一体式连续管式反应器及工艺的制作方法

本申请涉及管式反应器，具体涉及一体式连续管式反应器及工艺。

背景技术：

1、一体式连续管式反应器是一种用于化工领域的反应设备，由一个或多个长管状的反应管盘旋堆叠组成，用于向反应管中持续通入化学药剂和催化剂，使化学药剂和催化剂在反应管中进行连续的操作，该反应器的特点是长径比较大，能够实现高效的传热和物料混合，通过冷却液对反应管的外侧壁进行冷却，使反应能够持续性的进行。

2、参照公告号为cn214716640u，名称为连续流管式反应器的中国专利文件，该装置通过利用搅拌部分带动搅拌叶配合超声波发生器发出的超声波对物料进行充分混合，从而提高混合效果，利用气液分离部分对反应产生的气体和液体进行分离，分离后的液体回流至反应器本体继续反应，从而提高反应效率，解决了现有的管式反应器反应混合效果较差，反应效率较低的情况。

3、针对上述技术方案，在对反应器内部的水流进行循环时，远离循环口处的区域存在死水区，死水区的存在导致该区域的水流相对为静止不动或流动速率较慢的状态，在管式反应器进行循环的过程中，由于此位置的液体交换效率降低，导致经过此位置的化学药剂和催化剂的混合物反应速率降低，影响反应的正常进行。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一体式连续管式反应器及工艺，旨在解决位于死水区的液体温度过高造成管式反应器的反应速率降低的问题。

2、第一方面，一体式连续管式反应器采用如下的技术方案：

3、本申请提供的一体式连续管式反应器采用如下的技术方案，包括：反应桶、固定连接在反应桶内部的螺旋状反应管和用于带动液体进行循环的流动机构；所述反应桶的内侧底部位置转动连接有转动轴，转动轴的轴向侧壁处固定连接有多个承流板，所述承流板倾斜设置，且所述承流板能够在液体的冲击下带动转动轴进行转动，所述反应桶的内侧底部位置转动连接有搅动套筒，所述搅动套筒的侧壁处开设有连通口，所述搅动套筒的外侧壁固定连接有承接扇叶，所述承接扇叶能够在水流的冲击下带动搅动套筒转动，且所述搅动套筒设置在所述承流板外侧，所述反应桶上方位置固定连接有转动电机，所述转动电机的输出轴上固定连接有用于带动反应桶中的液体向下移动的搅拌扇叶。

4、通过移动位于死水区的液体，使液体能够在对反应管降温的过程中进行持续不断的更新，从而提高了冷却效率，并且能够加快液体的流动，并在此过程中能够快速的带动反应管外侧壁较热的液体进行移动，在死水区的液体移动的过程中能够防止局部温度过高的情况发生，通过移动液体，使反应管外部的水流温度更加均匀。

5、可选的，所述反应桶中固定连接有分隔板，且所述分隔板设置在所述转动轴上方位置，所述分隔板上开设有分隔口，所述分隔口用于分隔反应管和转动轴，所述分隔板上固定连接有分隔套筒，所述分隔套筒设置在所述分隔口处，所述分隔套筒侧壁处开设有流通口。

6、通过带动液体均匀的流动，能够使液体的温度较为均匀，减少局部液体温度过高的情况发生，同时减少由于水流的冲击力过大，对反应管的连接密封性造成破坏。

7、可选的，所述反应桶中设置有用于对液体杂质进行过滤的过滤系统。

8、可选的，所述过滤系统包括：固定连接在反应桶内侧底部位置的过滤网，所述过滤网设置为筒状，且所述过滤网设置在所述承流板和所述搅动套筒中间位置，所述过滤网上固定连接有收集块，所述收集块倾斜于所述过滤网设置，所述收集块和所述过滤网中间位置开设有收集槽，所述收集槽用于收集所述过滤网上的杂质，所述承流板上转动连接有清理板，所述清理板用于对所述过滤网侧壁上的杂质进行清理。

9、通过对杂质进行清理，能够在一定程度上确保反应管侧壁正常的热传导效率，同时能够保证反应管内部反应的正常进行，同时对杂质进行清理，使液体不需要再去克服水垢或杂质的堆积造成的传导阻力。

10、可选的，所述承流板和所述清理板连接处固定连接有扭簧，所述扭簧用于带动所述清理板进行复位，所述收集块侧壁处转动连接有转动板，所述转动板用于防止所述收集槽中的杂质向外流出。

11、通过对杂质的收集，能够降低杂质对过滤网的影响，使水流的移动速度始终保持一定的速度。

12、可选的，所述反应桶的内侧底部位置固定连接有收集底板，所述收集底板上固定连接有清洁刮板，所述清洁刮板倾斜于所述收集底板设置，所述清洁刮板用于对所述承流板底部位置的杂质进行收集。

13、可选的，所述流动机构包括：固定连接在所述反应桶侧壁的回流仓，所述反应桶侧壁开设有回流口，且所述回流口设置在所述反应桶底部侧壁处，所述回流口和所述回流仓连通，所述反应桶侧壁开设有出流口，所述出流口设置在所述反应桶顶部侧壁处，所述出流口与所述回流仓连通。

14、通过对液体的回流，使反应管中的物料在反应的过程中持续的进行冷却，在此过程中，由于死水区液体的不断流动，使反应的速率能够正常进行。

15、第二方面，本申请提供一体式连续管式反应工艺，其反应工艺为：

16、s1，将液体充满至反应桶中，并将需要进行反应降温的化学物质和催化剂通入至反应管中，化学物质和催化剂的反应放热，向反应桶中通入液体进行降温，启动转动电机和外置泵机，使液体在反应桶中进行循环；

