專利名稱：一種反應(yīng)與分離的耦合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油化工、精細(xì)化工、制藥和輕紡化工等行業(yè)的化工清潔生產(chǎn)技術(shù)裝備領(lǐng)域，特別是一種連續(xù)同步進(jìn)行反應(yīng)與分離兩過程的耦合裝置。
為避免反應(yīng)平衡對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和速率的限制，化學(xué)反應(yīng)工程研究者設(shè)法制造出將反應(yīng)與分離兩過程進(jìn)行耦合的設(shè)備，使整個反應(yīng)過程處于非平衡狀態(tài)，以提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率。如精餾反應(yīng)器，它由釜式反應(yīng)器和精餾塔組成，釜式反應(yīng)器在一定的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)副產(chǎn)物較反應(yīng)物為輕組分，或與某一反應(yīng)物形成共沸時，反應(yīng)物和副產(chǎn)物以氣態(tài)形式進(jìn)入精餾塔分離，移出副產(chǎn)物(較輕組分)，反應(yīng)物回流至反應(yīng)釜，使反應(yīng)在非平衡狀態(tài)下進(jìn)行，從而獲得較高的主產(chǎn)品收率。但是，當(dāng)副產(chǎn)物較反應(yīng)物為重組分，或不能與某一反應(yīng)物形成共沸時，則上述過程難以實(shí)現(xiàn)；若副產(chǎn)物是不易液化的氣體，同樣，該過程難以實(shí)現(xiàn)；對于氣液反應(yīng)、氣液固三相反應(yīng)，上述過程也無法進(jìn)行。另外，其選用的釜式反應(yīng)器，存在傳熱、傳質(zhì)和混合效率不高的缺陷?？傊?，精餾反應(yīng)器的應(yīng)用具有一定的局限性。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括反應(yīng)器和與之連接的循環(huán)泵、噴射器及作為化學(xué)反應(yīng)循環(huán)的液相循環(huán)管路。還設(shè)有作為分離循環(huán)的氣相循環(huán)管路，其連接化工分離設(shè)備和反應(yīng)器。
本裝置的操作過程是先將反應(yīng)器內(nèi)加熱后的反應(yīng)物，由循環(huán)泵抽出，經(jīng)液相循環(huán)管路、噴射器高速噴入反應(yīng)器內(nèi)，形成液相循環(huán)；同時，反應(yīng)器內(nèi)的氣體經(jīng)氣相循環(huán)管路、化工分離設(shè)備，由噴射器帶入反應(yīng)器內(nèi)，形成氣相循環(huán)。液相循環(huán)管路進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，氣相循環(huán)管路分離出副產(chǎn)物；反應(yīng)與分離同步進(jìn)行，使化學(xué)反應(yīng)體系處于非平衡狀態(tài)。
本發(fā)明由于采用了在非平衡狀態(tài)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，所以具有如下主要優(yōu)點(diǎn)一是實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)與分離兩過程連續(xù)同步進(jìn)行，使化學(xué)反應(yīng)的目標(biāo)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率高，能夠維持較高的反應(yīng)速率，同時抑制副反應(yīng)。
二是傳質(zhì)傳熱效果好在操作中，由于噴射器作用而形成雙循環(huán)回路，這是實(shí)現(xiàn)反應(yīng)與分離耦合的關(guān)鍵，并且，高速噴射液氣流加速了氣液的微觀混合及氣液之間的傳質(zhì)和傳熱，也使得能量利用率提高。
