一種液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一種液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器，包括反應(yīng)系統(tǒng)和分離系統(tǒng)；所述反應(yīng)系統(tǒng)包括攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔，所述攪拌反應(yīng)塔頂部設(shè)有攪拌器；所述攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔頂部設(shè)反應(yīng)物料導(dǎo)出口、回流液導(dǎo)入口、回流液導(dǎo)出口、人孔；所述相分離系統(tǒng)包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的分離器Ⅰ和分離器Ⅱ；攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔通過(guò)三通與分離器Ⅰ和分離器Ⅱ連接構(gòu)成反應(yīng)分離同步反應(yīng)器。采用本發(fā)明之液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)與固體產(chǎn)物分離的同步，無(wú)需按照傳統(tǒng)生產(chǎn)模式將多相物質(zhì)通過(guò)管道轉(zhuǎn)移到分離器中進(jìn)行分離，避免了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中由于固體析出導(dǎo)致的管道堵塞問(wèn)題；避免了反應(yīng)與分離分步而導(dǎo)致的產(chǎn)物深度反應(yīng)和產(chǎn)物收率降低的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反應(yīng)分離同步反應(yīng)器，尤其是涉及一種液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]化工生產(chǎn)中經(jīng)常遇到反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)原料不能互溶而出現(xiàn)分層的情況。目前傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)模式是，整個(gè)反應(yīng)期間，反應(yīng)物與產(chǎn)物自然地或者被強(qiáng)制地(例如攪拌)分布于反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)物與產(chǎn)物被移到分離器中進(jìn)行分離。由于體系中多相物質(zhì)的存在影響體系在生產(chǎn)裝置中的流動(dòng)而無(wú)法連續(xù)生產(chǎn)，為了滿足連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的需要，目前化工生產(chǎn)中采用的方案是加入另一種能增加多相產(chǎn)物互溶的溶劑。加入溶劑的方法雖然可以實(shí)現(xiàn)有多體產(chǎn)物形成的工藝連續(xù)化，但溶劑的加入使化工生產(chǎn)過(guò)程變得復(fù)雜，同時(shí)也增加相應(yīng)的設(shè)備投資和能耗、物耗以及溶劑對(duì)環(huán)境的污染。另外，上述方案雖然解決了生產(chǎn)過(guò)程中多相產(chǎn)物連續(xù)流動(dòng)的問(wèn)題，但該方案又帶來(lái)了新的問(wèn)題，不溶性產(chǎn)物溶解在反應(yīng)溶劑中以后，通常因?yàn)樵诜磻?yīng)操作條件下分解或者深度反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物選擇性和收率降低；而自然界中的生物體系中，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程與產(chǎn)物分離過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的，這種過(guò)程能提高化學(xué)反應(yīng)效率和產(chǎn)物收率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)與分離同步的液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器，無(wú)需按照傳統(tǒng)生產(chǎn)模式將多相物質(zhì)通過(guò)管道轉(zhuǎn)移到分離器中進(jìn)行分離，可防止管路堵塞，防止不溶性產(chǎn)物分解或者深度反應(yīng)，降低成本，降低能耗，提高生產(chǎn)效率。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，一種液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器，包括反應(yīng)系統(tǒng)和分離系統(tǒng)；所述反應(yīng)系統(tǒng)包括攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔，所述攪拌反應(yīng)塔頂部設(shè)有攪拌器；所述攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔頂部設(shè)反應(yīng)物料導(dǎo)出口、回流液導(dǎo)入口、回流液導(dǎo)出口、人孔，所述攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔底部設(shè)有與分離系統(tǒng)的連接口 ；所述攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔可以采取各種經(jīng)典恒溫方式，根據(jù)恒溫方式不同，攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔可以是單層結(jié)構(gòu)，也可以是雙層結(jié)構(gòu)；
