[發明專利]一種反應與分離一體化的防腐耐高溫反應裝置

有效

• 申請號: 201910896133.4
• 申請日: 2019-09-22
• 公開（公告）號: CN110465253B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 薛春峰;李曉紅;劉剛;張潛;郝曉剛
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B01J19/02
• 分類號: B01J19/02
• 代理公司: 太原倍智知識產權代理事務所(普通合伙) 14111
• 代理人: 戎文華

本發明公開了一種反應與分離一體化的防腐耐高溫反應裝置，含有反應釜體、防腐層、支架、反應物容器、分離助劑盒、凝匯錐臺、密封墊和反應釜封蓋；增設有反應物進料管、助劑輸入管、冷卻劑進口管、冷卻劑出口管、助劑放空管和產物出口管；其中，凝匯錐臺是預埋有盤管冷卻結構，分離助劑盒外底端是上凸結構，本裝置可在強酸、強堿介質、高溫、高壓工況條件下使用，副產物被轉移并被轉化，減小了反應阻力，提高了釜內物料轉化率，產品收率高，母液直接用于下一批次合成，反應與分離同步進行，分離過程不需要消耗額外輸送和加熱能源，無須建設專門的分離設備，節能降耗，節省空間，工藝簡單，經濟合理，利于工程強化。

技術領域

本發明涉及一種反應和分離的防腐耐高溫反應裝置，尤其是一種用于冶金及化工行業進行反應和分離的防腐耐高溫反應裝置。

背景技術

在冶金、化工行業使用的反應裝置，一般都要求更高的反應物轉化率，除了攪拌之外，一般通過使用大量溶劑、提高反應溫度、延長反應時間、添加反應助劑或者催化劑等方式來實現；以在反應釜中進行的水熱法合成材料為例，對于有副產物生成的反應過程，加入大量的溶劑溶解反應物，以便于混合均勻和后續合成反應；提高反應溫度有個上限，而且還會產生其他的副產物；延長反應時間，無疑會降低反應效率，有時效果也不明顯還會發生相變；直接在反應體系內引入助劑，增加了產物的分離難度，使母液成分復雜化，更加難以利用；常見的一個情況就是，反應物、產物和副產物共存于母液中，有時還有中間產物；在副產物大量存在的情況，這部分殘存的低濃度反應物更加難以形成產物，還極有可能加劇逆反應，最終使整個反應的轉化率和產率偏低；同時含有副產物的母液，也很難直接作為溶劑用于材料合成；直接排放則增加了環境污染；因其含有金屬離子，回收處理成本高；從反應動力學上看，若能及時轉移副產物，必將減小反應阻力和加大反應推動力，還可減少逆反應和加快正反應速度，顯著減輕副產物對目標產物的不利影響，有利于生成產物和高轉化率；同時，低含量甚至不含副產物的母液無須進一步處理可直接作為溶劑用于合成復合材料。

目前，在化學反應中，副產物可能是腐蝕性酸或者堿，還沒有一種耐腐蝕的反應裝置能夠在反應物轉化為產物的同時轉移副產物；隨著冶金、化工科技的發展，許多生產工藝要求盡快轉移副產物，實現反應與分離一體化，便于工程強化；這就要求相應的反應裝置能夠耐高溫、高壓，并能在此條件下耐腐蝕和轉移副產物，實現反應物高轉化率、生成物高產率和廢液零排放；而且現有的反應釜還沒有對應的技術手段在高溫、高壓、腐蝕性條件下實現反應物形成產物的同時轉移副產物。

發明內容

本發明的目的是提供一種反應與分離一體化的防腐耐高溫反應裝置。

本發明所述目的是通過以下技術方案實現的。

一種反應與分離一體化的防腐耐高溫反應裝置，含有反應釜體、防腐層、支架、反應物容器、支架過渡段、分離助劑盒、凝匯錐臺、密封墊和反應釜封蓋；其特征在于：

所述反應釜體的內壁面置有至少一層所述防腐層，在所述反應釜體中設置有一所述支架及其所述支架過渡段，并支撐有至少一所述分離助劑盒；在反應釜體的內底部置有至少一所述反應物容器；在反應釜體的上部設置有所述凝匯錐臺，所述凝匯錐臺內部預埋有冷凝盤管并與所述冷卻劑進口管和所述冷卻劑出口管連通；所述反應釜體通過所述密封墊和所述反應釜封蓋配合實現密封，構成所述反應與分離一體化的防腐耐高溫反應裝置；或者

增設有反應物進料管、助劑輸入管、冷卻劑進口管、冷卻劑出口管、助劑放空管和產物出口管；