三是可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)由于反應(yīng)氣體及惰性氣體封閉循環(huán)，氣體副產(chǎn)物得到吸收(或吸附)回收，從而減少了甚至消除了廢氣污染的問題。在提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的同時，降低了副反應(yīng)產(chǎn)物，也減少了廢物的產(chǎn)生量，提高了資源的利用率，這對石油化工、精細(xì)化工、制藥和輕紡化工等行業(yè)實(shí)現(xiàn)化工清潔生產(chǎn)有重大的積極作用。
總之，本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)。在提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率的同時，可有效地抑制產(chǎn)生雜質(zhì)的副反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能、集成化和減少廢雜物排放的清潔生產(chǎn)的目的。
圖2是

圖1中A-A剖視圖。
圖3是圖1中反應(yīng)器的另一個實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明包括反應(yīng)器和與之連接的循環(huán)泵、噴射器及作為化學(xué)反應(yīng)循環(huán)的液相循環(huán)管路和作為分離循環(huán)的氣相循環(huán)管路，氣相循環(huán)管路連接化工分離設(shè)備和反應(yīng)器。
本發(fā)明的操作過程是先將反應(yīng)器內(nèi)加熱后的反應(yīng)物，由循環(huán)泵抽出，經(jīng)液相循環(huán)管路、噴射器高速噴入反應(yīng)器內(nèi)，形成液相循環(huán)；同時，由于噴射器內(nèi)的高速噴射液體形成低壓，致使反應(yīng)器內(nèi)的氣體經(jīng)氣相循環(huán)管路、化工分離設(shè)備，由噴射器帶入反應(yīng)器內(nèi)，形成氣相循環(huán)，總體形成氣液雙循環(huán)回路。其中，液相循環(huán)管路進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，氣相循環(huán)管路分離出副產(chǎn)物；反應(yīng)與分離同步進(jìn)行，使化學(xué)反應(yīng)體系處于非平衡狀態(tài)。
例1.用于化學(xué)反應(yīng)(1)的裝置aA(l)+bB(l)＝cC(l)+dD(g)……(1)式中A、B為反應(yīng)物(在反應(yīng)溫度、壓力下是液體)，C為反應(yīng)主產(chǎn)物(反應(yīng)溫度、壓力下為液體)，D為反應(yīng)副產(chǎn)物(反應(yīng)溫度、壓力下為氣體，如HCl、NO2、H2S、HF、NH3等)。
圖1所示的裝置是針對化學(xué)反應(yīng)(1)而設(shè)計(jì)的，其包括反應(yīng)器和與之連接的循環(huán)泵9、噴射器12和作為化學(xué)反應(yīng)循環(huán)的液相循環(huán)管路及其填有固定床催化劑柱，還包括作為分離循環(huán)的氣相循環(huán)管路，氣相循環(huán)管路通過氣相循環(huán)噴射器進(jìn)口管14、氣相循環(huán)分離設(shè)備進(jìn)氣管16連接化工分離設(shè)備15和反應(yīng)器。反應(yīng)器可選用反應(yīng)釜1，與反應(yīng)釜配套的化工分離設(shè)備可選用通用的冷凝器和吸收塔或吸附塔。冷凝器將反應(yīng)釜中帶出的反應(yīng)物冷凝回流至反應(yīng)釜，不冷凝的副產(chǎn)物D經(jīng)吸收塔或吸附塔分離出；其目的是在反應(yīng)過程中連續(xù)性地分離出副產(chǎn)物D，使整個體系反應(yīng)過程始終保持非平衡狀態(tài)。
本裝置的特點(diǎn)是首先，經(jīng)脫除副產(chǎn)物D的惰性氣體不斷地被吸入噴射器后與反應(yīng)物料充分地接觸，以達(dá)到連續(xù)性的分離副產(chǎn)物D的目的，使分離與反應(yīng)同步進(jìn)行。其次，氣液混合物自釜頂?shù)膰娚淦魅敫獌?nèi)過程中，促進(jìn)了氣液間的傳質(zhì)與傳熱，也使得釜內(nèi)的反應(yīng)物料微觀混合更加充分，省去了機(jī)械攪拌。另外，反應(yīng)可以在釜內(nèi)進(jìn)行也可在液相循環(huán)管內(nèi)進(jìn)行，在此以釜內(nèi)為主反應(yīng)區(qū)，同時釜設(shè)計(jì)氣液分離器是為了利于提高氣液分離面積及提供足夠的氣體與液體分離時間。最后，由于該裝置液體循環(huán)管線上設(shè)有換熱套8，因此，設(shè)備的可利用傳熱面較大，有利于放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)的溫度的控制。