17、s2，液体推动承流板进行逆时针的转动，承流板转动的过程中将液体朝向连通口处进行移动，液体的冲击力推动承接扇叶进行转动，由于承接扇叶的转动，带动远离回流口处的水流向回流口处进行移动；

18、s3，在承流板转动的过程中，液体经过过滤网，并在过滤网的筛分下，将液体中的杂质进行阻拦，承流板的转动带动清理板进行移动，使清理板对过滤网侧壁上的杂质进行清理和推动，并在经过收集槽时对杂质进行收集。

19、通过水流带动承流板和承接扇叶进行转动，使位于死水区中的液体进行移动，确保冷却液能够在罐体中进行不断的更新，从而提高冷却效率，同时带动死水区中的液体进行流动能够防止局部温度过高的情况发生。

20、综上所述，与现有技术相比，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

21、1、通过移动位于死水区的液体，使液体能够在对反应管降温的过程中进行持续不断的更新，从而提高了冷却效率，并且能够加快液体的流动，并在此过程中能够快速的带动反应管外侧壁温度较高的液体进行流动，在死水区的液体移动的过程中能够防止局部温度过高的情况发生，通过移动液体，使反应管外部的水流温度更加均匀。

22、2、通过带动液体均匀的流动，能够使液体的温度较为均匀，减少局部液体温度过高的情况发生，同时减少由于水流的冲击力过大，对反应管的连接密封性造成破坏。

23、3、通过对杂质进行清理，能够在一定程度上确保反应管侧壁正常的热传导效率，同时能够保证反应管内部反应的正常进行，同时对杂质进行清理，使液体不需要再去克服水垢或杂质的堆积造成的传导阻力。

技术特征：

1.一体式连续管式反应器，包括反应桶（1）、固定连接在反应桶（1）内部的螺旋状反应管（11）和用于带动液体进行循环的流动机构（2），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一体式连续管式反应器，其特征在于：所述反应桶（1）中固定连接有分隔板（4），且所述分隔板（4）设置在所述转动轴（3）上方位置，所述分隔板（4）上开设有分隔口（41），所述分隔口（41）用于分隔反应管（11）和转动轴（3），所述分隔板（4）上固定连接有分隔套筒（42），所述分隔套筒（42）设置在所述分隔口（41）处，所述分隔套筒（42）侧壁处开设有流通口（43）。

3.根据权利要求2所述的一体式连续管式反应器，其特征在于：所述反应桶（1）中设置有用于对液体杂质进行过滤的过滤系统（5）。

4.根据权利要求3所述的一体式连续管式反应器，其特征在于：所述过滤系统（5）包括：固定连接在反应桶（1）内侧底部位置的过滤网（51），所述过滤网（51）设置为筒状，且所述过滤网（51）设置在所述承流板（31）和所述搅动套筒（32）中间位置，所述过滤网（51）上固定连接有收集块（52），所述收集块（52）倾斜于所述过滤网（51）设置，所述收集块（52）和所述过滤网（51）中间位置开设有收集槽（53），所述收集槽（53）用于收集所述过滤网（51）上的杂质，所述承流板（31）上转动连接有清理板（54），所述清理板（54）用于对所述过滤网（51）侧壁上的杂质进行清理。

5.根据权利要求4所述的一体式连续管式反应器，其特征在于：所述承流板（31）和所述清理板（54）连接处固定连接有扭簧，扭簧用于带动所述清理板（54）进行复位，所述收集块（52）侧壁处转动连接有转动板（55），所述转动板（55）用于防止所述收集槽（53）中的杂质向外流出。

6.根据权利要求5所述的一体式连续管式反应器，其特征在于：所述反应桶（1）的内侧底部位置固定连接有收集底板（6），所述收集底板（6）上固定连接有清洁刮板（61），所述清洁刮板（61）倾斜于所述收集底板（6）设置，所述清洁刮板（61）用于对所述承流板（31）底部位置的杂质进行收集。

7.根据权利要求6所述的一体式连续管式反应器，其特征在于：所述流动机构（2）包括：固定连接在所述反应桶（1）侧壁的回流仓（21），所述反应桶（1）侧壁开设有回流口（22），且所述回流口（22）设置在所述反应桶（1）底部侧壁处，所述回流口（22）和所述回流仓（21）连通，所述反应桶（1）侧壁开设有出流口（23），所述出流口（23）设置在所述反应桶（1）顶部侧壁处，所述出流口（23）与所述回流仓（21）连通。

8.一体式连续管式反应工艺，应用于权利要求7中所述的一体式连续管式反应器：

技术总结本申请提供一体式连续管式反应器及工艺，涉及管式反应器技术领域，包括反应桶，所述反应桶的内侧底部位置转动连接有转动轴，转动轴的轴向侧壁处固定连接有多个承流板，所述承流板倾斜设置，且所述承流板能够在液体的冲击下带动转动轴进行转动，所述反应桶的内侧底部位置转动连接有搅动套筒，所述搅动套筒的侧壁处开设有连通口，所述搅动套筒的外侧壁固定连接有承接扇叶，所述承接扇叶能够在水流的冲击下带动搅动套筒转动，且所述搅动套筒设置在所述承流板外侧。本申请能够通过液体的流动带动承流板和承接扇叶进行转动，使位于死水区的液体进行流动，增强液体温度的均匀性。技术研发人员：朱宣军,王强,刘敬权,耿鹏,何进星,李军,于青,刘延晶,张元元受保护的技术使用者：山东兴鲁承宏新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18