一种超重力式连续流反应器

本发明属于化工设备，具体涉及一种超重力式连续流反应器。

背景技术：

1、化工领域常用的反应器设备包括管式反应器和釜式反应器等，其中釜式反应器常在反应釜中装入搅拌装置，用于液相反应物混合，具有反应效率低，不易实现连续化生产等特点，超重力反应器是一种强化化学工业过程的新型设备，极大的离心加速度能将液体剪切、高度分散，增加了传质比表面积，提高了液体表面更新速率，极大地强化气-液、液-液传质过程，常应用于精馏、吸收、分离等工业过程。

2、中国专利cn210410646u公开了一种用于非均相催化反应的超重力外循环反应器，能加强非均相催化反应的传质效率，强化液-液-固、气-液-固等非均相催化反应，但其内部填料压降较高，换热面积小，不能及时移走反应热。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种超重力式连续流反应器。

2、具体的技术方案如下：

3、一种超重力式连续流反应器，包括n层换热反应模块，n≥1，且为整数，每一层换热反应模块包括壳体、设于壳体上端的盖板、设于壳体内的内部换热管路结构和旋转结构，旋转结构包括转轴、与转轴垂直连接的转子和垂直设于转子上表面的多圈同心异径动圈，动圈和动圈之间构成物料换热空腔，最中心的动圈构成物料混合空腔，内部换热管路结构包括多组设于物料换热空腔内的循环换热管组，每组循环换热管组包括一根换热进管支管、一根换热出管支管和一组环形支管，一组环形支管两端分别垂直连通换热进管支管和换热出管支管，且环形支管和环形支管之间平行，环形支管位于物料换热空腔内，且与动圈同轴，换热进管支管和换热出管支管竖直设于物料换热空腔内。

4、进一步地，内部换热管路结构还包括换热总进管、换热总出管、换热主进管和换热主出管，换热总进管与换热主进管连接，换热主进管上设有多连接口，分别对应连通多组循环换热管组的换热进管支管，换热主出管与换热总出管连接，换热主出管上设有多连接口，分别对应连通多组循环换热管组的换热出管支管。

5、进一步地，壳体外设有夹套换热器，夹套换热器的下端连接有夹套换热介质进口管，上端连接有夹套换热介质出口管。

6、进一步地，转子上设有搅拌叶片，搅拌叶片位于物料混合空腔内。

7、进一步地，最上层的换热反应模块顶部连接有物料进口管和出气管，物料进口管延伸至最上层的物料混合空腔内内，最下层的换热反应模块底部设有物料出口管；当n为1层时，最上层的换热反应模块顶部还连接有进气管，当n＞1层时，换热反应模块与换热反应模块之间连通，最下层的换热反应模块底部连接有进气管。

8、进一步地，换热进管支管和换热出管支管的内径为3-6mm，动圈的厚度为0.5-3mm。

9、进一步地，动圈顶部自上而下占动圈总高度10%-40%的高度范围内均匀分布有筛孔。

10、进一步地，物料进口管和物料出口管处设有温度计，出气管和进气管处设有压力计。

11、进一步地，动圈和动圈之间的间距为5-20mm，环形支管的内径为3-6mm。

12、本发明的有益效果在于：

13、本发明在物料换热空腔内均匀设置了多个换热进管支管、换热出管支管和环形支管，从而进一步地增加了内部换热管路结构的换热面积，提高换热效率，适用于液-液-气、气-液-固等连续流反应。