反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示釜體內(nèi)設(shè)有下流導(dǎo)流筒2、上流導(dǎo)流分離器5，前者通過支撐板固定在后者的中部，且其筒體上設(shè)有旋流導(dǎo)板3，上流導(dǎo)流分離器由支撐柱固定在釜體內(nèi)壁上，其與釜體內(nèi)壁的間隙是反應(yīng)物物流的通道。反應(yīng)釜可通過與之釜蓋連接的噴射器12，經(jīng)液相循環(huán)排出管10連接循環(huán)泵9(離心泵)，循環(huán)泵又經(jīng)液相循環(huán)吸入管7連接釜體底部的物料排除管道。液相循環(huán)排出管、液相循環(huán)吸入管，各裝有一個換熱套管8。序號6是反應(yīng)釜加熱套。
上述部件中旋流導(dǎo)板3有三個，位于同一個水平面，相互之間的角度是120度，均與下流導(dǎo)筒的內(nèi)壁焊連，每個旋流導(dǎo)板的寬度等于下流導(dǎo)筒的筒體內(nèi)徑的一半，其向下螺旋旋轉(zhuǎn)的角度可以是20-45度，一般是30度。下流導(dǎo)筒2，其底部和中部可分別通過三個導(dǎo)流支撐板固定在上流導(dǎo)流分離器5的中部，其筒體直徑為反應(yīng)釜1內(nèi)徑的1/6至1/8倍，其筒體外壁上焊接有蛇管換熱器4。蛇管換熱器的進(jìn)孔11、出孔13，分別位于反應(yīng)釜的釜蓋上。上流導(dǎo)流分離器5，其底部呈半橢球面或其它形面，其筒體直徑為反應(yīng)釜1內(nèi)徑的4/5至7/8倍，其下部和中部各通過3個支撐柱與釜體內(nèi)壁接觸相連。
例2.用于化學(xué)反應(yīng)(2)的裝置aA(l)+bB(l)＝cC(l)+dD(l)…….(2)式中A、B、C、D在反應(yīng)條件下均為液體，但A或B為飽和液體狀態(tài)。
A、B、D揮發(fā)度高于C。
C為主產(chǎn)物，D為副產(chǎn)物(H2O、CH3OH、CH3CH2OH等)在操作溫度下可揮發(fā)為氣體。
本裝置與例1裝置相似，區(qū)別在于只是化工分離設(shè)備15改為精餾塔。反應(yīng)釜1為主反應(yīng)區(qū)，其上設(shè)有加熱套6，液體循環(huán)管上也設(shè)有換熱套8，若傳熱面不夠，則可將液體循環(huán)管改成兩根以上的管并聯(lián)使用，以增加傳熱面積，以利于加熱或移走熱量。
反應(yīng)物在反應(yīng)釜內(nèi)升溫到一定溫度和一定壓力下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)在接近液體A、B飽和溫度、或副產(chǎn)物D的飽和溫度下進(jìn)行，并趕走部分惰性氣體；循環(huán)泵將反應(yīng)釜內(nèi)加熱后的反應(yīng)物抽出，經(jīng)液相循環(huán)管路、噴射器高速噴入反應(yīng)釜內(nèi)循環(huán)，同時氣體循環(huán)管因噴射泵工作而吸入混合蒸氣而進(jìn)入精餾塔，為防止噴射器因噴射掖體的溫度過高而吸氣量下降，在噴射器的入口可增加一小軸流風(fēng)機(jī)。如果副產(chǎn)物D的揮發(fā)度大于A和B液體的揮發(fā)度，或副產(chǎn)物D與液體A(或B)形成共沸，其沸點(diǎn)較液體B(或A)的沸點(diǎn)低，則可從精餾塔頂?shù)睦淠髦腥〕龈碑a(chǎn)物D；若副產(chǎn)物D的揮發(fā)度小于液體B(A的沸點(diǎn)大于B)液體，且副產(chǎn)物D與液體A或液體B不形成共沸，則從塔進(jìn)氣口下塔底部取出D組分與少部分A組分，含有濃度較高的B組分從塔頂冷凝器冷凝液部分回流精餾塔內(nèi)，部分回流至主反應(yīng)釜。塔頂?shù)牟荒龤怏w(惰性氣體)被吸入噴射器而再進(jìn)入主反應(yīng)釜，經(jīng)與反應(yīng)物料充分地接觸、傳質(zhì)和傳熱，使主反應(yīng)區(qū)物料中的副產(chǎn)物D較徹底地被移入氣相，然后，氣相中的D組分經(jīng)精餾塔而分離。不凝氣體(惰性氣體)在其循環(huán)和混合過程中，對D組分的分離起著傳質(zhì)、傳熱的媒介作用。
