[實(shí)用新型]一種連續(xù)式亞臨界水管式反應(yīng)設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120096090.0
• 申請(qǐng)日: 2011-04-05
• 公開（公告）號(hào): CN201988366U
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白新鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 白新鵬
• 主分類號(hào): B01J3/04
• 分類號(hào): B01J3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及亞臨界水反應(yīng)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)式亞臨界水管式反應(yīng)設(shè)備。

背景技術(shù)

亞臨界水（SCW）就是在適度的壓力下，把水加熱到100℃以上，臨界溫度374℃以下的高溫時(shí)，使其仍然保持在液體狀態(tài)的高溫高壓水，這時(shí)水的性質(zhì)會(huì)發(fā)生了很大的變化，一方面其極性會(huì)降低，傳質(zhì)阻力變小，對(duì)有機(jī)物的溶解能力也會(huì)增加，類似于有機(jī)溶劑，另一方面，隨著溫度接近臨界點(diǎn)，水的酸堿催化能力大大增強(qiáng)，在一定程度上可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)酸堿催化劑用于酸堿催化反應(yīng)，免去酸堿催化劑的應(yīng)用以及酸堿的后處理過程，消除了污染源，另外由于其的性質(zhì)隨溫度和壓力可調(diào)，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)反應(yīng)所需要的條件，控制反應(yīng)朝期望的方向進(jìn)行。

很多有機(jī)化合物在常溫水中都能發(fā)生水解，但如無強(qiáng)酸或強(qiáng)堿催化劑的加入，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率會(huì)較低，而在SCW中進(jìn)行水解反應(yīng)，就能減少甚至消除強(qiáng)酸強(qiáng)堿催化劑的使用，從而免去了反應(yīng)后的產(chǎn)物中和和分離等步驟，同時(shí)能通過控制反應(yīng)溫度等條件來控制SCW的pH值并最終控制反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物組成。

但是，由于其反應(yīng)要求高溫高壓，對(duì)設(shè)備的要求比較高，一般現(xiàn)在采用高壓反應(yīng)罐進(jìn)行間歇、或分批反應(yīng)，這樣反應(yīng)過程中反應(yīng)程度自動(dòng)控制，及取樣分析等不太方便，操作過程不容易控制，也不利于放大生產(chǎn)，為了克服目前現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的缺陷，我們開發(fā)一種亞臨界水管式反應(yīng)設(shè)備，該設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)；設(shè)備簡單，可以同時(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制反應(yīng)溫度、壓力和時(shí)間，反應(yīng)過程可以隨機(jī)取樣分析，準(zhǔn)確高效的控制反應(yīng)過程。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述情況，為了克服現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的缺陷，本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)式亞臨界水管式反應(yīng)設(shè)備，可有效的控制反應(yīng)過程溫度，壓力和時(shí)間，提高反應(yīng)生產(chǎn)效率，及有效進(jìn)行產(chǎn)品的質(zhì)量控制，以滿足多種反應(yīng)過程的需要。

本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是：反應(yīng)物料輸入管線及保護(hù)氣體輸入管線連接在物料貯存罐上面，物料貯存罐出口與流量計(jì)進(jìn)口相連，流量計(jì)出口與高壓計(jì)量泵進(jìn)口連接，高壓計(jì)量泵出口管線上裝有壓力檢測器，并與管式反應(yīng)器進(jìn)口連接，管式反應(yīng)器出口與管式冷凝器進(jìn)口相連，管式冷凝器出口與高壓背壓閥進(jìn)口相連，高壓背壓閥出口與反應(yīng)液接收器進(jìn)口相連。

