形空腔为轻相液体原料缓冲区，轻相液体原料经外筒壁上的轻相进液管3进入环形空腔，然后经过内筒体5筒壁上相应位置开设的物料流通结构，如流通孔或流通细缝风结构，轻相液体原料经内筒体5上的物料流通结构内筒体5内腔；在内筒体5内腔的重相液体强旋流作用下，首先均匀布膜于内筒体5的内壁面，实现轻相液体的高度分散，从而实现重轻相液体的充分接触，两相液体在强旋流作用下快速混合并反应；反应进行的同时，在内筒体5内腔进行初步分离，随后进入内筒体5下部连接的锥形管6，进而离心力增大，分离作用加强，短时间内完成分离，最终轻相产物或富余的轻相原料经轻相溢流出口管I排出，重相产物或富余的重相原料由锥形管6底部连接的重相底流出口管7排出。
[0031]如图8所示:本发明还可以用于基于液相催化剂的液液非均相催化反应、分离一体化装置当中，基于液相催化剂的液液非均相催化反应、分离一体化装置包括立管式反应器12、短接触旋流反应器14和催化剂循环罐16，立管式反应器12下部设有原料进料管10，立管式反应器12顶部出口通过连接管21依次连通短接触旋流反应器14和催化剂循环罐16 ;催化剂循环罐16下部一侧的催化剂循环管19连通立管式反应器12下部，催化剂循环罐16通过催化剂循环管19与反应器底部相连，实现催化剂的快速循环，催化剂循环管19上设有控制催化剂循环量的调速管线循环泵20，催化剂循环罐16中部一侧设有新鲜催化剂补充口 17，底部设有待生催化剂出口 18。
[0032]立管式反应器12为原料依次上行反应的多级反应装置，包括管体、原料进料管10和静态混合器11，管体底部设有三组或三组以上原料进料管10，管体底部的多组原料进料管10呈放射状均布在管体底部，管体一侧从下往上均布设有多组原料进料管10，在管体内部相应设有多组静态混合器11，多组静态混合器11将管体内间隔成多个原料反应空间，多组原料进料管10 —端分别连通多个原料反应空间，每条原料进料管10对应一个原料反应空间，原料进料管10与静态混合器11间隔设置，管体内最上部还设有流体流动分布器13。
[0033]短接触旋流反应器14安装在连接管25与催化剂循环罐16之间，短接触旋流反应器14上部一侧连通连接管25，底部通过旋流分离器底流调节阀15连通催化剂循环罐16顶部，且短接触旋流反应器14顶部设有上溢流口 1401。此结构用于催化剂比重大于反应产物的反应过程，短接触旋流反应器14的上溢流口 1401为反应产物出口，短接触旋流反应器14底部出口与催化剂循环罐16相连。
[0034]由立管式反应器12、短接触旋流反应器14、催化剂循环罐16、催化剂循环管19、催化剂循环量控制用调速管线循环泵20组成一循环反应体系；立管式反应器12下部设有一组或多组原料进料管10，原料与催化剂在立管式反应器12底部混合后上行进一步混合和反应。
[0035]基于液相催化剂的液液非均相催化反应、分离一体化装置的工作过程如下: 原料自立管式反应器12底部的多组原料进料管10进入(具体数量根据需要设置)，催化剂由催化剂循环罐16通过其下部一侧的催化剂循环管19进入立管式反应器12底部，催化剂循环量通过催化剂循环管19上的调速管线循环泵20控制；原料与催化剂在立管式反应器12底部初步混合，为确保液液两相的进一步充分混合，在立管式反应器12内设置多段静态混合器11，同时在立管式反应器12的管体内最上部设置流体流动分布器13;反应完毕后，反应产物和催化剂混合液通过立管式反应器12的出口直接引入短接触旋流反应器14上部，进行反应产物与催化剂的快速、高效分离，短接触旋流反应器14底部设置的旋流分离器底流调节阀15用以控制短接触旋流反应器14的分流比和调节短接触旋流反应器14的分离效率；此种结构用于催化剂比重大于反应产物的反应，短接触旋流反应器14底部直接连通催化剂循环罐16顶部，催化剂循环罐16中部一侧设置新鲜催化剂补充口 17和待生催化剂出口 18，在生产过程中可以实现新鲜催化剂的连续补充和待生催化剂的连续引出。
[0036]实施例2
