[實(shí)用新型]一種環(huán)管反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820571721.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN208302787U
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊寧;周榮濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號(hào): B01J19/24
• 分類號(hào): B01J19/24;B01J19/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本實(shí)用新型涉及液固淤漿反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種環(huán)管反應(yīng)器，包括由多根管路循環(huán)連通的環(huán)管本體、以及連通環(huán)管本體中相鄰兩根管路的連通管路，連通管路與環(huán)管本體中相鄰的兩根管路形成循環(huán)回路，環(huán)管本體內(nèi)設(shè)置有至少兩個(gè)軸流泵。本實(shí)用新型提出的環(huán)管反應(yīng)器通過連通管路將環(huán)管本體中相鄰的兩根管路連通，形成局部的循環(huán)回路，使得環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)的液固混合更均勻，流場(chǎng)中溫度分布也更加均勻，因而可以降低觸發(fā)溶脹聚并的風(fēng)險(xiǎn)；環(huán)管本體內(nèi)設(shè)置有至少兩個(gè)軸流泵，可以在顆粒發(fā)生溶脹聚并后依然保證液固混合均勻性，減緩顆粒溶脹程度，防止環(huán)管反應(yīng)器堵塞。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及液固淤漿反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)管反應(yīng)器。

背景技術(shù)

輸運(yùn)液固淤漿的管道型反應(yīng)器中，液固淤漿顆粒往往由于具有粘附性而容易發(fā)生聚并，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)氯磻?yīng)器，造成極大經(jīng)濟(jì)損失。以淤漿法合成聚乙烯工藝為例，該工藝中常使用環(huán)管反應(yīng)器進(jìn)行乙烯單體的高溫聚合反應(yīng)。生產(chǎn)低分子量的聚乙烯時(shí)聚合反應(yīng)最優(yōu)溫度為80℃，而聚乙烯顆粒溶脹變性的臨界溫度為85℃，顆粒溶脹變性的物理特征體現(xiàn)為顆粒變得極具粘附性容易發(fā)生聚并，稀釋劑分子擴(kuò)散進(jìn)入顆粒內(nèi)部使顆粒變得透明，顆粒表面低分子量的聚乙烯溶解到液相中，使?jié){液粘度上升、流動(dòng)性變差。通常采用在環(huán)管外側(cè)包裹冷卻套管的方式來移走反應(yīng)熱，控制系統(tǒng)溫度維持在80℃。然而，由于聚乙烯顆粒導(dǎo)熱性較差，所以一旦環(huán)管內(nèi)顆粒分布不均勻，出現(xiàn)局部顆粒濃度過高的情況，此時(shí)局部的反應(yīng)熱無法及時(shí)疏散，導(dǎo)致局部溫度超過85℃，從而引發(fā)顆粒聚并，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致反應(yīng)器堵塞。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)此類情形的處理有兩種技術(shù)方案：

一種是保持系統(tǒng)的反應(yīng)溫度低于預(yù)設(shè)值，該預(yù)設(shè)值通過測(cè)量顆粒的溶脹曲線來獲得，以此來降低顆粒溶脹的可能性。這種方法所確定的操作溫度往往遠(yuǎn)低于最優(yōu)反應(yīng)溫度，因此無法發(fā)揮反應(yīng)催化劑的最佳活性；

第二種方法是監(jiān)測(cè)環(huán)管反應(yīng)器中的關(guān)鍵流動(dòng)參數(shù)，包括環(huán)管中漿液的環(huán)流速度、特定測(cè)量點(diǎn)之間的壓力信號(hào)以及泵的功率信號(hào)，顆粒溶脹聚并往往導(dǎo)致漿液流動(dòng)性變差、泵功率上升，所以一旦監(jiān)測(cè)到環(huán)流速度過低、壓力信號(hào)過大、泵功率值達(dá)到了安全線，此時(shí)會(huì)觸發(fā)自動(dòng)裝置向環(huán)管中注射稀釋劑，以降低固相濃度，緩解溶脹程度。這種方法的不足在于，反應(yīng)器中共聚單體的濃度和反應(yīng)溫度需要保持恒定才能保證聚乙烯產(chǎn)品的密度及分子量在符合需求的范圍之內(nèi)，一旦注射稀釋劑將破壞這種恒定狀態(tài)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提出一種環(huán)管反應(yīng)器，解決了現(xiàn)有環(huán)管反應(yīng)器在不影響催化劑反應(yīng)活性,以及產(chǎn)品質(zhì)量的前提下有效防止顆粒溶脹聚并的問題。

為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種環(huán)管反應(yīng)器，包括由多根管路循環(huán)連通的環(huán)管本體、以及連通所述環(huán)管本體中相鄰兩根管路的連通管路，所述連通管路與所述環(huán)管本體中相鄰的兩根管路形成循環(huán)回路，所述環(huán)管本體內(nèi)設(shè)置有至少兩個(gè)軸流泵。

該環(huán)管反應(yīng)器將環(huán)管本體中相鄰的兩根管路連通，形成局部的循環(huán)回路，使得環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)的液固混合更均勻，流場(chǎng)中溫度分布也更加均勻，因而可以降低觸發(fā)溶脹聚并的風(fēng)險(xiǎn)；環(huán)管本體內(nèi)設(shè)置有至少兩個(gè)軸流泵，可以在顆粒發(fā)生溶脹聚并后依然保證液固混合均勻性，減緩顆粒溶脹程度，防止環(huán)管反應(yīng)器堵塞。

作為上述環(huán)管反應(yīng)器的一種優(yōu)選方案，所述連通管路上設(shè)置有開關(guān)閥。開關(guān)閥的設(shè)置用于連通或切斷循環(huán)回路。

作為上述環(huán)管反應(yīng)器的一種優(yōu)選方案，所述開關(guān)閥與控制器相連，所述控制器控制所述開關(guān)閥的開關(guān)。通過控制器控制開關(guān)閥的開關(guān)，操作方便。

作為上述環(huán)管反應(yīng)器的一種優(yōu)選方案，所述連通管路的兩端分別與所述環(huán)管本體中相鄰的兩根管路的中部相連通。

作為上述環(huán)管反應(yīng)器的一種優(yōu)選方案，所述連通管路包括相連通且成直角設(shè)置的第一管路和第二管路，所述第一管路、第二管路以及所述環(huán)管本體中相鄰的兩根管路形成所述循環(huán)回路。