管式冷凝器置于冷卻介質(zhì)貯存器內(nèi)，冷卻介質(zhì)貯存器內(nèi)安裝有攪拌器和制冷及控溫系統(tǒng)。

管式反應(yīng)器置于加熱介質(zhì)貯存器內(nèi)，加熱介質(zhì)貯存器內(nèi)安裝有攪拌器和加熱及控溫系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：反應(yīng)物料經(jīng)計(jì)量由高壓計(jì)量泵連續(xù)送入管式反應(yīng)器進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)品連續(xù)經(jīng)過管式冷凝器冷卻后通過高壓背壓閥直接得到反應(yīng)液，過程的壓力可以通過高壓背壓閥調(diào)節(jié)，溫度可由溫度控制系統(tǒng)自動(dòng)控制，反應(yīng)時(shí)間可以根據(jù)液體的性質(zhì)及管式反應(yīng)器的大小，通過高壓計(jì)量泵調(diào)節(jié)流量進(jìn)行控制。保證正常安全連續(xù)的進(jìn)行反應(yīng)。

附圖說明，圖1為本發(fā)明實(shí)施提供的一種連續(xù)式亞臨界水管式反應(yīng)設(shè)備示意圖。

具體實(shí)施方式，參見圖1所示，反應(yīng)物料輸入管線（1）及保護(hù)氣體輸入管線（2）連接在物料貯存罐（3）上面，物料貯存罐（3）出口與流量計(jì)（4）進(jìn)口相連，流量計(jì)（4）出口與高壓計(jì)量泵（5）進(jìn)口連接，高壓計(jì)量泵（5）出口管線上裝有壓力檢測器（6），并與管式反應(yīng)器（7）進(jìn)口連接，管式反應(yīng)器（7）出口與管式冷凝器（8）進(jìn)口相連，管式冷凝器（8）出口與高壓背壓閥（9）進(jìn)口相連，高壓背壓閥（9）出口與反應(yīng)液接收器（10）進(jìn)口相連，管式冷凝器（8）置于冷卻介質(zhì)貯存器（11）內(nèi)，冷卻介質(zhì)貯存器（11）內(nèi)安裝有攪拌器（12）和制冷及控溫系統(tǒng)（13），管式反應(yīng)器（7）置于加熱介質(zhì)貯存器（14）內(nèi)，加熱介質(zhì)貯存器內(nèi)安裝有攪拌器（15）和加熱及控溫系統(tǒng)（16）。

工作原理是：反應(yīng)物料從管線（1）輸入物料貯存罐（3）內(nèi)，根據(jù)需要可以通過管線（2）通入保護(hù)反應(yīng)物料的隋性氣體，貯存罐（3）中的物料經(jīng)流量計(jì)（4）由高壓計(jì)量泵（5）增壓并根據(jù)反應(yīng)時(shí)間要求設(shè)定一定的流量，反應(yīng)系統(tǒng)的壓力大小由高壓背壓閥（9）調(diào)節(jié)，管式反應(yīng)器（7）反應(yīng)的溫度由貯存器（14）內(nèi)加熱介質(zhì)溫度及加熱控溫系統(tǒng)（16）控制，管式冷凝器（8）的冷卻溫度由貯存器（11）內(nèi)冷卻介質(zhì)溫度及制冷和控溫系統(tǒng)（13）控溫，反應(yīng)后的反應(yīng)液通過背壓閥（9）后直接進(jìn)行接收，從而可以實(shí)現(xiàn)物料無催化反應(yīng)自動(dòng)控制過程。

綜上，本實(shí)施例的一種連續(xù)式亞臨界水管式反應(yīng)設(shè)備，可使物料在SCW中發(fā)生水解、氧化等反應(yīng)。反應(yīng)轉(zhuǎn)化過程具有所需催化劑量少或不需要加入催化劑，反應(yīng)時(shí)間短，對(duì)環(huán)境無污染的特點(diǎn)，是一項(xiàng)有待于研究和開發(fā)的具有現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景的清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)，使反應(yīng)過程更加綠色清潔環(huán)保，使用費(fèi)用及生產(chǎn)成體較低，可以放大生產(chǎn)，必會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。