[發明專利]一種連續流管式反應系統及反應控制系統

有效

• 申請號: 201710433895.1
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107051366B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 陳延坤
• 申請（專利權）人: 山東諾為制藥流體系統有限公司
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 陳永寧

本發明涉及化工制藥技術領域，具體涉及一種連續流管式反應系統及反應控制系統，反應系統包括依次連通的進料裝置、混合裝置、預熱裝置和反應裝置，反應裝置內的反應管通過連通裝置依次連通，反應控制系統包括用于選擇預設反應模式的輸入裝置，以及根據選擇的反應模式來輸出控制信號，控制連續流管式反應系統按照反應條件正常運行的控制單元。本發明的連續流管式反應系統和反應控制系統，混合效果好，反應條件控制精確，提高反應效率和成品率，體積和占地空間較小，降低生產成本，采用螺旋狀纏繞的反應管，混合效果好，設備壽命長。

技術領域

本發明涉及化工制藥技術領域，具體涉及一種連續流管式反應系統及反應控制系統。

背景技術

化工制藥技術領域常用的反應器設備包括管式反應器和釜式反應器等，其中釜式反應器常在反應釜中裝入攪拌裝置，用于液相反應物混合，其合成物純度、反應轉化率較低，能耗和污染較為嚴重。由于化工制藥領域對產品的純度等要求較高，因此常使用的反應器設備為連續流管式反應器。

管式反應器內的化學反應物濃度與反應速率隨管長變化，因此管式反應器需要滿足化學反應所需要的管長，現有的直管反應器或U形管反應器要做到較長的管長，則反應器體積太大。另外，現有的管式反應器，無法很好的完成化學反應所需要的反應條件，如傳質、傳熱所需要的充分混合、精確控溫、足夠的反應管長度以及在線檢測相應的數據等。

發明內容

本發明提出一種連續流管式反應系統及反應控制系統，以解決現有的管式反應系統占地面積大，傳質、傳熱混合不夠均勻，無法做到精確控溫和在線監測等技術問題。

本發明的連續流管式反應系統，包括依次連通的進料裝置、混合裝置、預熱裝置和反應裝置，

所述進料裝置包括多組依次連接的原料罐、進料泵和流量控制器，所述每個原料罐用于盛裝一種反應溶液，所述流量控制器用于控制所述進料泵從所述原料罐中以一定速率抽取反應溶液；

所述混合裝置內安裝有攪拌槳，所述攪拌槳由伺服電機驅動，用于將從所述原料罐中抽取的反應溶液進行混合，得到混合溶液；

所述預熱裝置包括預熱管程和預熱殼程，所述預熱管程用于流通從所述混合裝置導入的混合溶液，所述預熱殼程用于流通用于預熱反應物的預熱介質；

所述反應裝置包括反應器殼體，所述反應器殼體的下部設置有殼程入口，所述反應器殼體的上部設置有殼程出口，所述反應器殼體的殼程內部用于流通用于加熱反應物的加熱介質；所述反應器殼體的上下兩端均連接有管板和連通裝置，所述反應器殼體的內部設置有用于流通反應物的反應管組，所述反應管組包括多根反應管，每根反應管的上下兩端穿過并固定連接于所述管板上，所有反應管通過所述連通裝置依次連通。

作為優選，所述反應器殼體下端的連通裝置上設置有反應物入口和反應物出口，所述反應物入口連通所述預熱裝置，所述反應物出口連通產品罐。

作為優選，所述反應器殼體上端的連通裝置上設置有溫度檢測儀表、壓力檢測儀表和流速檢測儀表，用于測量所述反應管內的溫度、壓力和流速數據。

作為優選，所述連通裝置采用折流管箱，所述折流管箱上設置有多個與所述反應管連通方向上相鄰兩根反應管相對應的折流槽，所有反應管通過折流管箱上的折流槽依次連通。

作為優選，所述多根反應管以一定螺旋升角纏繞設置。

本發明還公開了一種連續流管式反應控制系統，包括輸入單元和控制單元，所述輸入單元用于選擇預設的反應模式，所述控制單元基于所述輸入單元選擇的反應模式來輸出控制信號，控制連續流管式反應系統運行；其中，所述控制單元包括：

多組進料控制裝置，每組進料控制裝置連接一個原料罐，用于控制每種反應溶液的流速和流量；

混合控制裝置，用于控制所述伺服電機的轉速；