[實用新型]超聲波催化的連續(xù)流板式反應器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820112135.0
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN208003931U
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱洪
• 申請（專利權(quán)）人: 邱洪
• 主分類號: B01J19/10
• 分類號: B01J19/10;B01J19/24
• 代理公司: 貴陽中工知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 52106
• 代理人: 劉安寧

超聲波催化的連續(xù)流板式反應器，具有反應原料進口和反應產(chǎn)物出口，它的壁板由多塊板壓合而成，其中部的兩塊壁板內(nèi)形成均勻排列、反應物蛇形推進和心形混料組成的反應區(qū)，反應區(qū)與反應原料進口和反應產(chǎn)物出口連接；它還有熱媒或冷媒流體的進口與出口，反應區(qū)的壁板與其外板壓合，形成換熱層；換熱層上有安裝孔，安裝有超聲波振動振子，超聲波振子與反應通道外壁貼合，振子與超聲波發(fā)生器連接。本實用新型優(yōu)點：①反應器布置緊湊，投資小，占地少；②反應物料噴射進入形成湍流，反應物之間能夠充分混合接觸，反應效率高；③使用超聲波催化，反應速度快；④可按需要將多個反應器串連或并連。適用于氣相或液相單相反應和氣液相、液液相等多相反應。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及化學反應裝置，具體來說，涉及板式化學反應器；也涉及超聲波振動的發(fā)生和傳遞。

背景技術(shù)

反應器(reactor)是實現(xiàn)反應過程的設(shè)備，廣泛應用于化工、煉油、冶金、輕工等工業(yè)部門。化學反應工程以化學反應器中進行的反應過程為研究對象，建立數(shù)學模型，研究反應器傳遞過程對化學反應的影響，以實現(xiàn)工業(yè)反應器的可靠設(shè)計和操作控制。

板式反應器是近年來人們研發(fā)的新型反應器，板式反應器由于結(jié)構(gòu)簡單，換熱面積大，生產(chǎn)效率高而引起人們的重視。人們進一步研究發(fā)現(xiàn)，利用超聲波的輻射能量可以提高板式反應器的催化效果，有利于反應的進行。為此，科技人員設(shè)計了一些帶有超聲波振動的板式反應器，申請中國專利的有：2013105765594號《一種近聲場超聲波反應器》、ZL2014202359315號《一種平行板式超聲波處理焦化廢水的反應器》等。上述兩個技術(shù)雖然將超聲波用于催化化學反應，但前者需要超聲振管，超聲內(nèi)反射管，超聲外反射管，超聲變幅桿，結(jié)構(gòu)相對復雜；后者僅能用于某些特定化學反應，處理焦化廢水；同時，這些反應器的效果究竟如何尚不清楚。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型旨在提供一種超聲波催化的連續(xù)流板式反應器，以提高化學反應器的生產(chǎn)效率，使反應物充分混合接觸，加快反應速度。

設(shè)計人提供的超聲波催化的連續(xù)流板式反應器，具有原有板式化學反應器的反應原料進口和反應產(chǎn)物出口，不同于原有化學反應器的是：它的壁板是由多塊板壓合或鉚合而成的，其中部的兩塊壁板內(nèi)形成均勻排列、蛇形推進的反應物通道所組成的反應區(qū)，反應區(qū)與反應原料進口和反應產(chǎn)物出口相連接，反應原料進入反應區(qū)在流動時通過超聲波震蕩形成空化讓反應物料充分混合，并在流動過程中發(fā)生反應，得到的反應產(chǎn)物從反應產(chǎn)物出口出反應器；它還有熱媒或冷媒流體的進口與出口，組成反應區(qū)的壁板與其外板壓合或鉚合，形成與反應通道對流的熱媒或冷媒流道組成的換熱層，以迅速將流動的化學反應物加熱或冷卻，使化學反應在相對恒定的溫度條件下進行，所述的熱媒或冷媒流道分別與熱媒或冷媒流體的進口與出口相連接；另外，換熱層上開有若干孔，其上安裝有超聲波振子，超聲波振子與反應通道外壁貼合，振子與超聲波發(fā)生器相連接。

上述多塊壁板的數(shù)量為4個以上，它的材料是超聲波可傳導的金屬板材或玻璃板或陶瓷板中的一種，能夠承受的溫度范圍是-100℃～500℃；能夠承受的最大壓力為50MPa。

上述反應原料進口根據(jù)原料數(shù)量而定，分別與反應取前端通道相連接；反應產(chǎn)物出口與反應物通道末端相連接；壁板周邊有連接孔，用來與其它單元的板式化學反應器連接并固定在組合架上，形成反應器組合整體。

上述熱媒或冷媒通道在反應通道外壁兩側(cè)，或單獨設(shè)置并與反應板用螺絲鉚合，用導管與冷熱恒溫設(shè)備相連接。

上述超聲波振子根據(jù)需要設(shè)置一個或多個，利用超聲波的高頻振動將超聲波傳遞給內(nèi)部流動的反應物料，讓反應物料充分乳化混合，加速反應進行，同時防止固體物料和反應產(chǎn)生的結(jié)晶體在反應通道內(nèi)沉淀，堵塞反應通道。

上述反應器的四周留有4個以上的連接孔，方便將多個反應器組合在一起。

上述多個反應原料進口和反應產(chǎn)物出口均安裝有控制閥。