一种新型沸腾式等温反应器的制作方法

本实用新型涉及反应器技术领域，尤其涉及一种新型沸腾式等温反应器。

背景技术：

目前用于气液反应的反应器形式有多种多样，有列管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、环管式反应器。反应器怎样发挥出催化剂触媒最大催化效率，怎样实现反应过程中的温度精准控制，怎样高效的传热，怎样降低催化剂的消耗，怎样有效的降低动力消耗，是考量反应器性能的重要指标。新型沸腾式等温反应器采取特殊的结构形式，体现了反应过程的等温、低阻、高效的优良特性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在反应器优点单一的缺点，而提出的一种新型沸腾式等温反应器，保证反应物料浓度的均匀催化剂分布的均匀、传热的均匀高效。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

设计一种新型沸腾式等温反应器，包括上壳体、中上壳体、中部壳体、中下壳体与下壳体，且其相邻壳体之间相互连通，所述上壳体内有出气管口、泡沫捕集器、进料管、进液分布器；中上壳体内有大过滤元件、小过滤元件、冷却液进口、冷却液溢流口、冷却液分布器、外降膜头；中部壳体内有内管、外降膜管、反应触媒、外降膜再成膜器；中下壳体内有小过滤元件、大过滤元件、冷却液出口和冷却液蒸汽排出口；下壳体内有进气口、进气分布器、反应液排液口。

优选的，所述内管外侧还设置有非固定管板，所述内管与内管的非固定管板之间有锲型垫片。

优选的，所述内管两头内设置有小过滤元件及大过滤元件，小过滤元件及大过滤元件分别通过小过滤元件紧固螺母与大过滤元件紧固螺栓用O型软密封圈和管板固定在内管内。

优选的，所述小过滤元件外还设置有二级大过滤元件。

优选的，所述外降膜头均采用螺旋切线进料结构，外降膜头采用外丝结构安装固定管板上，外降膜管采用胀焊结构和上下管板固定相连，内管穿入外降膜管，在预先安装好大过滤元件及小过滤元件后，再对中下壳体进行定位安装，外降膜头外降膜头套上内管之前要将外降膜再成膜器安装在内管与外降膜管之间，外降膜套上内管后将外成膜器拉杆安装在外降膜头上，外降膜头在固定管板上紧固时将带动外降膜再成膜器转动。

优选的，所述外降膜再成膜器上设置有再成膜器溢流口、再成膜排气口与再成膜品连接孔，且其上端还连接有再成膜器连接拉杆。

优选的，所述外降膜头外侧设置有外降膜头紧固外六方，且其上端还设置有外降膜头排气孔与外降膜头螺旋进料缝,所述外降膜头还设置有再生膜器拉杆固定螺母。

本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器，有益效果在于：选择合适的过滤元件将催化剂的触媒阻隔在反应器内管内；液相反应物料向下流动和反应气相物料向上流动，交错湍流带动触媒在反应管内呈沸腾状态，不仅反应均匀并有效提高催化剂效率；采用管外降膜蒸发将反应热带走，提高了换热效率；通过不同饱合压力下饱和温度的不同控制冷却溶剂的温度，达到控制整个系统温度稳定和精确。气液交错，触媒沸腾，降膜蒸发，多元过滤，采用新型沸腾式等温反应器进行气液反应的过程工艺简单、操作方便、消耗低、控制精度高，副反应少。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器的大、小过滤元件示意图；

