專利名稱:用于液——液反應的噴射反應器的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及化工清潔生產技術裝備,特別是一種用于液--液反應的噴射反應器。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是包括反應釜、循環泵、噴射器及循環管路和閥門。其中,反應釜釜體內設有下流導流筒、上流導流分離器,前者通過支撐板固定在后者的中部;下流導流筒的筒體上,設有螺旋旋流導板;上流導流分離器,其通過支撐柱固定在釜體內壁上,其與釜體內壁的間隙是反應物物流的通道。
本實用新型主要的優點如下一是功能好可與其它化工分離設備組成一體化的耦合裝置,以完成液--液反應體系的反應與分離。
二是微觀混合充分均勻由于反應釜內設有上、下導流及氣液分離裝置,密封條件比較好,所以,釜內物料在下流、上流以及再下流的過程中可充分混合、傳質及氣液分離。
三是產品轉化率高噴射器工作時所帶入反應釜的惰性氣體(微氣泡),不僅可容易轉移出副產物和降低物料的粘性阻力,同時也大大增加了反應的界面,使反應進程加快。
四是結構簡單,沒有轉動部件,便于制造、操作和維修。
圖2是
圖1中反應釜1的A-A剖視圖。
如
圖1、圖2所示包括反應釜1和與之連接的加熱套6、循環泵9、噴射器12及循環管路和閥門。其中,反應釜釜體內設有下流導流筒2、上流導流分離器5,前者通過支撐板固定在后者的中部。下流導流筒的筒體上,設有旋流導板3。上流導流分離器,可通過支撐柱固定在釜體內壁上,其與釜體內壁的間隙是反應物物流的通道。
上述的旋流導板3,有3個,螺旋向下,呈120度分布在同一個水平面上,均與下流導筒2中部的內壁焊接相連。每個旋流導板的寬度等于下流導筒的筒體內徑的一半,其向下旋轉的角度是20-45度,一般為30度。
上述的下流導筒2,其底部和中部分別通過3個支撐板固定在上流導流分離器5的中部,支撐板可起導流作用;其筒體直徑為反應釜內徑的1/6至1/8倍,一般為1/7倍;其筒體外壁上焊接有蛇管換熱器4。蛇管換熱器的進孔11、出孔13,分別位于反應釜的釜蓋上。
上述的上流導流分離器5,其底部呈半橢球面,其筒體直徑為反應釜1內徑的4/5至7/8倍,其下部和中部各通過3個支撐柱與釜體內壁接觸相連。
上述的反應釜1,可通過與之釜蓋連接的噴射器12,經液相循環排出管10連接循環泵9(離心泵),循環泵又經液相循環吸入管7連接釜體底部的物料排除管道。液相循環排出管、液相循環吸入管,各裝有一個換熱套管8。
本反應器可通過氣相循環管路連接化工分離設備,組成一體化的耦合裝置,以完成液--液反應體系的反應與分離。化工分離設備,可采用精餾塔或吸收塔或吸附塔或冷凝器。氣相循環管路包括氣相循環噴射器進口管14、氣相循環分離器進氣管16,其一端分別連接噴射泵12、反應釜釜蓋,另一端分別連接化工分離設備15的上、下部。
下面,簡述一下本實用新型的工作過程。
反應釜1釜體內存在有一定量的氮氣或空氣等惰性氣體。當循環泵9工作時,噴射器12將流體(含惰性氣體)高速噴入釜體內,經下流導流筒2及旋流導板3混合,使流體高速旋轉進入釜體底部,然后作旋轉向上運動。此時,由于離心力和重力(密度差)在縱向和徑向上的雙重作用,加上上流導流分離器5的通道較寬,氣、液有較充分的分離時間和分離力。
靠近上流導流分離器器壁的流體中氣體含率很低,其經過反應物物流的通道(即釜壁與上流導流器外壁的通道)下流至釜體下部的液相循環吸入管7,再由循環泵打入循環。經上流導流分離器分離的氣體(含有副產物)逸出液面后,被噴射泵工作時形成的負壓而吸入氣相循環管路,再由分離設備將副產物及部分帶出的反應物分離,分離出的惰性氣體進入噴射泵繼續循環,分離出的反應物回流至反應釜。惰性氣體在此起分離副產物的載體的作用,使反應與分離過程同步進行,從而保證了反應在非平衡條件下進行。
在液體和氣體經噴射、下流導流筒以及上流導流分離器的過程中,由于氣、液充分混合接觸,故可基本上消除混合死區,同時,液相中的易揮發的組分(主要是副產品)遷移入氣相而被移出反應器,所需的熱量由導流筒上的加熱蛇管4提供。
權利要求1.一種用于液--液反應的噴射反應器,包括反應釜(1)和與之連接的加熱套(6)、循環泵(9)、噴射器(12)及循環管路和閥門,其特征是反應釜釜體內,設有下流導流筒(2)、上流導流分離器(5),前者通過支撐板固定在后者的中部;下流導流筒的筒體上,設有旋流導板(3);上流導流分離器,其通過支撐柱固定在釜體內壁上,其與釜體內壁的間隙是反應物物流的通道。
2.根據權利要求1所述的用于液--液反應的噴射反應器,其特征是所述的旋流導板(3),有3個,螺旋向下,位于同一個水平面,相互之間的角度是120度,均與下流導筒(2)中部的內壁焊連,每個旋流導板的寬度等于下流導筒的筒體內徑的一半,其向下旋轉的角度是20-45度。
3.根據權利要求1所述的用于液--液反應的噴射反應器,其特征是所述的旋流導板(3),向下旋轉的角度是30度。
4.根據權利要求1或2所述的用于液--液反應的噴射反應器,其特征是所述的下流導筒(2),其底部和中部分別通過三個導流支撐板固定在上流導流分離器(5)的中部,其筒體直徑為反應釜(1)內徑的1/6至1/8倍,其筒體外壁上焊接有蛇管換熱器(4)。
5.根據權利要求1所述的用于液--液反應的噴射反應器,其特征是所述的上流導流分離器(5),其底部呈半橢形面,其筒體直徑為反應釜(1)內徑的4/5至7/8倍,其下部和中部各通過3個支撐柱與釜體內壁接觸相連。
6.根據權利要求4所述的用于液--液反應的噴射反應器,其特征是所述的上流導流分離器(5),其底部呈半橢球面,其筒體直徑為反應釜(1)內徑的4/5至7/8倍,其下部和中部各通過3個支撐柱與釜體內壁接觸相連。
專利摘要本實用新型是一種用于液——液反應的噴射反應器,其結構是包括反應釜(1)和與之連接的加熱套(6)、循環泵(9)、噴射器(12)及循環管路和閥門;反應釜釜體內,設有下流導流筒(2)、上流導流分離器(5),前者通過支撐板固定在后者的中部;下流導流筒的筒體上,設有旋流導板(3);上流導流分離器,其通過支撐柱固定在釜體內壁上,其與釜體內壁的間隙是反應物物流的通道。本實用新型具有微觀混合充分均勻、產品轉化率高及結構簡單等優點,可與其它化工分離設備組成一體化的耦合裝置,以完成液——液反應體系的反應與分離。
文檔編號B01J14/00GK2531870SQ0222838
公開日2003年1月22日 申請日期2002年2月7日 優先權日2002年2月7日
發明者畢亞凡, 吳元欣, 李慶新, 王為國 申請人:武漢化工學院