[實用新型]一種精確控制熱反應溫度的反應器系統

有效

• 申請號: 201921105906.4
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN210570205U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 唐強;劉瑩;楊金雁;胡超;靳輝
• 申請（專利權）人: 北京凱瑞英科技有限公司;山東格瑞材料科技有限公司
• 主分類號: F28F27/02
• 分類號: F28F27/02;B01J19/00
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰

提供了一種精確控制熱反應溫度的反應器系統，包括反應器(R101)，所述反應器(R101)為物料反應的容器，其外周設置有反應器夾套，反應器夾套連接有蒸汽或熱水管路、冷水管路，上述兩個管路與反應器夾套通路上設置有循環泵，循環泵用于將反應器夾套中的熱水抽取出來進行混合循環以消除反應器中的反應熱點，同時用于冷水與熱水混合后再進入反應器夾套中，以消除進入反應器夾套中的熱載體溫度突變對設備的損害。本實用新型裝置可以快速、精確地控制反應所需的溫度。

技術領域

本實用新型總體地涉及反應熱研究技術領域，具體地設計一種精確控制熱反應溫度的反應器系統和工藝。

背景技術

在工業中，溫度是最為普遍和重要的操作參數之一，溫度控制在化工生產、金屬冶煉及其他領域中，具有十分普遍的應用。尤其在放熱化學反應中，反應的進行需要適宜的溫度，比如工業上一般采用蒸汽加熱，但是反應發生放出熱量，容易導致反應物料溫升過大超過反應溫度的范圍，此時需要通入冷卻水進行降溫，溫度驟冷驟降對設備材質有害，而且溫度偏差過大，不利于反應的平穩控制。因此，工業上放熱反應的反應器溫度控制一直是操作難點。

實用新型內容

本實用新型的目的在于現有技術中物料反應過程溫度精確、平穩控制的難題，提出一種精確控制熱反應溫度的反應器系統，該系統提供多個連通反應器外周夾套的管路和循環部件，根據反應進程切換向反應器夾套內通入溫度不同的熱介質，且通過控制冷介質的流量來及時、精確吸收反應放出的熱量以維持反應溫度不過高，并通過循環部件對進入反應器夾套內的熱介質進行循環以使反應器內部各處溫度更均衡。

本實用新型的技術方案是，一種精確控制熱反應溫度的反應器系統，它包括反應器，所述反應器為物料反應的容器，其外周設置有反應器夾套，反應器夾套連接多條管路，所述多條管路用于隨反應進程向反應器夾套內變換通入不同的相態或溫度的熱介質，以精確控制反應溫度。

大多數反應在不同的階段需要不同的適宜溫度，比如在反應開始階段，需要一個將物料加熱至引發反應的溫度，這時可以通過高溫熱載體短時快速提供熱量來實現；然后進入反應維持階段，為保持反應在恒定溫度下進行，通過管路輸送跟反應所需溫度相同的熱載體流，以提供均勻、穩定的熱量維持；對于放熱或吸熱反應，隨著反應的進行，還有反應物料溫度突然升高或降低的過程，對于放熱反應需要一個比反應器內部溫度更低的熱載體來吸收反應放出的多余熱量，使反應溫度始終保持均衡；對于吸熱反應，需要比反應器內部溫度更高的熱載體來釋放熱量給反應器內部物料。因此，本實用新型提供了一個反應器外周夾套連接有多條管路的反應器，多條管路用于向反應器夾套內輸送溫度不同的熱載體，在同一反應進程，可以輸送一種熱載體，也可以混合輸送多種溫度不同的熱載體使其在反應器內混合滿足反應所需溫度并根據反應所需溫度調整不同熱載體的流量。向反應器夾套內通入的不同相態的熱載體是指同種熱載體的不同相態，比如熱蒸汽、熱水、冰水混合物，通過溫度顯著不同的熱載體流及熱載體流的混合以快速升高反應器內物料溫度、快速降低反應器物料至所需的反應溫度，因此，不同相態和不同溫度熱載體均是根據反應的類型、反應過程溫度變化特點進行選擇然后經多條管路中的一條或兩條送入反應器夾套內的。熱載體常用的主要包括水、油，因為油蒸汽在管路中存在安全隱患，一般會采用溫度顯著不同的導熱油(高溫，可以300℃左右)、熱油(溫度低于導熱油)和冷油(常溫油或低于常溫的油)作為多條管路中的熱載體。

進一步的，上述管路包括第一管路、第二管路和第三管路，其中第一管路用于向反應器夾套內送入溫度最高的熱介質，以使反應器內的物料溫度以最短的時間達到物料開始反應所需的溫度；所述第二管路用于向反應器夾套內送入溫度低于的第一管路熱介質溫度的熱介質，用于維持反應所需的溫度；所述第三管路用于向反應器夾套內送入溫度更低的熱介質，以吸收放熱反應中物料釋放的熱量，防止反應溫度過高；所述第一管路與第二管路為各自獨立分別連接反應器夾套的管路，或者第一管路與第二管路集成為一條管路，在反應進程的不同時間段切換向所述管路中送入不同相態或溫度的同種介質。