所述重力反應(yīng)塔徑高比為1:10-30(優(yōu)選1:15 - 25，更優(yōu)選1:20)，所述重力反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有交替分布且向下傾斜設(shè)置的重力沉降板，相同方向的重力沉降板之間的距離與塔徑相同；重力沉降板長(zhǎng)度與塔徑比為1: 0.8-1.2(優(yōu)選1:1)，重力沉降板與塔軸的夾角為45-75(優(yōu)選60度)；
所述分離系統(tǒng)包括兩個(gè)大小、結(jié)構(gòu)相同的分離器I和分離器II，分離器I和分離器II頂部設(shè)有與攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔的連接口，分離器頂部設(shè)有原料導(dǎo)入口，分離器底部設(shè)有固體產(chǎn)物出料口，分離器頂部還設(shè)有分離器人孔和觀察孔；反應(yīng)塔底部連接口由三通閥與分離器I和分離器II頂部的連接口交替連接；兩個(gè)分離器通過(guò)三通閥的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)塔的交替連接。
[0005]本發(fā)明是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物與原料(溶劑)的溶解性和比重差別同步完成化學(xué)反應(yīng)和分離工藝的液固多相反應(yīng)器。該反應(yīng)器以完全不同于目前傳統(tǒng)化工生產(chǎn)過(guò)程的模式完成化工產(chǎn)品生產(chǎn)。在本發(fā)明液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器中進(jìn)行的化工生產(chǎn)，產(chǎn)物在生成的同時(shí)脫離反應(yīng)區(qū)達(dá)到與反應(yīng)物分離的目的。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):(I)在反應(yīng)塔反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的固體物質(zhì)由于重力作用進(jìn)入分離器中結(jié)晶析出而達(dá)到從反應(yīng)物體系中分離出來(lái)的目的，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)與固體產(chǎn)物分離的同步，避免了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中由于固體析出導(dǎo)致的管道堵塞問(wèn)題；避免了反應(yīng)與分離分步而導(dǎo)致的產(chǎn)物深度反應(yīng)和產(chǎn)物收率降低的問(wèn)題；避免了大量反應(yīng)物集中分離而導(dǎo)致的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備投資大和生產(chǎn)效率低的問(wèn)題；(2)兩個(gè)分離器交替使用的設(shè)計(jì)，使工業(yè)生產(chǎn)可以間隙方式或者連續(xù)方式進(jìn)行；(3)反應(yīng)系統(tǒng)和固體分離系統(tǒng)作為一個(gè)整體但相對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)使生產(chǎn)過(guò)程容易控制，設(shè)備維護(hù)方便。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1液固反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2液固反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例2分離器的頂部接口圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例1液固反應(yīng)器的攪拌反應(yīng)塔和實(shí)施例2液固反應(yīng)器的重力反應(yīng)塔的頂部接口圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0009]實(shí)施例1
參照?qǐng)D1和圖3、圖4,本實(shí)施例之液固多相反應(yīng)分尚同步反應(yīng)器,包括反應(yīng)系統(tǒng)和分尚系統(tǒng)；所述反應(yīng)系統(tǒng)包括攪拌反應(yīng)塔I，所述攪拌反應(yīng)塔I頂部設(shè)有攪拌器2、反應(yīng)物料導(dǎo)出口 5、回流液導(dǎo)入口 3、回流液導(dǎo)出口 4、人孔7，所述攪拌反應(yīng)塔I底部設(shè)有與分離系統(tǒng)的連接口 6 ；
所述分離系統(tǒng)包括兩個(gè)大小、結(jié)構(gòu)相同的分離器I 15和分離器II 16，分離器I 15和分離器II 16頂部分別設(shè)有與攪拌反應(yīng)塔的連接口 9 一 I和9 一 2，分離器I 15和分離器
1116頂部分別設(shè)有原料導(dǎo)入口 10 — I和10 — 2,分尚器I 15和分尚器II 16底部分別設(shè)有固體產(chǎn)物出料口 11 一 I和11 一 2，分離器I 15和分離器II 16頂部分別設(shè)有分離器人孔
12— I和12 — 2,分尚器I 15和分尚器II 16頂部分別設(shè)有觀察孔13 — I和13 — 2 ;
