[發明專利]管式逆流換熱反應器

在審

• 申請號: 201810871440.2
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108686612A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 湯鐵
• 申請（專利權）人: 湯鐵
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;B01J19/00
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 楊冬;何強

本發明公開了一種管式逆流換熱反應器，包括加熱器、進料換熱管和出料換熱管，還包括中心熱管，中心熱管呈螺旋形環繞在加熱器外，進料換熱管和出料換熱管均呈螺旋形環繞在中心熱管外，進料換熱管與出料換熱管沿中心熱管徑向交替設置，相鄰兩層的進料換熱管依次首尾相連并形成進料管路，相鄰兩層的出料換熱管依次首尾相連并形成出料管路，最外層的進料換熱管設置有進料口，最外層的出料換熱管設置有出料口，最內層的進料換熱管與中心熱管的一端相連，最內層的出料換熱管與中心熱管的另一端相連，使進料管路與出料管路連通并形成完整的物料流動通道。本反應器能夠提高反應速率和反應率，其而降低能耗，節約生產成本。

技術領域

本發明涉及反應器領域，具體涉及一種管式逆流換熱反應器。

背景技術

在各種化學物質與酸和堿(如釩鈦礦浸出釩和鐵)的過程中，目前酸浸或堿浸過程采用的是反應釜，即將需要處理的礦料加入到反應釜中進行反應，其影響物料反應率的因素包括：物料的粒徑(比表面積)、介質的酸堿度、反應溫度、反應壓力、反應時間等，因此需要保證反應釜中較高的反應溫度。采用反應釜進行處理，只能在將加入反應釜的礦料處理完畢后才能將反應釜中的物料取出，再加入下一批次礦料進行處理，而且每一批次礦料處理完畢后需要等待其溫度降低，下一批次礦料重新加熱，造成整個工藝流程不能連續實施且能源浪費大、審查成本高。

反應器廣泛應用于化工、化學等領域，為物料的反應提供反應場所，同時將物料加熱至合適的溫度，以保證反應效率。因此采用換熱反應器進行處理，能夠實現連續處理的要求，但目前的管式反應器結構一般是在反應器中間安裝有加熱器，換熱管以盤管的方式多層纏繞排列在加熱器外面，物料從外側進料管通過盤管逐步向加熱器方向流動，其溫度逐漸升高，最后在加熱器外的內側盤管時溫度也達到反應溫度滿足反應處理的要求，最后再通過出料管輸出反應器。如申請號為201220350956.0的實用新型專利，其公開的管式反應器包括有一個反應器，設在反應器罐體內的盤管是由一根管沿同圓心軸線盤繞成至少二層以上盤管，盤管的一端連接進料口，另一端連接出料口，在罐體的圓周內壁上均布有掛架，在各掛架上分別設有一個與外層盤管對應處相鉤緊的掛鉤。使用時，物料從進料口通入，從出料口排出，反應器罐體內的加熱器對物料進行加熱。

采用現有的管式反應器，從出料管排出的物料，由于溫度較高，造成熱能浪費，同時處理前的物料進入進料管時溫度較低，要加熱到反應溫度，又需要大量的熱能，因此能耗非常高，提高了生產成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種利用反應完成的高溫物料的余熱對新加入的低溫物料進行加熱，以實現充分利用熱能，降低能耗的管式逆流換熱反應器。

本發明解決其技術問題所采用管式逆流換熱反應器，包括安裝在殼體內的加熱器、進料換熱管和出料換熱管，

還包括中心熱管，所述中心熱管呈螺旋形環繞在加熱器外，所述進料換熱管和出料換熱管均呈螺旋形環繞在中心熱管外，進料換熱管和出料換熱管均在中心熱管徑向方向上設置為多層，且進料換熱管與出料換熱管沿中心熱管徑向交替設置，相鄰兩層的進料換熱管依次首尾相連并形成進料管路，相鄰兩層的出料換熱管依次首尾相連并形成出料管路，最外層的進料換熱管設置有進料口，最外層的出料換熱管設置有出料口，最內層的進料換熱管與中心熱管的一端相連，最內層的出料換熱管與中心熱管的另一端相連，使進料管路與出料管路連通并形成完整的物料流動通道。

進一步地，中心熱管、多層進料換熱管和多層出料換熱管為一根一體成型的管道。

進一步地，所述殼體的內壁設置有隔熱層。

進一步地，所述殼體內設置有導熱保護套，所述加熱器設置于導熱保護套的內部，中心熱管、進料換熱管和出料換熱管設置在導熱保護套之外。