见的带压力操作。
附图说明
图1是本实用新型连续式撞击流反应器的一种结构示意图。
图2是本实用新型连续式撞击流反应器的侧向截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的内容和实施方法。
本实用新型的基本部件包括圆筒形反应器外壳1；对称安装在反应器壳体内的两个导流筒2，导流筒最好安装在与反应器同轴心的位置；分别对称安装在两个导流筒进料端的螺旋桨3，螺旋桨与导流筒同轴心安装。进料口4安装在导流筒入口处，可以从反应器圆筒形外壳开口引入进料管线，也可以从反应器两端引入进料管线，可以从一个导流筒入口引入进料，也可从两个导流筒入口同时引入进料。出料口5设在反应器的上部，如果只从一个导流筒引入进料，则出料口可设在上部离进料口较远的一侧。由于反应器内物料得到了均匀的混合，实际上出料口可以设在反应器壁上任意位置。为了检修和清理方便，也可以在反应器底部设一排净口。
本实用新型的连续式撞击流反应器主要为要求完全返混的液--液连续反应过程所设计。原料经进料口4引入导流筒入口，经螺旋桨强力推动并在导流筒加速后在撞击面6与被另一个螺旋桨推动相向而来的液体高速相撞发生强力混合，然后部分物料经导流筒外反应器壳内的环形空间循环回导流筒入口进行再次加速、撞击。根据工艺条件要求的反应时间确定进料速率。部分反应物料经出料口5连续出装置送到下一工序。

Claims (8)

1、一种用于液相反应的撞击流反应器，其特征在于包括圆筒形反应器外壳，对称安装在反应器壳体内两端中央的导流筒，分别对称安装在导流筒进料端的螺旋桨，螺旋桨与导流筒同轴心安装，进料口安装在导流筒入口处，出料口设置在反应器筒体任意位置。
2、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的导流筒是对称设置的1～6对。
3、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的进料口安装在导流筒入口处，可以从反应器圆筒形外壳开口引入进料管线，也可以从反应器两端引入进料管线。
4、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的进料口从一个导流筒入口引入进料，或从两个或两个以上导流筒入口同时引入进料。
5、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述出料口设在反应器的上部。
6、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于在反应器底部设一排净口。
7、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的圆筒形反应器两侧采用封头实现密封，反应器筒体和封头之间采用法兰联接方式。
8、按照权利要求7所述的反应器，其特征在于螺旋桨的旋转轴通过封头的密封结构与动力设备联接。
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