图3为本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器的大、小过滤元件的局部示意图；

图4为本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器的大、小过滤元件俯视示意图；

图5为本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器的内管结构剖视图；

图6为本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器的内管与外降膜管安装结构剖视图；

图7为本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器的外管降膜头俯剖视结构示意图；

图8为本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器的膜再分布器结构示意图；

图9为本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器的外管再分布器结构示意图；

图10为本实用新型提出的一种新型沸腾式等温反应器的膜再分布器俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-10，一种新型沸腾式等温反应器，包括上壳体A、中上壳体B、中部壳体C、中下壳体D与下壳体E，且其相邻壳体之间相互连通，上壳体A内有出气管口1、泡沫捕集器2、进料管3、进液分布器17，进液分布器17设置在上壳体A的内中部，且连通于进料管3，泡沫捕集器2设置在出气管口1的底部，且位于上壳体A的内顶部；中上壳体B内有大过滤元件4、小过滤元件5、冷却液进口11、冷却液溢流口7、冷却液分布器18、外降膜头8，且外降膜头8设置在小过滤元件5顶的两侧，大过滤元件4位于小过滤元件5的上端；中部壳体C内有内管6、外降膜管9、反应触媒10、外降膜再成膜器29；中下壳体D 内有小过滤元件5、及大过滤元件4、冷却液出口12和冷却液蒸汽排出口20；下壳体E内有进气口13、进气分布器15、反应液排液口14。

内管6外侧还设置有非固定管板，内管6与内管6的非固定管板之间有锲型垫片19，且锲型垫片19能更好的缓解设备冷热产生的形变对设备造成的不良影响，保证内管6和非固定管板之间的密封性。

内管6两头内设置有小过滤元件5及大过滤元件4，小过滤元件5及大过滤元件4分别通过小过滤元件紧固螺母21与大过滤元件紧固螺栓27用O型软密封圈20和管板固定在内管6内,大、小过滤元件的选择，不仅阻隔触媒，减少催化剂的消耗，还促进反应物料的均匀分布。

小过滤元件5外还设置有二级大过滤元件4，保障反应触媒10不流失,螺母压紧安装形式，安装维护简单方便。

外降膜头8均采用螺旋切线进料结构，外降膜头8采用外丝结构安装固定管板上，外降膜管9采用胀焊结构和上下管板固定相连，内管穿入外降膜管9，在预先安装好大过滤元件4及小过滤元件5后，再对中下壳体D进行定位安装，外降膜头外降膜头8套上内管6之前要将外降膜再成膜器29安装在内管6与外降膜管9之间，外降膜套上内管6后将外成膜器拉杆安装在外降膜头8上，外降膜头8在固定管板上紧固时将带动外降膜再成膜器29转动。

外降膜再成膜器29上设置有再成膜器溢流口22、再成膜排气口23与再成膜品连接孔26，且其上端还连接有再成膜器连接拉杆24。

外降膜头8外侧设置有外降膜头紧固外六方25，且其上端还设置有外降膜头排气孔30与外降膜头螺旋进料缝31，所述外降膜头8还设置有再生膜器拉杆固定螺母32。

液相反应物料从上壳体进料管3进料，经过进液分布器17、上部大过滤元件4并在上升气体的搅动下，均匀分配后通过上部小过滤元件5，从上部进入内管6内。气相反应物质从下壳体气相进料管13进料，经过进气分布器15、下部大过滤元件4，均匀分配后通过下部小过滤元件5从下进入内管6内。内管6预先填充有合适量的触媒10，大、小过滤元件将触媒阻隔在各自反应管内，在气体液体湍流的带动下，触媒10以沸腾状态在内管6内浓度均匀分布。大小过滤元件不仅有效的阻隔触媒外流，在液相下压，气体上拥的双相作用下，过滤元件保持良好的通过性，不易造成堵塞。在中上壳体B设置有冷却溶剂进口11。根据反应温度选择合适的冷却溶剂，经冷却液分配器分配后18，进入外降膜头 8内螺旋降膜孔31，冷却液被降膜头均匀布膜在内管6外壁。在外管内管形成的夹套内还设置了外降膜再成膜器29，外降膜再成膜器29保证整个内管6外壁均能将冷却液布膜均匀。成膜再分配器上的排气孔23及溢液孔22将促进外膜的均匀。冷却溶剂为合适饱合压力下的饱合温度。整个反应器反应管壁外每个点处的温度为均一状态，保持反应管内外合适温度，冷却液膜内冷却液吸收反应管内通过管壁传递的热量汽化，汽化后的气体通过中下壳体排气管排出。冷却系统在外通过换热器换热，控制冷却系统的饱合压力精准控制反应温度。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。