本裝置的特點(diǎn)是液體強(qiáng)制循環(huán)帶動氣體循環(huán)，不僅能提供較大的傳熱面積，而且強(qiáng)化了傳熱、傳質(zhì)及微觀混合強(qiáng)度，并且在氣體循環(huán)管路中經(jīng)精餾塔與反應(yīng)同步地分離出副產(chǎn)物D，使得逆向反應(yīng)受到抑制，使正反應(yīng)得以維持較高的速率和轉(zhuǎn)化率。從而保證整個反應(yīng)在較高的速率和轉(zhuǎn)化率的條件下順利進(jìn)行。
例3.用于化學(xué)反應(yīng)(3)的裝置aA(G)+bB(L)cC(l)+dD(G)……(3)式中在反應(yīng)條件下，反應(yīng)物A為氣體(如H2、HN3、CI2、CO等)，反應(yīng)物B為液體；主產(chǎn)物C為液體；副產(chǎn)物D為氣體(可以被酸液或堿液或吸附劑所分離出)；反應(yīng)的催化劑是均相或固定床催化劑。
本裝置與例1裝置的區(qū)別在于只是反應(yīng)器是一體積和筒體直徑較小的反應(yīng)塔17(圖3)，因此，氣液混合物在塔內(nèi)的停留時間較短，氣液分離的時間也較短，使得進(jìn)入液相循環(huán)管的液相中的氣含率維持較高。噴射器設(shè)置在此塔頂。循環(huán)泵可選用軸流泵，或再串聯(lián)一臺離心泵，以利于液氣混合輸送和提高液相循環(huán)管操作壓力。對于選用固定床催化劑的反應(yīng)體系，若液相為連續(xù)相、氣體為分散相，則液相循環(huán)管路可設(shè)置填充固體催化劑的反應(yīng)塔，必要時可裝設(shè)兩個以上的反應(yīng)柱，該反應(yīng)塔及循環(huán)管路設(shè)有換熱套，其作為主反應(yīng)區(qū)。塔作為氣相分布或輔助反應(yīng)區(qū)；作為氣相分布，大氣泡破裂進(jìn)入塔上部氣體空間而作為循環(huán)氣體，微小氣泡隨液體進(jìn)入液相循環(huán)管路而作為反應(yīng)氣體。
本裝置是針對氣—液反應(yīng)而設(shè)計(jì)的。對于氣液反應(yīng)來說，增加系統(tǒng)壓力有利于正反應(yīng)進(jìn)行，同樣，及時移走產(chǎn)物或副產(chǎn)物也利于正反應(yīng)的進(jìn)行。裝置在運(yùn)行過程中，液相(液氣混合物，液相為連續(xù)相，氣相為分散相)循環(huán)管路上循環(huán)泵的出口至噴射器的進(jìn)口處操作壓力比較高，即反應(yīng)區(qū)，以便于反應(yīng)在高壓區(qū)進(jìn)行。而氣相循環(huán)管路及噴射器噴口至循環(huán)泵的進(jìn)口處(包括擴(kuò)散管內(nèi)和塔內(nèi))操作壓力較低，即分離區(qū)，使得氣體副產(chǎn)物更容易在低壓下脫出而除去。分離氣體副產(chǎn)物D的原理同例1的原理。
例4.用于化學(xué)反應(yīng)(4)的裝置aA(g)+bB(l)cC(l)+dD(l)……(4)式中在反應(yīng)條件下，反應(yīng)物A為氣體，反應(yīng)物B為液體；主產(chǎn)物C和副產(chǎn)物D均為液相；催化劑為均相或固定床催化劑。
在反應(yīng)操作溫度下，反應(yīng)物B和副產(chǎn)物D及產(chǎn)物C在高壓區(qū)是液態(tài)，在低壓區(qū)可汽化或部分汽化。
本裝置與例3裝置的區(qū)別在于只是化工分離設(shè)備是精餾塔。裝置運(yùn)行時，同樣形成高壓和低壓兩個區(qū)。為防止液體溫度過高而影響噴射器的抽氣功能，可在噴射器的氣體吸入管(位于冷凝器之后)加一小型軸流風(fēng)機(jī)，以適當(dāng)?shù)卦黾訃娚淇诘膲毫?。其他作用機(jī)理同例2一樣。
上述反應(yīng)塔及所述的冷凝換熱器、吸收塔、吸附塔、精餾塔，其結(jié)構(gòu)同現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明的工作過程如下1.反應(yīng)釜釜體內(nèi)存在有一定量的氮?dú)饣蚩諝獾榷栊詺怏w。當(dāng)循環(huán)泵9工作時，噴射器12將流體(含惰性氣體)高速噴入釜體內(nèi)，經(jīng)下流導(dǎo)流筒2及旋流導(dǎo)板3混合，使流體高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)入釜體底部，然后作旋轉(zhuǎn)向上運(yùn)動。此時，由于離心力和重力(密度差)在縱向和徑向上的雙重作用，加上上流導(dǎo)流分離器5的通道較寬，氣、液有較充分的分離時間和分離力。
