專利名稱：用于多相反應的撞擊流內循環(huán)反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于石油和化工行業(yè)中多相反應過程，尤其是原料或產物中包括有固體或絮體或不互溶液體的反應過程的連續(xù)式撞擊流反應器。
背景技術：
對于石油和化工過程中屬于外擴散控制的多相反應尤其是反應原料或產物中含有固體或絮狀體的不互溶液液反應，要求反應器既能為反應物料提供充分的混合空間和最大限度的返混，又能保證反應器中不出現(xiàn)局部堵塞現(xiàn)象。
工業(yè)上液液反應最常用的反應器是帶攪拌設施的間歇式釜式攪拌反應器。這種反應器的缺點是器內返混不均勻，攪拌效率不高，而且不適合連續(xù)操作。中國專利ZL 00230326.4介紹了一種浸沒循環(huán)撞擊流反應器，撞擊流反應器提高了混合效率，而且使得器內物料混合比常規(guī)攪拌釜式反應器均勻。由于這種反應器的設計考慮到反應體系中氣相的存在，因此在反應器上部預留了氣相空間，這導致導流筒和螺旋槳都不能裝在反應器的中間，這種攪拌器件空間位置上的不均勻直接影響了反應器內物料混合的均勻性。另一方面，反應器底部的反應物料接觸的是器壁而上部的物料接觸的是氣相空間，這又導致這兩部分物料所處的物理和化學環(huán)境都有差別，從而進一步影響到器內物料在化學反應方面的均勻性。為了適應敞口操作，該專利反應器設計裝有頂蓋，而這種不均衡的結構加上平板頂蓋導致了反應器的強度受到影響，整體耐壓性能下降。另外，這些反應設備都具有運動部件(攪拌器或螺旋槳等)，運動部件一般具有以下不足。首先，由于安裝此類螺旋槳的電機軸是懸臂結構，如果軸較長或轉速較快，容易引起螺旋槳及電機軸的振動。其次，安裝螺旋槳的電機軸在反應器壁上需安裝軸封結構，增加了反應器的制造成本，長期運轉軸封結構容易損壞，影響反應器的長期運行。最后，這種結構將運動部件設置在反應器內，而運動部件在運轉過程中可能發(fā)生故障的機率較大，此時需要將反應過程停下來進行維修，影響裝置的連續(xù)穩(wěn)定運轉，也對上下游配套裝置產生一定的影響。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有裝置的不足，提供一種可以適應石油化工過程中要求連續(xù)反應，又要求物料在器內快速混合均勻結構簡單的反應器。
本實用新型的基本部件包括圓筒形反應器外殼，反應物流在反應器內相向流動撞擊混合，對稱安裝在反應器殼體內兩端中央的導流筒，進料口安裝在導流筒入口處，出料口設置在反應器簡體任意位置。
上述導流筒可以是對稱設置的1～6對，一般情況下可以設置1對，如果反應器規(guī)模較大，也可以設置2～6對。如果反應器殼體內采用一對(對稱的兩個)導流筒，則與圓筒式反應器同軸心，如果設置多對導流筒，則每側都采用緊密排列形式設置在反應器筒體兩端中間。導流筒外側邊緣與反應器兩端留有適宜空隙或通道，使循環(huán)的物料進入導流筒入口。對稱的一對導流筒相距適宜距離，構成主要混合及反應區(qū)域。導流筒可以固定在反應器筒體上，也可以固定在反應筒兩端的密封結構(如封頭)上。高速進入的物料從反應器兩端向中間處流動并形成碰撞，在導流筒外側和反應器殼體間循環(huán)回導流筒入口。導流筒一般為中空的圓筒狀，也可以是帶有一定角度的錐臺形筒，設置方向可以任意。進料從反應器兩端引入導流筒入口，也可以從反應器圓筒形外殼開口引入進料管線?？梢詮囊粚Я魍踩肟谝脒M料，最好從每對導流筒入口同時引入進料。反應物料的通過上游裝置或反應器入口增壓泵打入反應器。出料口設在反應器的端部。由于反應器內物料得到了均勻的混合，實際上出料口可以設在反應器壁上任意位置。為了檢修和清理方便，可以在反應器底部設一排凈口。圓筒形反應器兩側可以采用封頭實現(xiàn)密封，反應器簡體和封頭之間可以采用法蘭聯(lián)接方式。上述各種結構的具體參數可以根據反應器規(guī)模和物料的性質，根據本領域一般知識設計確定。
本實用新型的連續(xù)式撞擊流反應器采用管道式外殼和與外殼同軸心的導流筒，使反應器內的物料完全處于相同的物理和化學環(huán)境，具有比其它撞擊流反應器更高效率的混合和反應均勻性。對于全返混式反應器，總有部分物料沒經充分反應就從出料口帶出。減少沒有充分反應的物料出裝置的唯一方法就是盡量提高器內物料的均勻性，因此本反應器有比現(xiàn)有撞擊流反應器更高的反應效率。對于外擴散控制的快速反應過程，本反應器更加適合。
