[發明專利]一種填料組件和包含它的管道式反應器

在審

• 申請號: 201910565891.8
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN112138622A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 楊衛東
• 申請（專利權）人: 天津聯力化工有限公司
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;B01J19/32
• 代理公司: 北京領創律師事務所 11778
• 代理人: 沈斌;蔡艷園

本發明提供一種填料組件和包含它的管道式反應器，包括：第一填料單元，所述第一填料單元具有第一出料口，從而使得物料通過所述第一出料口流出；以及第二填料單元，所述第二填料單元布置在所述第一填料單元的第一出料口側，并具有第二阻擋部和第二出料口，所述第二阻擋部的位置對應于第一出料口設置，從而使得從第一出料口流過的物料受到所述第二阻擋部的阻擋，經過所述第二出料口流過，并且在若干個填料組件疊放時流入下一層。

技術領域

本申請總體涉及一種適用于化工、醫藥機械技術領域的反應器，更具體地涉及管道式反應器，特別適用于涉及高溫高壓、易燃、易爆物質且生產工藝需要高溫高壓的化工生產。

背景技術

對于涉及高溫高壓、易燃、易爆物質且生產工藝需要高溫高壓的化工生產，管道式反應器具有傳熱面積大、耐壓高、結構簡單、加工方便、能夠連續操作、生產能力大、易于實現自動化控制、節省人力的特點，在湍流狀態下操作也具有良好的傳質效果，因此在強放熱反應和高壓反應時，管道式反應器具有釜式反應器不具備的優勢，適用于氣相及均液相反應、氣液相反應、有懸浮固體或催化劑存在時的液固和氣液固反應。

具體地，管道式反應器具有一般連續操作設備的共同優點，即反應的濃度、溫度條件只沿管長方向改變，不隨時間而變，因而易于實現自動控制。由于連續操作不占用加料、卸料、清掃等非生產時間，設備利用率高，對設計良好的管道式反應器，基本能消除返混，可以達到較高的轉化率。管道式反應器特別適用于高壓反應、混合物為氣體的反應體系；又由于管道式反應器的單位體積的表面積大，因而也適用于強的吸熱反應和需要在高溫下進行的反應。生產上使用的管道式反應器大多采用并行加料操作。然而，用連續管道式反應器，若不加以強化，提高其徑向兩液相混合程度、增加兩液相間傳質面積，其反應將非常緩慢，因此，如果采用連續管道式反應器必須對其傳質過程進行強化。然而，目前在反應器設計時較為常用的方法有機械振蕩法與靜態混合法。

然而，對于在釜式反應器中需要長時間攪拌接觸的化學反應以及有固體參與的化學反應，管道式反應器無法達到較好的混合效果，需要一種具有更好攪拌效果且適用于高溫高壓危險物質化工反應的反應器。

發明內容

本發明的一個方面涉及一種反應器。本發明的一種或者多種實施方式克服了以上所述的一種或多種缺陷。

本發明提供一種填料組件，包括：第一填料單元，所述第一填料單元具有第一出料口，從而使得物料通過所述第一出料口流出；以及第二填料單元，所述第二填料單元布置在所述第一填料單元的第一出料口側，并具有第二阻擋部和第二出料口，所述第二阻擋部的位置對應于第一出料口設置，從而使得從第一出料口流過的物料受到所述第二阻擋部的阻擋，經過所述第二出料口流過，并且在若干個填料組件疊放時流入下一層的第一填料單元。

如此，物料在流過第一填料單元之后，受到第二阻擋部的阻擋，產生強化混合，然后從第二出料口流過，再流入下一層的第一填料單元，因此物料流過填料組件，即可獲得混合。

可選地，所述第一出料口和第二出料口各自獨立地向排出方向突出，例如具有錐形出口截面結構。

如此，出料口突出，具有引導物料流向阻擋部的作用，從而增加混合強度；錐形出口使得出口處的物料流動速度最大，形成湍流混合，在抵達阻擋部時產生折流混合。

優選地，所述第一填料單元還具有第一阻擋部，所述第二出料口的位置對應于所述第一阻擋部設置。

如此，在多層填料組件的情況下，物料從第二出料口流過之后，抵達下一層填料組件的第一阻擋部時，同樣會發生湍流混合和折流混合，從而使得物料每次流過填料組件的出料口，都會產生混合，從而產生最大的混合強度。在一些實施方式中，第一填料單元的第一出料口與第一阻擋部之間設置折流擋板部件，從而使得在物料從第一阻擋部流向第一出料口時，進一步進行折流，增加混合程度。在一些實施方式中，第二填料單元的第二出料口與第二阻擋部之間設置折流擋板部件，從而使得在物料從第二阻擋部流向第二出料口時，進一步進行折流流動，增加混合程度。