靠近上流導(dǎo)流分離器器壁的流體中氣體含率很低，其經(jīng)過反應(yīng)物物流的通道(即釜壁與上流導(dǎo)流器外壁的通道)下流至釜體下部的液相循環(huán)吸入管7，再由循環(huán)泵打入循環(huán)。經(jīng)上流導(dǎo)流分離器分離的氣體(含有副產(chǎn)物)逸出液面后，被噴射泵工作時形成的負(fù)壓而吸入氣相循環(huán)管路，再由分離設(shè)備將副產(chǎn)物及部分帶出的反應(yīng)物分離，分離出的惰性氣體進(jìn)入噴射泵繼續(xù)循環(huán)，分離出的反應(yīng)物回流至反應(yīng)釜。惰性氣體在此起分離副產(chǎn)物的載體的作用，使反應(yīng)與分離過程同步進(jìn)行，從而保證了反應(yīng)在非平衡條件下進(jìn)行。
在液體和氣體經(jīng)噴射、下流導(dǎo)流筒以及上流導(dǎo)流分離器的過程中，由于氣、液充分混合接觸，故可基本上消除混合死區(qū)，同時，液相中的易揮發(fā)的組分(主要是副產(chǎn)品)遷移入氣相而被移出反應(yīng)器，所需的熱量由導(dǎo)流筒上的加熱蛇管4提供。
2.氣液雙循環(huán)當(dāng)循環(huán)泵9運(yùn)行時，形成液相循環(huán)回路，同時，噴射器12工作時，其中高速噴射液體形成低壓而引起氣相循環(huán)回路，總體形成氣液雙循環(huán)回路。
對于氣—液反應(yīng)的裝置，其反應(yīng)塔是直徑不大的錐形塔，高速噴射的氣液混合物在塔內(nèi)的停留時間較短，容易挾帶大量的氣體，因此循環(huán)液相保持較高的氣含率。可以以液相(含有分散的氣相)回路作為主反應(yīng)回路(作為環(huán)管反應(yīng)器)，其中包括填充固定床催化劑而作為環(huán)管催化反應(yīng)器，氣相回路作為分離部分；也可以以反應(yīng)塔作為主反應(yīng)區(qū)，液相循環(huán)回路為輔反應(yīng)區(qū)，氣相回路作為分離部分。噴射器工作時形成氣液混合物，能提供極大的氣液相接觸面，有利于氣—液傳質(zhì)。
對于液--液反應(yīng)的裝置，其反應(yīng)釜直徑較大，其中設(shè)置有氣液分離器。裝置持有一定量的惰性氣體，在工作時，惰性氣體在氣相循環(huán)回路中循環(huán)，在反應(yīng)釜中得到氣液分離，因此，惰性氣體可將反應(yīng)的副產(chǎn)物從反應(yīng)區(qū)中移出至氣相循環(huán)回路中的分離設(shè)備中除去，惰性氣體起傳質(zhì)和分離的媒介作用。
另外，裝置利用噴射流體力學(xué)氣液混合，微觀混合均勻，消除混合死區(qū)。
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)與分離的耦合裝置，包括反應(yīng)器和與之連接的循環(huán)泵(9)、噴射器(12)和作為化學(xué)反應(yīng)循環(huán)的液相循環(huán)管路及其填有固定床催化劑柱，其特征是設(shè)有作為分離循環(huán)的氣相循環(huán)管路，其連接化工分離設(shè)備(15)和反應(yīng)器，本裝置的操作過程是先將反應(yīng)器內(nèi)加熱后的反應(yīng)物，由循環(huán)泵抽出，經(jīng)液相循環(huán)管路、噴射器高速噴入反應(yīng)器內(nèi)，形成液相循環(huán)；同時，反應(yīng)器內(nèi)的氣體經(jīng)氣相循環(huán)管路、化工分離設(shè)備，由噴射器帶入反應(yīng)器內(nèi)，形成氣相循環(huán)，總體形成氣液雙循環(huán)回路，液相循環(huán)管路進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，氣相循環(huán)管路分離出副產(chǎn)物；反應(yīng)與分離同步進(jìn)行，使化學(xué)反應(yīng)體系處于非平衡狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)與分離的耦合裝置，其特征是所述的反應(yīng)器是反應(yīng)釜