专利名称：喷雾管式反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种雾化管式反应设备，尤其涉及一种将液相高度分散在气相的喷雾管式反应器。
背景技术：
气-液反应广泛应用于石油、化工、医药和环保等到行业。但气相不能很好地溶于液相时，传质就成为影响反应速度的主要因素，因此提高气相在液相中分散度便是解决前述问题的有效办法之一。设计人员设计了许多类型的气-液反应器。按其外型可分为塔式、管式、机械搅拌槽式；按气液接触方式，可分为液膜型、液滴型、气泡型和气环型。其中液滴型、塔式装置是工业上有效的气-液反应器，这是一种将液相高度分散在气相的喷雾反应器。高压液体通过喷嘴、筛板等，将静压能转为动能，高速喷出而分散为雾滴。然后与逆向运动的气体接触，进行传质、传热和反应。但能耗高，气-液相的返混较严重，限制了它的应用。
中国专利申请号为95117459.2，公布的大庆石油化工总公司“制备低碳α-烯烃的方法”中，对反应器的喷嘴描述为“置换反应器为喷雾反应器，液体喷嘴和气体喷嘴同时喷射，形成雾化物系”。即该喷雾反应器气、液相都需要喷射。要使液体喷射需要高压，且喷嘴直径很小，其能耗会高，且容易造成堵塞；上述专利说明附图3给出的反应器，是一种带锥底的罐。喷射到罐中的雾化物料，在罐中容易形成旋涡，而造成返混等。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，而提供一种喷雾管式反应器。
一种喷雾管式反应器，其特征在于该反应器包括(A)与底座下部内壁呈圆台形的短管相连接的中空反应管；(B)底座内设有外混喷嘴的锥形空腔，于该空腔同一水平面上，对应设有两个呈切线方向进气管，该二进气管与底座下侧的两个气相入口管相连接；(C)处于上述锥形空腔内的液相出口锥体，该液相出口锥体与锥形空腔下垂直小圆孔之间的环隙构成上述的外混喷嘴；(D)通过其下部筒内壁与该液相出口锥体的外侧，用螺纹相连接的液相导管，液相出口锥体上口与该液相导管下部筒底之间设有密封垫；(E)通过上部内侧壁与液相导管中部以螺纹相连接的上座；(F)将上座与底座连为一体的螺帽；(G)通过其外壁与上座内壁，以螺纹相连接的压盖下端口与上座上部筒内圆台之间设有密封填料。
上述反应器，其所述的液相导管上端的接管设有螺帽。
本实用新型提供的喷雾管式反应器，是由一个外混喷嘴及与底座下部短管相连接的反应管组成。喷嘴由液相出口锥体与锥形的空腔垂直下小圆孔之间形成的环隙构成。液相出口锥体通过螺纹与液相导管下面的圆筒内壁相连，而液相导管中段与上座以螺纹相连。与液相导管上端接管相连接的螺帽，该螺帽拧紧后，即可转动液相导管，使其上、下移动，以改变喷嘴的环形面积，从而改变气相喷出的速度，也就改变雾滴的直径。在锥形空腔同一平面上对应设有两个呈切线方向的进气管与底座上两个入气管相连接。气相以切线方向进入锥形空腔形成高速向下的旋流，快速在喷嘴处将连续、稳定、流速缓慢的液相分散雾化后，将其喷入反应管内进行反应。此时，气相为连续相，液相以直径为微米级的液滴分散在气相中，使气、液接触面积很大，有利传质。因此，该反应器无涡流形成，无返混，节能，喷嘴不容易被堵塞。结构简单紧凑。
图 为喷雾管式反应器的结构示意图；其中1-反应管 2-液相出口锥体3-底座 4-压紧螺帽5-液相导管6-上座7-压盖 8-螺帽具体实施方式