攪拌反應(yīng)塔底部連接口 6由三通閥8與分離器I 15和分離器II 16頂部的連接口 9 一I和9 一 2交替連接。
[0010]工作過(guò)程:生產(chǎn)過(guò)程中，開啟三通8連接攪拌反應(yīng)塔I和分離器I 15，反應(yīng)物料從分離器I 15頂部原料導(dǎo)入口 10-1進(jìn)入分離器I 15和攪拌反應(yīng)塔I進(jìn)行反應(yīng)，液體物料從攪拌反應(yīng)塔I頂部的反應(yīng)物料導(dǎo)出口 5流出，在攪拌反應(yīng)塔I反應(yīng)區(qū)生成的固體產(chǎn)物由于重力作用進(jìn)入分離器I 15中從反應(yīng)混合物中析出；通過(guò)三通8的操作可以使分離器II 16代替分離器I 15，分離器I 15的產(chǎn)物從底部的固體產(chǎn)物出料口 11 一 I取出。
[0011]實(shí)施例2
參照?qǐng)D2和圖3、圖4，本實(shí)施例之液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器，用重力反應(yīng)塔20代替實(shí)施例1之?dāng)嚢璺磻?yīng)塔I，其余與實(shí)施例1相同。
[0012]本實(shí)施例之液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器,包括反應(yīng)系統(tǒng)和分離系統(tǒng)；所述反應(yīng)系統(tǒng)包括重力反應(yīng)塔20，所述重力反應(yīng)塔20頂部設(shè)有反應(yīng)物料導(dǎo)出口 5、回流液導(dǎo)入口 3、回流液導(dǎo)出口 4、人孔7，所述重力反應(yīng)塔底部設(shè)有與分離系統(tǒng)的連接口 6 ；
所述重力反應(yīng)塔20徑高比為1:20，所述重力反應(yīng)塔20內(nèi)設(shè)有交替分布且向下傾斜設(shè)置的重力沉降板19，相同方向的重力沉降板19之間的距離與塔徑相同；重力沉降板19長(zhǎng)度與塔徑比為1:1，重力沉降板19與塔軸的夾角為60度。
[0013]工作過(guò)程:生產(chǎn)過(guò)程中，開啟三通8連接鼓泡重力反應(yīng)塔20和分離器I 15，反應(yīng)物料從分離器I 15頂部原料導(dǎo)入口 10-1進(jìn)入分離器I 15和鼓泡重力反應(yīng)塔20進(jìn)行反應(yīng)，液體物料從鼓泡重力反應(yīng)塔20頂部的反應(yīng)物料導(dǎo)出口 5流出，在鼓泡重力反應(yīng)塔20反應(yīng)區(qū)生成的固體產(chǎn)物由于重力作用進(jìn)入分離器I 15中從反應(yīng)混合物中析出；通過(guò)三通8的操作可以使分離器II 16代替分離器I 15，分離器I 15的產(chǎn)物從底部的固體產(chǎn)物出料口 11 一I取出。
【權(quán)利要求】
1.一種液固多相反應(yīng)分離同步反應(yīng)器，其特征在于，包括反應(yīng)系統(tǒng)和分離系統(tǒng)；所述反應(yīng)系統(tǒng)包括攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔，所述攪拌反應(yīng)塔頂部設(shè)有攪拌器；所述攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔頂部設(shè)反應(yīng)物料導(dǎo)出口、回流液導(dǎo)入口、回流液導(dǎo)出口、人孔，所述攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔底部設(shè)有與分離系統(tǒng)的連接口； 所述重力反應(yīng)塔徑高比為1:10-30，所述重力反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有交替分布且向下傾斜設(shè)置的重力沉降板，相同方向的重力沉降板之間的距離與塔徑相同；重力沉降板長(zhǎng)度與塔徑比為1: 0.8-1.2，重力沉降板與塔軸的夾角為45-75 ； 所述分離系統(tǒng)包括兩個(gè)大小、結(jié)構(gòu)相同的分離器I和分離器II，分離器I和分離器II頂部設(shè)有與攪拌反應(yīng)塔或重力反應(yīng)塔的連接口，分離器頂部設(shè)有原料導(dǎo)入口，分離器底部設(shè)有固體產(chǎn)物出料口，分離器頂部還設(shè)有人孔和觀察孔；反應(yīng)塔底部連接口由三通閥與分離器I和分離器II頂部的連接口交替連接；兩個(gè)相分離器通過(guò)三通閥的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)塔的交替連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液固多相分離反應(yīng)器，其特征在于，所述重力反應(yīng)塔徑高比為 1:15 — 25。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液固多相分離反應(yīng)器，其特征在于，所述重力反應(yīng)塔徑高比為 1:20。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液固多相分離反應(yīng)器，其特征在于，所述重力沉降板長(zhǎng)度與塔徑比為1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液固多相分離反應(yīng)器，其特征在于，所述重力沉降板與塔軸的夾角為60度。
【文檔編號(hào)】B01J19/00GK104338499SQ201310328006
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】郭欣 申請(qǐng)人:沅江華龍催化科技有限公司