(1)，化工分離設(shè)備(15)是冷凝器或吸收塔或吸附塔或精餾塔；反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)是，釜體內(nèi)設(shè)有下流導(dǎo)流筒(2)、上流導(dǎo)流分離器(5)，前者通過支撐板固定在后者的中部，且其筒體上設(shè)有旋流導(dǎo)板(3)，上流導(dǎo)流分離器由支撐柱固定在釜體內(nèi)壁上，其與釜體內(nèi)壁的間隙是反應(yīng)物物流的通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)與分離的耦合裝置，其特征是所述的旋流導(dǎo)板(3)，有3個，位于同一個水平面，相互之間的角度是120度，均與下流導(dǎo)筒(2)的內(nèi)壁焊連，每個旋流導(dǎo)板的寬度等于下流導(dǎo)筒的筒體內(nèi)徑的一半，其向下螺旋旋轉(zhuǎn)的角度是20-45度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)與分離的耦合裝置，其特征是所述的旋流導(dǎo)板(3)，向下螺旋旋轉(zhuǎn)的角度是30度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)與分離的耦合裝置，其特征是所述的下流導(dǎo)筒(2)，其底部和中部分別通過三個導(dǎo)流支撐板固定在上流導(dǎo)流分離器(5)的中部，其筒體直徑為反應(yīng)釜(1)內(nèi)徑的1/6至1/8倍，其筒體外壁上焊接有蛇管換熱器(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)與分離的耦合裝置，其特征是所述的上流導(dǎo)流分離器(5)，其底部呈半橢球面，其筒體直徑為反應(yīng)釜(1)內(nèi)徑的4/5至7/8倍，其下部和中部各通過3個支撐柱與釜體內(nèi)壁接觸相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)與分離的耦合裝置，其特征是所述的上流導(dǎo)流分離器(5)，其底部呈半橢球面，其筒體直徑為反應(yīng)釜(1)內(nèi)徑的4/5至7/8倍，其下部和中部各通過3個支撐柱與釜體內(nèi)壁接觸相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)與分離的耦合裝置，其特征是所述的反應(yīng)器是反應(yīng)塔(17)，化工分離設(shè)備(15)是冷凝器或吸收塔或吸附塔或精餾塔。
全文摘要
本發(fā)明是一種雙循環(huán)噴射反應(yīng)—分離偶合裝置,其包括反應(yīng)器(1)和與之連接的循環(huán)泵(9)、噴射器(12)及作為化學(xué)反應(yīng)循環(huán)的液相循環(huán)管路,還設(shè)有作為分離循環(huán)的氣相循環(huán)管路,其連接化工分離設(shè)備和反應(yīng)器。本裝置的操作過程是:先將反應(yīng)器內(nèi)加熱后的原料,由循環(huán)泵抽出,經(jīng)液相循環(huán)管路、噴射器高速噴入反應(yīng)器內(nèi),形成液相循環(huán);同時,反應(yīng)器內(nèi)的氣體經(jīng)氣相循環(huán)管路、化工分離設(shè)備,由噴射器帶入反應(yīng)器內(nèi),形成氣相循環(huán);液相循環(huán)管路將原料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),氣相循環(huán)管路將副產(chǎn)物分離出;反應(yīng)與分離同步進(jìn)行,使化學(xué)反應(yīng)體系處于非平衡狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng),可連續(xù)同步進(jìn)行反應(yīng)與分離兩過程,具有高效、節(jié)能、集成化和清潔生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01J19/00GK1380135SQ0211553
公開日2002年11月20日 申請日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者畢亞凡, 吳元欣, 李慶新, 王為國 申請人:武漢化工學(xué)院