[實用新型]一種列管式一體化膜反應裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202023138919.7
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN214438884U
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 牟新東;高鹍;李慧
• 申請（專利權）人: 青島化赫醫(yī)藥科技有限公司
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 李斌

本實用新型提供一種列管式一體化膜反應裝置，以列管式反應器結(jié)構為基礎，通過設計特定的多孔列管并將其固載催化劑，使得列管結(jié)構和滲透汽化膜管有效耦合在同一反應器中，實現(xiàn)了小分子產(chǎn)物實時脫除，促進了反應平衡右移，提高了目標產(chǎn)物產(chǎn)率。

技術領域

本實用新型涉及多相催化反應技術領域，尤其涉及一種能夠?qū)⒉糠之a(chǎn)物實時移出的反應系統(tǒng)的列管式一體化膜反應裝置。

背景技術

醚化、酯化、縮合、脫水等反應產(chǎn)物都有小分子，如：水分子。而且這些反應往往是可逆反應，一般情況下反應進行不徹底。要想提高主產(chǎn)物醚或酯的收率，需要分離出小分子產(chǎn)物，使得平衡向正方向進行。

傳統(tǒng)的蒸餾方法脫除反應的產(chǎn)物水，存在能耗大、污染環(huán)境等問題。相比膜分離具有設備簡單、操作方便等優(yōu)勢，并且具有選擇性分離性能以及更高的轉(zhuǎn)化率。滲透汽化膜作為一種膜分離技術，在化工、醫(yī)藥、環(huán)境、食品和生物等諸多領域應用不斷擴大。

CN204752567U、CN202297554U、CN103012149A等專利中描述了反應器和蒸汽滲透膜的組合集成工藝技術，即：部分反應液或蒸汽經(jīng)過膜分離單元脫除水分后再返回反應單元繼續(xù)反應，原料轉(zhuǎn)化率都有顯著地提高。這種工藝中，膜分離單元和反應單元相互獨立，反應過程中反應液需要不斷循環(huán)。CN107162904A和CN109651141A中直接將自制的分子篩膜置于酯化反應器中，膜的另一端連接冷凝器和真空泵，從而實現(xiàn)了水分實時在線脫除，促進反應平衡向正方向移動。但是這種實時脫水酯化反應僅限于實驗室裝置，規(guī)模太小，不適用于工業(yè)化大生產(chǎn)，因此需要開發(fā)能夠應用于工業(yè)化大生產(chǎn)的連續(xù)的一體式裝置。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種新型的列管式一體化膜反應裝置，以列管式反應器結(jié)構為基礎，通過設計特定的多孔列管并將其固載催化劑，使得列管結(jié)構和滲透汽化膜管有效耦合在同一反應器中，實現(xiàn)了小分子產(chǎn)物實時脫除，促進了反應平衡右移，提高了目標產(chǎn)物產(chǎn)率。

本實用新型的技術方案如下：

一種新型的列管式一體化膜反應裝置，包括：

殼程進口，位于所述列管式一體化膜反應裝置下部側(cè)面，用于反應物料的輸入；

上管板和下管板，分別位于所述列管式一體化膜反應裝置內(nèi)的上部和下部，用于固定并密封多孔列管的兩端；

上管箱和下管箱，分別位于所述上管板的上方和所述下管板的下方；

真空管路，通過管線連接所述上管箱和下管箱，用于控制所述列管式一體化膜反應裝置內(nèi)部的真空度；

殼程出口，位于所述列管式一體化膜反應裝置上部側(cè)面，用于反應物料的輸出；

其特征在于，在所述上管板和下管板之間設置多孔列管，所述多孔列管管壁上設置通孔并固載催化劑，內(nèi)部套接滲透汽化膜管，所述滲透汽化膜管內(nèi)部具有膜管管腔，所述滲透汽化膜管的兩端和所述多孔管之間進行密封并固定，所述膜管管腔與所述上管箱和下管箱相通。

優(yōu)選地，所述真空管路與外部真空泵和冷凝器連接，將小分子產(chǎn)物抽出反應系統(tǒng)外并冷凝。

有益效果

本實用新型的列管式一體化膜反應裝置針對酯化、醚化、縮合、脫水等可逆反應中，目標產(chǎn)物產(chǎn)率不高的問題，給出了將催化過程和膜分離有效耦合在同一反應器中的解決方法，實現(xiàn)了酯化、醚化、縮合、脫水等可逆反應實時在線水分分離，從而獲得目標產(chǎn)物高產(chǎn)率。本實用新型以工業(yè)反應器為基礎，易于放大，且能耗小、無污染。

附圖說明

圖1為根據(jù)本實用新型的所述新型的列管式一體化膜反應裝置的結(jié)構示意圖。

圖2為根據(jù)本實用新型的所述新型的列管式一體化膜反應裝置中所述多孔管的橫截面結(jié)構示意圖。

附圖標記