技术特征：

1.一种超重力式连续流反应器，其特征在于，包括n层换热反应模块，n≥1，且为整数，每一层换热反应模块包括壳体（1）、设于壳体（1）上端的盖板（2）、设于壳体（1）内的内部换热管路结构（3）和旋转结构（4），旋转结构（4）包括转轴（41）、与转轴（41）垂直连接的转子（42）和垂直设于转子（42）上表面的多圈同心异径动圈（43），动圈（43）和动圈（43）之间构成物料换热空腔，最中心的动圈（43）构成物料混合空腔，内部换热管路结构（3）包括多组设于物料换热空腔内的循环换热管组（31），每组循环换热管组（31）包括一根换热进管支管（311）、一根换热出管支管（312）和一组环形支管（313），一组环形支管（313）两端分别垂直连通换热进管支管（311）和换热出管支管（312），且环形支管（313）和环形支管（313）之间平行，环形支管（313）位于物料换热空腔内，且与动圈（43）同轴，换热进管支管（311）和换热出管支管（312）竖直设于物料换热空腔内。

2.如权利要求1所述的一种超重力式连续流反应器，其特征在于，内部换热管路结构（3）还包括换热总进管（32）、换热总出管（33）、换热主进管（34）和换热主出管（35），换热总进管（32）与换热主进管（34）连接，换热主进管（34）上设有多连接口，分别对应连通多组循环换热管组（31）的换热进管支管（311），换热主出管（35）与换热总出管（33）连接，换热主出管（35）上设有多连接口，分别对应连通多组循环换热管组（31）的换热出管支管（312）。

3.如权利要求2所述的一种超重力式连续流反应器，其特征在于，壳体（1）外设有夹套换热器（5），夹套换热器（5）的下端连接有夹套换热介质进口管（51），上端连接有夹套换热介质出口管（52）。

4.如权利要求3所述的一种超重力式连续流反应器，其特征在于，转子（42）上设有搅拌叶片（421），搅拌叶片（421）位于物料混合空腔内。

5.如权利要求4所述的一种超重力式连续流反应器，其特征在于，最上层的换热反应模块顶部连接有物料进口管（6）和出气管（8），物料进口管（6）延伸至最上层的物料混合空腔内内，最下层的换热反应模块底部设有物料出口管（7）；当n为1层时，最上层的换热反应模块顶部还连接有进气管（9），当n＞1层时，换热反应模块与换热反应模块之间连通，最下层的换热反应模块底部连接有进气管（9）。

6.如权利要求5所述的一种超重力式连续流反应器，其特征在于，换热进管支管（311）和换热出管支管（312）的内径为3-6mm，动圈（43）的厚度为0.5-3mm。

7.如权利要求6所述的一种超重力式连续流反应器，其特征在于，动圈（43）顶部自上而下占动圈（43）总高度10%-40%的高度范围内均匀分布有筛孔。

8.如权利要求5所述的一种超重力式连续流反应器，其特征在于，物料进口管（6）和物料出口管（7）处设有温度计，出气管（8）和进气管（9）处设有压力计。

9.如权利要求2所述的一种超重力式连续流反应器，其特征在于，动圈（43）和动圈（43）之间的间距为5-20mm，环形支管（313）的内径为3-6mm。

技术总结本发明公开了一种超重力式连续流反应器，包括n层换热反应模块，n≥1，且为整数，换热反应模块包括壳体、设于壳体上端的盖板、设于壳体内的内部换热管路结构和旋转结构，旋转结构包括转轴、转子和多圈同心异径动圈，动圈之间构成物料换热空腔，最中心动圈构成物料混合空腔，内部换热管路结构包括多组设于物料换热空腔内的循环换热管组，每组循环换热管组包括一根换热进管支管、一根换热出管支管和一组环形支管，一组环形支管两端分别垂直连通换热进管支管和换热出管支管，且环形支管和环形支管之间平行，与动圈同轴，位于物料换热空腔内，换热进管支管和换热出管支管竖直设于物料换热空腔内。本发明增加了换热面积，提高了换热效率。技术研发人员：刘学军,孙无忌,卢美贞,韦一,张智亮,计建炳,宋年华,杨桑妮,邓艾琳,傅豪峰,李春亮受保护的技术使用者：浙江工业大学技术研发日：技术公布日：2024/9/26