本實用新型的連續(xù)式撞擊流反應器采用管道式外殼和與外殼同軸心的導流筒，使反應器內經過反應的物料均勻充滿整個反應器體積，更加適合石油化工行業(yè)中的大規(guī)模連續(xù)式反應過程。本實用新型的連續(xù)式撞擊流反應器采用受力均勻的圓筒式外殼，而且反應器內的物料均勻充滿整個反應器體積，使反應器整體耐壓性能得以提高，更適合石油化工行業(yè)常見的帶壓力操作。該反應器的結構簡單，故障率更低，因此更適合工業(yè)規(guī)模的反應過程。


圖1是本實用新型連續(xù)式撞擊流反應器的一種結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的內容和實施方法。
本實用新型的基本部件包括圓筒形反應器外殼1；對稱安裝在反應器殼體內的兩個導流筒2，導流筒最好安裝在與反應器同軸心的位置；分別對稱安裝在兩個導流筒進料端的進料管線3。進料管線3可以從反應器圓筒形外殼開口引入進料管線，也可以從反應器兩端引入進料管線，可以從一對導流筒入口引入進料，也可從兩對以上導流筒入口同時引入進料。經撞擊反應后的物料經循環(huán)區(qū)4循環(huán)回導流筒入口，部分經出料口5離開反應器。出料口5設在反應器的端部離進料口較遠的一側。由于反應器內物料得到了均勻的混合，實際上出料口可以設在反應器壁上任意位置。為了檢修和清理方便，也可以在反應器底部設一排凈口。
本實用新型的連續(xù)式撞擊流反應器主要為要求快速和充分混合的多相連續(xù)反應過程所設計。原料經進料口3引入導流筒入口，在撞擊面6與從另一個導流筒相向而來的物料高速相撞發(fā)生強力混合，然后部分物料經導流筒外反應器殼內的環(huán)形空間循環(huán)回導流筒入口進行再次撞擊混合。根據工藝條件要求的反應時間確定進料速率。部分反應物料經出料口5連續(xù)出裝置送到下一工序。
進入反應器的原料的壓頭可以由上游裝置提供，也可以由反應器入口增壓泵提供。如果原料中不含固相，則原料進入反應器前還可以先經過靜態(tài)混合器預混合再分成兩股從反應器兩端引入反應器。
權利要求1.一種用于多相反應的撞擊流內循環(huán)反應器，其特征在于反應物流在反應器內相向流動撞擊混合，反應器包括密閉式反應器外殼，對稱安裝在反應器殼體內兩端中央的導流筒，進料口安裝在兩端導流筒入口處，出料口設置在反應器筒體上。
2.按照權利要求1所述的反應器，其特征在于所述的導流筒是對稱設置的1～6對。
3.按照權利要求1所述的反應器，其特征在于所述的導流筒外側邊緣與反應器兩端留有適宜空隙或通道，對稱的導流筒相距適宜距離，構成主要混合及反應區(qū)域。
4.按照權利要求1或2所述的反應器，其特征在于所述的導流筒固定在反應器筒體上，或固定在反應筒兩端的密封結構上。
5.按照權利要求1所述的反應器，其特征在于所述的進料口安裝在導流筒入口處，可以從反應器圓筒形外殼開口引入進料管線，也可以從反應器兩端引入進料管線。
6.按照權利要求1所述的反應器，其特征在于所述出料口設在反應器的上部。
7.按照權利要求1所述的反應器，其特征在于在反應器底部設一排凈口。
8.按照權利要求1所述的反應器，其特征在于所述的圓筒形反應器兩側采用封頭實現(xiàn)密封，反應器筒體和封頭之間采用法蘭聯(lián)接方式。
9.按照權利要求1所述的反應器，其特征在于反應物料通過上游裝置進入反應器或通過反應器入口增壓泵打入反應器。
10.按照權利要求1所述反應器，其特征在于原料進入反應器前還可以先經過靜態(tài)混合器預混合再分成兩股從反應器兩端引入反應器。
專利摘要本實用新型涉及一種多相物流化學反應方法和用于多相反應的撞擊流內循環(huán)反應器，適用于石油和化工行業(yè)中反應物料不互溶或溶解度較小的多相反應過程，尤其適用于原料或產物中包括有氣體、固體或絮體而連續(xù)相是液體的反應過程。反應器采用管式殼體，兩個導流筒安裝于反應器中間，反應物料分別從兩端送入對稱安裝的導流筒并在反應器中部相向撞擊，有效地促進了反應物料的混合。本實用新型的反應方法解決了現(xiàn)有技術反應物料處于不同反應環(huán)境或分散強度差的不足，同時反應裝置結構簡單，整體耐壓性能提高。
文檔編號B01F5/04GK2845906SQ20052009299
公開日2006年12月13日 申請日期2005年10月26日 優(yōu)先權日2005年10月26日
發(fā)明者黎元生, 王海波, 勾連科 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院