[發(fā)明專利]改進(jìn)的流動反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380063376.0
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN104822446B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·阿什
• 申請（專利權(quán)）人: 阿什莫里斯有限公司
• 主分類號: B01F5/06
• 分類號: B01F5/06;B01F11/00;B01J19/00;B01J19/28
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 許劍樺

本申請公開了一種管形反應(yīng)器，其設(shè)有裝置，管可以通過該裝置而繞管的縱向軸線旋轉(zhuǎn)通過往復(fù)圓弧，以便提供徑向混合與塞式流動的組合，以便能夠反應(yīng)，其中，處理材料連續(xù)通過管形反應(yīng)器，該管形反應(yīng)器以預(yù)定反應(yīng)條件來操作。靜態(tài)和/或動態(tài)混合器或攪拌器可以設(shè)置于管形反應(yīng)器內(nèi)。

本發(fā)明涉及一種用于混合在管中的流體的方法和裝置，特別用于需要良好塞式流動或良好混合(尤其是當(dāng)兩者都需要時)的用途。該方法和裝置可以用于傳送需要恒定混合的非均勻流體混合物(例如泥漿)，但優(yōu)選是用于良好混合和良好塞式流動都需要的用途。本發(fā)明的方法和裝置有利于較寬范圍的處理，包括物理、生物和/或化學(xué)變化。混和、物理反應(yīng)(例如結(jié)晶)、氣相、泥漿相、混合相反應(yīng)和在液體相中的反應(yīng)。應(yīng)用的范圍包括但不局限于：用于食品的制造處理、制藥、生物處理、精細(xì)化學(xué)藥劑、化學(xué)、石化和精煉處理的整個范圍、聚合和礦物處理。

流動反應(yīng)器主要是穩(wěn)定狀態(tài)系統(tǒng)，其中，處理材料在它連續(xù)經(jīng)過反應(yīng)器時進(jìn)行物理、化學(xué)或生物變化。對于給定處理循環(huán)，在任何時候都只有一部分處理材料保持在反應(yīng)器中(與分批反應(yīng)器不同，在該分批反應(yīng)器中，在一些時間點(diǎn)存在用于處理循環(huán)的全部處理材料)。流動反應(yīng)器優(yōu)于分批反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是減小了物理尺寸，這有助于更好地混合處理流體以及改進(jìn)在處理流體和反應(yīng)器本體之間的傳熱(通過減小尺寸)。對于工業(yè)處理，流動反應(yīng)器優(yōu)于分批反應(yīng)器的商業(yè)優(yōu)點(diǎn)取決于用途，但是在不同程度上包括降低投資成本、更高產(chǎn)量、提高的產(chǎn)品純度、減少溶劑的使用、提高安全性和較低能量需求，因此降低成本。這些優(yōu)點(diǎn)在文獻(xiàn)中很好地證明。

在用于使得處理材料運(yùn)動的傳送器和流動反應(yīng)器之間的區(qū)別在于，在傳送器中，材料從一點(diǎn)傳遞至另一點(diǎn)，而在流動反應(yīng)器中，處理材料的特性在它傳送通過反應(yīng)器時進(jìn)行物理、生物或化學(xué)變化。因此，處理材料的性質(zhì)在沿反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)時變化。塞式流動意味著處理材料以與它進(jìn)入時相同的時間順序來運(yùn)行通過和離開反應(yīng)器。因此，塞式流動對于控制反應(yīng)時間和優(yōu)化未反應(yīng)和反應(yīng)后材料的分離很重要。不能獲得良好的塞式流動可能嚴(yán)重地削弱反應(yīng)器的性能，因為不這樣時，反應(yīng)時間不能進(jìn)行控制，處理材料的回混可能導(dǎo)致不希望的反應(yīng)和降低反應(yīng)速率(由于在第n次序反應(yīng)的情況中的稀釋效應(yīng))。還需要良好的混合(更優(yōu)選是良好的徑向混合)，以便保證高效混和、處理材料在反應(yīng)器內(nèi)的均勻性以及良好的傳熱。

本發(fā)明提供了管形反應(yīng)器，該管形反應(yīng)器設(shè)有這樣的裝置，管可以通過該裝置而繞管的縱向軸線旋轉(zhuǎn)通過往復(fù)圓弧。

在還一實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種反應(yīng)，其中，處理材料連續(xù)通過在預(yù)定反應(yīng)條件下操作的管形反應(yīng)器，其中，該管形反應(yīng)器在處理材料通過時繞管的縱向軸線旋轉(zhuǎn)通過往復(fù)圓弧。

下面的術(shù)語有以下意義。

流動反應(yīng)器-這是槽道或一系列級，處理材料連續(xù)流過該槽道或一系列級，且當(dāng)處理材料通過它時在該處理材料內(nèi)發(fā)生物理、化學(xué)或生物變化。

處理材料是流過反應(yīng)器的材料。這可以包括反應(yīng)和不反應(yīng)材料(例如稀釋劑或催化劑)。處理材料的組分將在材料變化或反應(yīng)時沿反應(yīng)器變化，以便形成所需的反應(yīng)產(chǎn)物。處理材料可以是液體、氣體、蒸汽、臨界流體或任意其它能夠流動的材料。它還可以是這些材料的混合物，處理材料還可以包含固體顆粒。

管形流動反應(yīng)器-一種流動反應(yīng)器，其中，槽道沿流動方向的總長度比槽道的直徑大3倍，更優(yōu)選是大5倍，還更優(yōu)選是大10倍。管形流動反應(yīng)器可以由單個管或多個管來組成。

塞式流動-是公知術(shù)語，是通過反應(yīng)器的有序流動形式，其中，產(chǎn)生最小回混，且基本全部流體元件有在反應(yīng)器中的基本相同滯留時間。由于擴(kuò)散和流體混合的影響，實(shí)際上不能實(shí)現(xiàn)理想(100％)塞式流動。在本文中，塞式流動的意思是滯留時間控制相當(dāng)于每個反應(yīng)器管(反應(yīng)器可以使用多個管)至少5個串聯(lián)罐，更優(yōu)選是10個串聯(lián)管或者更多。在很多情況下，所需的塞式流動質(zhì)量將響應(yīng)在第n次反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)速度變化而變化。在這樣應(yīng)用中，考慮不同的塞式流動要求而能夠使用沿槽道長度的不同直徑管。這意味著當(dāng)需要更高的塞式流動質(zhì)量時使用小直徑的管(這給出更高速度，因此更好的塞式流動)。