参照附图4和5:强旋转结构为导向入口管8，导向入口管8 —端固定连接在内筒体5外侧上部的切线方向上，且内筒体5上部的环形混合空腔顶部密封设置，导向入口管8为重相原料入口管。
[0037]重相液体原料经重相原料导向入口管8进入内筒体5上部,在内筒体5内作旋转流动；其他设置和工作过程与实施例1相同。
[0038]实施例3
物料流通结构为嵌入式安装在内筒体5上部的过滤网。其他设置和工作过程与实施例1相同。
[0039]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种液液非均相混合反应分离一体化的短接触旋流反应器，包括外筒体(4)和内筒体(5)，外筒体(4)套装在内筒体(5)外侧上部，外筒体(4)与内筒体(5)之间形成环形空腔，其特征在于:环形空腔为轻相液体原料的缓冲区，外筒体(4) 一侧设有轻相进液管(3)，内筒体(5)筒壁上设有连通内筒体(5)内腔与环形空腔的物料流通结构(9);内筒体(5)内上部套有轻相溢流出口管(1)，轻相溢流出口管(I)与内筒体(5)之间形成环形混合空腔，轻相溢流出口管(I)上部伸出内筒体(5 )外部，内筒体(5 )下部通过锥形管(6 )固定套接重相底流出口管(7);环形混合空腔上部的环形入口处设有强旋转结构，重相液体原料通过强旋转结构进入环形混合空腔并形成强旋转流场，轻相液体原料经轻相进液管(3)和物料流通结构进入环形混合空腔，与重相液体进行混合并旋转下行，边反应边分离；轻相产物或富余的轻相原料经轻相溢流出口管(I)上部排出，重相产物或富余的重相原料由重相底流出口管(7)底部出口排出。2.根据权利要求1所述的一种液液非均相混合反应分离一体化的短接触旋流反应器，其特征在于:所述的物料流通结构(9)为均布在内筒体(5)筒壁上的多个流通孔或流通缝。3.根据权利要求1所述的一种液液非均相混合反应分离一体化的短接触旋流反应器，其特征在于:所述的物料流通结构(9)为嵌入式安装在内筒体(5)上部的过滤网。4.根据权利要求1所述的一种液液非均相混合反应分离一体化的短接触旋流反应器，其特征在于:所述的强旋转结构为导向叶片(2)，导向叶片(2)设有多组，水平方向环形均布在环形混合空腔上部，环形混合空腔顶部为重相原料入口。5.根据权利要求1所述的一种液液非均相混合反应分离一体化的短接触旋流反应器，其特征在于:所述的强旋转结构为导向入口管(8)，导向入口管(8) —端固定连接在内筒体(5)外侧上部的切线方向上，且内筒体(5)上部的环形混合空腔顶部密封设置，导向入口管(8)为重相原料入口管。6.根据权利要求1所述的一种液液非均相混合反应分离一体化的短接触旋流反应器，其特征在于:所述的锥形管(6)为上开口大、下开口小的锥形管体，重相底流出口管(7)为上下等径的直管体，重相底流出口管(7)上部套装在锥形管(6)外侧中部位置，且固定连接。
【专利摘要】一种液液非均相混合反应分离一体化的短接触旋流反应器，属于液液非均相混合设备领域，具体涉及一种集混合反应分离于一体的短接触旋流反应器。其特征在于：外筒体（4）一侧设有轻相进液管（3），内筒体（5）筒壁上设有连通内筒体（5）内腔与环形空腔的物料流通结构（9）；内筒体（5）内上部套有轻相溢流出口管（1），轻相溢流出口管（1）与内筒体（5）之间形成环形混合空腔，且轻相溢流出口管（1）上部伸出内筒体（5）外部，内筒体（5）下部通过锥形管（6）固定套接重相底流出口管（7）。本发明实现了非均相液体快速混合、快速反应、快速分离一体化的过程，设备结构紧凑，处理量大，可实现连续操作，还具有维护成本低、适应性强等优点。
【IPC分类】B01J14/00
【公开号】CN104971673
【申请号】CN201410137641
【发明人】王振波, 刘植昌, 徐春明, 陈阿强, 张睿
【申请人】中国石油大学(华东), 中国石油大学(北京)
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月8日