[實用新型]一種填充型振蕩流管式反應器

有效

• 申請號: 201320344409.6
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN203370536U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 吳嘉;李偉;張悅
• 申請（專利權）人: 吳嘉
• 主分類號: B01J8/16
• 分類號: B01J8/16;B01J8/20
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型涉及化工反應器領域，具體涉及一種填充型振蕩流管式反應器。

背景技術

對于氣液、氣液液或氣液固多相流催化或非催化反應過程，氣液、氣液液或氣液固相際間的傳遞性能極大的影響著最終的反應效果，作為分散相的氣相或液相在液相主體中的分散形態及尺寸對于實現反應器內良好的混合以及優良的傳遞性能是必需的。傳統的強化混合及傳遞效果的方式多是采用攪拌裝置，增強宏觀湍動強度，實現整體混合。但攪拌過程中經常會出現“死區”，導致物料混合不夠充分。

振蕩流管式反應器是一種有著廣泛應用前景的新型化工反應設備，自問世半個世紀以來，經不斷改進，現已逐漸發展成為一種新型高效的連續化化學反應設備與過程強化裝置。由于它能顯著提高物料的混合程度，傳質傳熱性能優良，且工藝過程容易控制，在連續操作狀態下具有優良的停留時間分布特性，在化工過程工業中已經展現出了巨大的應用價值，在化學反應、絮凝過濾、結晶等諸多領域具有良好的應用前景。

專利號為ZL200610053692.1的中國專利公開了一種錐環擋板振蕩流管式反應器，該反應器由依次相連接的振蕩發生機構、進口段、反應段和出口段組成，在進口段上設有進料口，在出口段上設有出料口，反應段由垂直設置的圓形反應管構成，管內設置有沿垂直方向有序排列的錐環型擋板，將管內空間分隔成多腔室結構。該反應器的優點是在平均流速較低的連續化操作條件下，具有比釜式反應器和普通管式反應器更均勻的停留時間和優良的傳遞特性，并能使固體均勻地懸浮于液體中，防止固體顆粒在反應器內局部空間的堆積。但此反應器在應用于氣液或氣液液多相流反應過程時，由于氣泡或液滴上升過程中發生聚并，無法始終保證分散相形態的穩定性和尺寸的均勻性，降低了相際間混合及傳遞的效果。在應用于以固相作為催化劑的反應體系時，顆粒之間的碰撞磨損和顆粒在液相主體中的粉化使得催化劑在反應器內的均勻懸浮性能變差，增加了操作的不穩定性。

實用新型內容

本實用新型提供了一種填充型振蕩流管式反應器，適用于對氣泡或分散性液滴形狀及尺寸要求較高的氣液反應或液液反應兩相體系以及氣液液反應或氣液固三相體系，并且能夠長期連續化穩定運行。

一種填充型振蕩流管式反應器，由依次連接的振蕩發生機構、進口段、反應段和出口段組成，在所述進口段上設有進料口，在所述出口段上設有出料口，所述反應段為圓形反應管；

所述圓形反應管內設有相對布置的壓緊分布板和支撐分布板，壓緊分布板和支撐分布板之間為裝有填料的填充段。

在所述的反應段的進口一側連接有振蕩發生機構，振蕩發生機構產生的脈沖振蕩推動圓形反應管內物料上下運動，在填充段的填料的作用下，形成不規則的剪切速率分布，流體的流動方向不斷改變，有利于促進各種物料在軸向和橫向上充分混合，從而適用于對氣泡或分散性液滴形狀及尺寸要求較高的體系。

作為優選，所述的圓形反應管為多根，相互之間以串聯或者并聯的方式連接，采用多根圓形反應管進行連接，可以為反應物料提供更多的停留時間以及反應空間。

作為優選，所有圓形反應管相互串聯，相鄰兩根圓形反應管之間的銜接部分設有子進料口，此時，可以實現反應體系分散性介質多點進料。

作為進一步優選，相鄰兩根圓形反應管之間通過連接管相連通，且每根連接管上均設有所述的子進料口，此時，通過子進料口加入的原料可以與反應體系有一個預混合的過程，使反應段的反應能夠更加平穩的進行。

作為優選，所述的填料為顆粒結構或規整結構，這些填料可以為化工填料或催化劑顆粒，根據反應性質的不同而做不同的選擇，此外還可根據液相主體的性質選擇親水型或親油型的顆粒。

所述的填料為無序堆積或規整堆積，作為進一步的優選，所述的填料無序堆積，此時，能夠使反應物料混合更加充分。

作為優選，所述的圓形反應管外設有換熱夾套。此時，可以向換熱夾套中通入不同的換熱介質，從而為圓形反應管內的反應體系提供不同的加熱、冷卻或保溫條件。

作為優選，所述的振蕩發生機構位于所述的圓形反應管的下方。

同現有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：

（1）在連續操作條件下，具有比釜式反應器更均勻的停留時間分布；

（2）在平均流速較低的連續操作條件下，具有比普通管式反應器更均勻的停留時間分布；

（3）在平均流速較低的連續操作條件下，反應器內的流體與壁面之間仍然有良好的傳熱性能；