本實用新型屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于液液兩相反應(yīng)的管式反應(yīng)器，特別涉及一種芳烴化合物硝化反應(yīng)的管式反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

通常，芳烴化合物的硝化反應(yīng)是芳烴化合物與混酸混合進行的，如苯硝化制硝基苯、氯苯硝化制硝基氯苯、甲苯硝化制二硝基甲苯等。由于這類反應(yīng)主要發(fā)生在兩相界面處，兩相混合的效果對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率有直接影響，因此，在此類反應(yīng)的反應(yīng)器開發(fā)中必須充分考慮兩相間有足夠大的接觸面積。

目前，芳烴化合物的硝化反應(yīng)采用的反應(yīng)器主要有兩種：釜式反器和管式反應(yīng)器。其中釜式反應(yīng)器采用高速攪拌槳，機械推動使兩相得以混合反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率較低，因此一般需要多釜串聯(lián)，高速攪拌的能耗較高，同時，受反應(yīng)釜和攪拌槳制作工藝的限制，生產(chǎn)規(guī)模放大有限。管式反應(yīng)器是在一定的壓力下，兩相液體并流通過靜態(tài)混合元件，在管式反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)，該反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡單，能耗低，易于放大等優(yōu)點。但也存在反應(yīng)熱的移除困難，在管道反應(yīng)器內(nèi)溫度分布不均勻，副產(chǎn)物多等缺點，因此新型管式反應(yīng)器的開發(fā)受到廣泛的關(guān)注。

陶氏環(huán)球技術(shù)公司專利CN1208123描述了在管式反應(yīng)器中硝化芳烴化合物的方法，所述管式反應(yīng)器具有被連合區(qū)分隔開的短小的靜態(tài)混合元件，芳烴化合物和混酸通過多個靜態(tài)混合元件達(dá)到均勻混合的目的，但屬于絕熱過程，沒有考慮反應(yīng)熱的移除，存在反應(yīng)通量小、難以放大。

專利CN203565055U公開了一種列管式反應(yīng)器，包括反應(yīng)器箱體以及間隔設(shè)置在所述反應(yīng)器箱體內(nèi)的多個列管，反應(yīng)器箱體包括箱體主體和固定在該箱體主體底部的水平基座，所述反應(yīng)器箱體上還設(shè)置有與所述多個列管連通的反應(yīng)原料進口和反應(yīng)產(chǎn)物出口，其中，至少一個所述列管相對于所述水平基座傾斜設(shè)置。

在不同的專利中，差別在于靜態(tài)混合元件的結(jié)構(gòu)和分布，均取得了一定的效果，但也存在相同的缺點，反應(yīng)熱在反應(yīng)器內(nèi)的不均勻分布導(dǎo)致反應(yīng)熱的局部累積，因此副產(chǎn)物增加，反應(yīng)設(shè)備防腐要求高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的用于液液兩相反應(yīng)的管式反應(yīng)器。該反應(yīng)器具有傳熱效率高，通量大，操作簡便，反應(yīng)效果好的特點。

本實用新型提供一種用于液液兩相反應(yīng)的管式反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器前端設(shè)置液相進口，液相進口與安裝在反應(yīng)器內(nèi)的靜態(tài)混合器連通，反應(yīng)器殼體外部安裝冷卻劑進口，反應(yīng)器殼體內(nèi)部安裝換熱列管和冷卻劑分布管，冷卻劑進口與換熱列管通過分布管連通。

一般地，所述冷卻劑進口有2~8個。

所述液相進口有2~4個。

所述冷卻劑分布管為環(huán)形，不同冷卻劑進口與反應(yīng)器內(nèi)不同區(qū)域換熱列管通過冷卻劑分布管連通。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實用新型管式反應(yīng)器可以通過內(nèi)換熱管將反應(yīng)熱移除，并通過反應(yīng)器殼體內(nèi)安裝的環(huán)形分布管實現(xiàn)不同區(qū)域的移熱控制，達(dá)到精準(zhǔn)控制硝化反應(yīng)溫度的目標(biāo)，避免了副反應(yīng)的發(fā)生，提高了硝化產(chǎn)物質(zhì)量穩(wěn)定性，同時降低了反應(yīng)器的投資費用。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例液液兩相反應(yīng)的管式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實施例中環(huán)形分布管示意圖。

圖1中，1、2—液相進口；3—靜態(tài)混合器；4—冷卻劑進口；5—冷卻劑分布管；6—反應(yīng)器殼體；7—換熱列管；8—冷卻劑出口；9—物料出口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對實用新型作進一步說明。

實施例

如圖1所示：反應(yīng)器前端設(shè)置液相進口(1)、(2)，液相進口(1)、(2)與安裝在反應(yīng)器內(nèi)的靜態(tài)混合器(3)連通，反應(yīng)器殼體(6)外部安裝冷卻劑進口(4)，反應(yīng)器殼體(6)內(nèi)部安裝換熱列管(7)和環(huán)形冷卻劑分布管(5)，冷卻劑進口(4)與換熱列管(7)通過冷卻劑分布管(5)連通，不同換熱列管(7)與不同冷卻劑進口(4)由不同的環(huán)形冷卻劑分布管(5)連通。

實施例是這里來運作的：兩種液相反應(yīng)物按一定比例分別經(jīng)液相進口(1)和(2)進入靜態(tài)混合器(3)，在混合器中混合進入反應(yīng)器殼體(6)內(nèi)反應(yīng)，反應(yīng)熱通過反應(yīng)器內(nèi)換熱列管(7)移除，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器殼體(6)外部不同冷卻劑進口(4)的冷卻劑流量，控制反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)溫度穩(wěn)定，使兩種液相物料充分接觸反應(yīng)，反應(yīng)后物料經(jīng)反應(yīng)物料出口(9)排出。