[發明專利]一種動態混合連續流反應器和多級反應裝置

在審

• 申請號: 202110305297.2
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112958012A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 張海彬;王春;李嫣然;王志磊;游恒志;鐘明;李正強
• 申請（專利權）人: 深圳市一正科技有限公司
• 主分類號: B01J8/00
• 分類號: B01J8/00;B01J8/08;B01J8/10;B01J19/00;B01J19/18;B01J4/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 舒丁

本發明公開一種動態混合連續流反應器和多級反應裝置，動態混合連續流反應器包括反應容器、攪拌軸以及防水透氣膜，反應容器設有用以容納反應物的容納腔，攪拌軸設于容納腔內，以對容納腔內的反應物進行攪拌，攪拌軸空心設置，以在攪拌軸內容納氣體，攪拌軸的軸壁上設有供氣體穿過的過孔，防水透氣膜套設于攪拌軸外，供攪拌軸內的氣體單向透過而與容納腔內的反應物混合。本發明技術方案能夠解決連續流反應器反應效率較低的問題。

技術領域

本發明涉及連續流反應設備技術領域，特別涉及一種動態混合連續流反應器和多級反應裝置。

背景技術

連續流反應設備是化工、制藥、新材料等領域常用的生產制造設備，隨著微化工技術發展，連續流反應設備朝著微型化、智能化發展。微通道反應器是微化工技術的杰出代表，微通道反應器具有卓越的傳質傳熱性能，已經應用到精細化學品、制藥、新材料等工業生產領域。但是微通道反應器具有難以處理固體，生產放大困難，制造成本高等缺陷，其應用受到限制。為了解決微通道反應器的不足，具有傳質傳熱強化的小型連續流反應器迅速發展，通過主動混合，強化氣液固三相傳質。但目前的連續流反應器仍存在反應效率較低的問題。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種動態混合連續流反應器，旨在解決連續流反應器反應效率較低的問題。

為實現上述目的，本發明提出的動態混合連續流反應器，包括：

反應容器，設有用以容納反應物的容納腔；

攪拌軸，設于所述容納腔內，以對所述容納腔內的反應物進行攪拌，所述攪拌軸空心設置，以在所述攪拌軸內容納氣體，所述攪拌軸的軸壁上設有供氣體穿過的過孔；以及

防水透氣膜，套設于所述攪拌軸外，供所述攪拌軸內的氣體單向透過而與所述容納腔內的反應物混合。

在一實施例中，所述反應容器的內徑為10mm至20mm，所述反應容器的管長為200mm至500mm。

在一實施例中，所述攪拌軸設置有多個，多個所述攪拌軸并聯設置在所述反應容器內。

在一實施例中，所述反應容器的內徑為50mm至200mm，所述反應容器的管長為200mm至1000mm。

在一實施例中，所述攪拌軸上設置有攪拌槳葉。

在一實施例中，所述攪拌槳葉呈柱狀設置；或者，所述攪拌槳葉呈L型設置。

在一實施例中，所述反應容器的內徑為30mm至100mm，所述反應容器的管長為200mm至500mm，所述攪拌軸的外徑為10mm至20mm，所述攪拌槳葉的外徑為4mm至6mm。

在一實施例中，所述攪拌槳葉呈L型設置，所述反應容器的內徑為50mm至200mm，所述反應容器的管長為300mm至1000mm，所述攪拌軸的外徑為20mm至30mm，所述攪拌槳葉的外徑為4mm至6mm。

在一實施例中，所述防水透氣膜的膜厚度為0.5mm至2mm；和/或，所述防水透氣膜為AF2400非定型聚四氟乙烯透氣膜或膨脹聚四氟乙烯透氣膜。

本發明還提出一種多級反應裝置，包括多個如前述的動態混合連續流反應器，多個所述動態混合連續流反應器串聯或者并聯設置。

本發明技術方案通過采用在反應容器內設置空心的攪拌軸，攪拌軸上設置過孔供氣體穿過，并在攪拌軸外套設防水透氣膜，利用防水透氣膜使攪拌軸內的氣體單向透過而使氣體從攪拌軸進入攪拌軸與反應容器之間的空間，從而使氣體與反應容器內的反應物混合，適合氣體/液體、氣體/含固體的懸浮液的多相反應。通過控制氣體與液體/懸浮液的壓差和攪拌槳的攪拌速度，在攪拌過程中不斷將大量的微小氣泡引入到液體/懸浮液。由于氣體透過防水透氣膜與反應容器內的反應物持續充分接觸，極大提升了氣體和液體或者氣體與懸浮液接觸面積，提升了反應效率。

附圖說明