[發明專利]連續流反應模塊、反應裝置及填塊

在審

• 申請號: 202010063837.6
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111111602A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 楊凱;楊勇;寧萌;周在國
• 申請（專利權）人: 南通微著智能科技有限公司
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24
• 代理公司: 濟南幫友知識產權代理事務所(普通合伙) 37269
• 代理人: 王永建

本發明涉及一種連續流反應模塊、反應裝置及填塊，其中反應模塊包括外管體和交替地固定在該外管體內腔中的多個填塊一和填塊二。填塊一的端面上設有與外管體的管腔走向一致的通孔。填塊二的側壁上設有與外管體的管腔走向一致的多個槽。反應液由外管體的一端流入管腔后，經過填塊一上的通孔流入下游型腔中，再由該型腔沿徑向向外分流而經過填塊二上的槽流向下游型腔，接著再由填塊一的通孔流向下游型腔，再按如如此次序循環進行。如此設計反應液的流動動態，能夠使得反應液在連續流動中不斷地借助一匯聚一分散的整流形式充分地進行混合、充分反應，能達到改善連續流動的液體的混合效果的目的，該模塊結構簡單、能夠分別被加工制造且組裝工藝簡單。

技術領域

本發明涉及連續流反應裝置領域，具體而言其涉及到的是一種能夠促進流體在連續流動過程中混合效果的反應模塊，以及安裝有該連續流反應模塊的裝置和設在該連續流反應模塊內的重要填塊部件。

背景技術

管式反應器和釜式反應器等是當前化工、制藥領域常用的流體反應設備。

其中，釜式反應器一般會在反應釜中裝入攪拌裝置，用于液相反應物混合，存在合成物純度、反應轉化率較低，能耗和污染較為嚴重的問題。由于化工、制藥領域對產品的純度要求較高，因此連續流管式反應器相對成為使用更多的反應設備類型。

鑒于管式反應器內的化學反應物濃度與反應速率隨管長變化。因此為達到要求的效果，管式反應器內一般設置了需要滿足化學反應所需要的管長。為保證效果，現有的直管反應器或U形管反應器如果要做到內部設置較長的管長，則整個反應器的體積必然要足夠大。另外，因為反應管內反應物的流動的狀態會直接影響不間斷混合效果和反應的傳熱速率，所以為避免反應裝置的體積過于龐大，亟待作出相關設計，以期在保證管長基本不變的情形下，通過改變管道內部的結構來達到改善混合效果、反應速率的目的。

發明內容

本發明提供了一種連續流反應模塊，其相對現有的管式反應器，能夠在管長基本一致的情況下，達到改善連續流動的液體的混合效果的目的。而且，該連續流反應模塊結構簡單，便于制作、加工和安裝。本專利還涉及到了使用該連續流反應模塊的裝置及置于該連續流反應模塊內的起到改變液體流動形態和混流方式的填塊。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：一種連續流反應模塊，包括外管體和交替地固定在該外管體內腔中的多個填塊一和填塊二，所述填塊一、填塊二的側壁與所述外管體的內壁接觸。

實際應用中常用的一種方案是，在外管體的管腔內每設置一個填塊一便相應地設置一個填塊二，所以整個外管體內設置的填塊一的個數與填塊二的個數一樣多或者相差一個，同時，在液體流動方向(即自上游至下游)上填塊一與填塊二之間的軸向間距可以是均勻一致的，也可以是不斷變大的或者不斷變小的，具體需要根據液體的粘稠度、反應狀況等靈活確定。

所述填塊一的端面上設有與所述外管體的管腔走向一致的至少一個通孔。所述填塊二的側壁上設有與所述外管體的管腔走向一致的多個槽。所述填塊二的側壁與所述外管體的管腔內壁接觸在一起后，所述填塊二側壁上的槽與所述外管體的內壁圍合形成了槽孔。

反應液由外管體的一端流入管腔后，經過填塊一上設置的通孔流入該填塊一與下游相鄰的填塊二之間構成的型腔中，再由該型腔沿徑向向外分流而經過填塊二側壁上的槽流向下游，即進入該填塊二與下游相鄰的填塊一之間構成的型腔中。接著再由該下游的填塊一的通孔流向其與下游相鄰的填塊二之間構成的型腔，再按如上次序依次循環進行。如此設計反應液的流動動態，能夠使得反應液在連續流動中不斷地借助一匯聚一分散的整流形式充分地進行混合、反應，達到改善連續流動的液體的混合效果的目的。所以為保證反應液循環地進行自管腔的軸心處向外分散至徑向外端再匯至軸心處，再分散至徑向外端的循環流動過程對混合效果的促進作用，建議盡可能地將填塊一上所設置通孔的位置靠近或者處于填塊一的軸心處。