现结合附图和实施例，对本实用新型进一步说明如下实施例见图，本实用新型提供的喷雾管式反应器包括与底座3下部内壁呈圆台形的短管用螺纹连接的中空反应管1。在该底座3内设有外混喷嘴的锥形空腔，在该空腔的同一水平面上，对应设有两个呈切线方向进气管，该二进气管与底座3下侧的两个气相入口管相连接。在上述的锥形空腔内的液相出口锥体2，与锥形空腔下垂直的小圆孔之间环隙，构成了所说的外混喷嘴。与该液相出口锥体2的外侧，通过其下部筒内壁以螺纹相连接的液相导管5；与液相导管5上端的接管相连接螺帽8。用该螺帽8将其拧紧，就可转动所说的液相导管5，使其上、下移动，改变喷嘴的环隙面积，从而改变气相喷出速度，也就改变雾滴的直径。在液相出口锥体2上口与液相导管5下部筒体底部之间，设有密封垫。通过上部内壁与液相导管5中部以螺纹相连接的上座6。通过其外壁与上座6内壁以螺纹相连接的压盖7。该压盖7下端口与上盖7上部的筒体内圆台之间设有密封填料。将上座6与底座3连为一体的压紧螺帽4。
将本实用新型-喷雾管式反应器，用于用聚合级乙烯置换C4-26高碳烷基铝混合物中的烷基，来制备C4-26α-烯烃的混合物工艺中。高碳烷基铝(液相)用双柱塞计量泵，以0.25mol/h的流量，送入高碳烷基铝预热炉内，预热至120℃后，经液相导管5进入所述反应器中；同时乙烯(气相)经气体质量流量计，以12.5mol/h的流量，送入乙烯预热炉，预热至300℃，高速旋转的乙烯在喷嘴处将高碳烷基铝分散雾化后，喷入反应管1中，于1Mpa压力、260℃反应温度下，进行置换反应。高碳烷基铝的单程转化率为84％，α-烯烃的选择性大于99％，经气相色谱检测无产物异构化。
权利要求1.一种喷雾管式反应器，其特征在于该反应器主要包括A、与底座(3)下部内壁呈圆台形的短管相连接的反应管(1)；B、在底座(3)内设有外混喷嘴的锥形空腔，于该锥形空腔同一水平面上，对应设有两个呈切线方向的进气管，该二进气管与底座(3)下侧的两个入气管相连接；C、处于上述锥形空腔内的液相出口锥体(2)，该液相出口锥体(2)与锥形空腔下垂直小孔之间形成环隙，构成上述的外混喷嘴；D、通过其下部筒内壁与该液相出口锥体(2)的外侧，用螺纹相连接的液相导管(5)，液相出口锥体(2)上口与该液相导管(5)下部筒底之间设有密封垫；E、通过上部内侧壁与液相导管(5)中部以螺纹相连接的上座(6)；F、将上座(6)与底座(3)连为一体的螺帽(4)；G、通过其外壁与上座(6)内壁，以螺纹相连接的压盖(7)，该压盖(7)下端口与上座(6)上部筒内圆台之间设夺密封填料。
2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的液相导管(5)上端接管设有螺帽(8)。
专利摘要本实用新型属于喷雾管式反应器，涉及将液相高度分散在气相中的喷雾管式反应器，主要由一个外混喷嘴及与底座下端短管相连接的反应管组成。喷嘴由液相出口锥体与锥形空腔下垂直小圆孔形成环隙面构成。该液相出口锥体上部与液相导管下部相连，该液相导管上端的接管与螺帽相连，拧紧后转动液相导管，使液相出口锥体上、下移动，改变喷嘴的环形面积，即改变雾滴直径。气相从切线方向进入锥形空腔内，形成高速向下旋流，在喷嘴处将液相分散成微米级的雾滴，进入反应管内进行置换反应。其结构简单紧凑，具有节能、喷嘴不易堵塞，反应速度快，无返混等优点，特别适于用作制备高碳α－烯烃的单级喷雾管式反应器。
文档编号B01J19/26GK2550054SQ0227351
公开日2003年5月14日 申请日期2002年5月24日 优先权日2002年5月24日
发明者何仁, 白晨曦, 周斌, 李宝军, 孔祥国, 聂金泉, 刘和平 申请人:吉化集团公司, 大连理工大学