[發(fā)明專利]一種動態(tài)切向流管式反應(yīng)器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011069797.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112354498A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志華;蔣達洪;王煦;李磊;崔寶臣;孫婧
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東石油化工學(xué)院
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18
• 代理公司: 廣州潤禾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44446
• 代理人: 林偉斌

本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥反應(yīng)裝置領(lǐng)域，其公開了一種動態(tài)切向流管式反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、設(shè)于反應(yīng)器殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸、用于連接轉(zhuǎn)動軸與反應(yīng)器殼體的旋轉(zhuǎn)固定裝置以及設(shè)于反應(yīng)器殼體外壁面上的進出料口組件；所述的轉(zhuǎn)動軸外壁面上垂直設(shè)有若干攪拌柱；所述的反應(yīng)器殼體內(nèi)壁面與轉(zhuǎn)動軸的外壁面之間形成反應(yīng)腔；所述的反應(yīng)器還包括設(shè)于反應(yīng)器殼體內(nèi)壁面上的刮刀組件。本發(fā)明提供一種動態(tài)切向流管式反應(yīng)器，用于解決反應(yīng)器的轉(zhuǎn)動軸上物料易粘附導(dǎo)致的故障停機、物料浪費及反應(yīng)器清洗困難的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥反應(yīng)裝置領(lǐng)域，更具體地，涉及一種動態(tài)切向流管式反應(yīng)器。

背景技術(shù)

管式反應(yīng)器是一種呈管狀、長徑比很大的連續(xù)操作反應(yīng)器。管式反應(yīng)器返混小，因而容積效率(單位容積生產(chǎn)能力)高，對要求轉(zhuǎn)化率較高或有串聯(lián)副反應(yīng)的場合尤為適用。此外，管式反應(yīng)器可實現(xiàn)分段溫度控制。

對于管式或平推流式反應(yīng)器，從理論上講，液相中反應(yīng)質(zhì)之間發(fā)生的物理、化學(xué)反應(yīng)，他們之間的接觸或碰撞主要由布朗運動或重力作用等因素發(fā)生的。因此，在一些體系內(nèi)，這種反應(yīng)過程動力學(xué)較慢或無法優(yōu)化。現(xiàn)有技術(shù)的多數(shù)反應(yīng)器存在混合不均勻、換熱效果差導(dǎo)致的反應(yīng)器不同位置反應(yīng)速率不一致的問題。

中國專利“一種新型可換熱攪拌軸及管式反應(yīng)器”(申請?zhí)枺?01621025718.7，公開日：2017-05-10)公開了一種新型可換熱攪拌軸及管式反應(yīng)器，它屬于化學(xué)反應(yīng)裝置領(lǐng)域，可換熱攪拌軸包括主軸，所述主軸內(nèi)部設(shè)有相互隔離的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室均在所述主軸的一端上設(shè)有開口；所述主軸上設(shè)有第一接管與所述第一腔室連通，所述主軸上設(shè)有第二接管與所述第二腔室連通，所述第一接管與所述第二接管之間設(shè)有至少一根繞管以連通；本實用新型內(nèi)部連通管道區(qū)域通入換熱介質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)部的換熱；繞管繞主軸螺旋纏繞的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對反應(yīng)物原料的攪拌功能的同時，推動反應(yīng)物原料主軸軸向的一端輸送；本實用新型通過主軸上攪拌柱的旋轉(zhuǎn)運動，可以使換熱管道更充分的與反應(yīng)物原料進行接觸，大大提高了換熱效率。上述實用新型雖解決了反應(yīng)器混合不均勻、換熱效果差的問題，但其存在物料易粘附在攪拌軸上，導(dǎo)致故障停機以及物料浪費、反應(yīng)器清洗困難等問題。并且，反應(yīng)器內(nèi)部的繞管并不能完全確保不晃動，容易對反應(yīng)物料產(chǎn)生向前或向后的推動力，從而引起返混。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷(不足)，提供一種動態(tài)切向流管式反應(yīng)器，用于解決反應(yīng)器的轉(zhuǎn)動軸上物料易粘附導(dǎo)致的故障停機、物料浪費及反應(yīng)器清洗困難的問題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種動態(tài)切向流管式反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、設(shè)于反應(yīng)器殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸、用于連接轉(zhuǎn)動軸與反應(yīng)器殼體的旋轉(zhuǎn)固定裝置以及設(shè)于反應(yīng)器殼體外壁面上的進出料口組件；所述的轉(zhuǎn)動軸外壁面上垂直設(shè)有若干攪拌柱；所述的反應(yīng)器殼體內(nèi)壁面與轉(zhuǎn)動軸的外壁面之間形成反應(yīng)腔；所述的反應(yīng)器還包括設(shè)于反應(yīng)器殼體內(nèi)壁面上的刮刀組件。反應(yīng)器轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，對反應(yīng)物料進行攪拌并對反應(yīng)物料有一個向前的推動力，反應(yīng)物料通過進出料口組件實現(xiàn)反應(yīng)物料進入反應(yīng)腔，反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)腔出來；垂直于轉(zhuǎn)動軸上的攪拌柱可隨著轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動在切向方向?qū)ξ锪线M行攪拌，使物料混合更均勻且不會使物料產(chǎn)生向前或向后的推動力，避免物料產(chǎn)生返混現(xiàn)象；在轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動過程中，部分物料由于其自身具有粘性而容易粘附在轉(zhuǎn)動軸上，此時，刮刀組件將會把粘附在轉(zhuǎn)動軸上的物料刮下來，重新進入反應(yīng)腔混合反應(yīng)。刮刀組件的設(shè)置能避免粘附物料的浪費，避免機械因粘附造成故障停機，避免反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)器清洗困難的問題。

進一步地，所述的刮刀組件為若干沿軸向間隔布置在反應(yīng)器殼體內(nèi)壁面的刮刀單元；所述的相鄰兩個刮刀單元之間的間距與攪拌柱對應(yīng)。由于攪拌柱與刮刀單元都處于反應(yīng)腔內(nèi)，為了避免攪拌柱隨轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動與刮刀單元發(fā)生碰撞，刮刀單元在布置上為間隔布置，間隔部分有足夠空間容納攪拌柱轉(zhuǎn)動而不會與刮刀單元發(fā)生碰撞；同時，刮刀單元在避免與攪拌柱發(fā)生碰撞的情況下又能很好的將轉(zhuǎn)動軸上的粘附物料刮除。