分壳体。优选的，壳体1为一级壳体，述载热体进口 11位于壳体1的底端，载热体出口 12位于壳体1的顶端，如图3所示。对于会产生剧烈放热的反应，则需要使用两级或者两级以上互相连接的分壳体，具体的，壳体1包括至少两级相连的分壳体，相邻两段分壳体通过法兰和密封垫相连，相邻两段分壳体内的反应管3的管口相对应；载热体进口 11和载热体出口 12均设置于每个分壳体上，如图1所示。这样，有效提高了各个壳程载热体的传热效率，从而提高了散热效果，适用于有强烈放热的反应。需要说明的是，相邻两段分壳体的连接面垂直于壳体1的轴线，相邻两段分壳体之间的壳程均不连通，而相邻两个分壳体之间的管程相对连通。
[0047]为了提高散热效率，上述实施例提供的多用途列管式填料反应器中，反应管3的外壁具有螺纹、环形纹或者滚花处理面。可以理解的是，在保证强度的前提下，反应管3具有螺纹或者滚花处理面。这样，有效增加了反应管3的散热面积，进而提高了散热效率。具体的，螺纹浅螺纹。对于浅螺纹或滚花处理面的类型，本实用新型实施例不做具体地限定，只要有增加散热面积措施即可。
[0048]优选的，上述实施例提供的多用途列管式填料反应器中，反应管3的直径和根数可根据设备、反应物料流量大小，反应热能传导需要以及易于安装相应填料6的等条件进行确定。而反应管的长度基本等于反应器的有效高度，取决于充分反应完成所需的时间。因此，某些较为和缓的反应需要增加反应器高度，或者串联2台以上反应器才能完成。即使这样，连续化、高效率、高收率，低排放和相比较低的投资、运营成本，比之任何一种传统反应器都要优越。
[0049]上述实施例提供的多用途列管式填料反应器中，封头2的类型有多种，优先选择封头2呈筒形。
[0050]优选的，上述实施例提供的多用途列管式填料反应器中，反应物料进口的中心线和产物出口的中心线均与封头2的轴线共线，载热体进口 11的中心线和载热体出口 12的中心线平行，且沿壳体1的周向，载热体进口 11与载热体出口 12之间的夹角为180°。[0051 ] 在实际应用过程中，可根据实际需要在壳体1和/或封头2上增设管口，例如需要检测温度，优先选择位于壳体1底端的封头2具有第一测温口 23，位于壳体1顶端的封头2具有第二测温口 24 ;需要检测压力，优先选择封头2具有测压口 25 ;为了加快反应，可在位于壳体1底端的封头2上增设气相反应气体进口。为了便于输入和输出，反应物料进口、产物出口、载热体进口 11、载热体出口 12均为法兰口。
[0052]本实用新型实施例提供的多用途列管式填料反应器，除了能够应用于液液相反应、气液相反应、气固液相反应，还可应用于气液相分离的蒸发、蒸馏、精馏以及气相吸收等工艺，能够有效降低设备成本，提高生产效率，本实用新型实施例对多用途列管式填料反应器的应用范围不做限定。具体的，当本实用新型实施例提供的多用途列管式填料反应器应用于蒸发浓缩、蒸馏、精馏、气体吸收等工艺使用时，优先选择产物出口作为气体(蒸汽)出口使用，下出口作为釜残、高沸液体排出使用；位于壳体1顶端的封头2上，侧面进口作为料液进口使用。当然，也可在反应器上部1/3处增设管节，设置水平料液进口。如果作为降膜浓缩使用时下出口则作为收集浓缩液所用，其它所需工艺进出口和传感器接口均设置在上封头2及下封头之上。
[0053]需要说明的是，本实用新型实施例提供的多用途管式填料反应器作为蒸馏填料塔使用，相比现有技术和设备要简单得多:无需再沸器和底部加热设备，而是利用壳程内载热体精准控制反应管3内物料沸点温度；反应管3内的填料6必须上下贯通，完全通透，不应出现堵塞、液泛现象；由于每一个反应管3直径相比较小，液体向周边管壁分散的趋势被弱化；比普通同样直径塔体，它的立面液膜附着蒸发总面积大幅增加，而塔体内气体上升阻力较小，液膜分布均匀，蒸发速度快，温度控制精准，蒸发效率比普通填料塔高得多。
[0054]本实用新型实施例提供的多用途列管式填料反应器，可为大型石化设备，也可为小型实验室、中试设备，只需设计时满足工艺流量即可。可使不同批量产品像自来水流程一样任意投料，使用关停，用多少料配多少。而不像过去人们心目中实现连续化生产必须是大批量、大产量的概念，对于小众产品流水线同样适用。
[0055]在实际应用过程中，可将本实用新型实施例提供的多用途列管式填料反应器串联或者并联使用，或者与其他设备连接使用，并不局限于单独使用。
[0056]对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的原理或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种多用途列管式填料反应器，包括:具有载热体进口(11)和载热体出口(12)的壳体(1)，与所述壳体(1)两端相连的封头(2)，设置于所述壳体(1)内且供反应物料反应的若干根反应管(3);其特征在于，所述反应管(3)内填充有填料；所述反应管(3)的外壁具有螺纹、环形纹或者滚花处理面。2.根据权利要求1所述的多用途列管式填料反应器，其特征在于，所述反应物料为液相反应物料，位于所述壳体(1)顶端的所述封头(2)设置有反应物料进口，或者所述壳体(1)的三分之一处设置有反应物料进口且所述反应物料进口靠近所述壳体(1)的顶端；位于所述壳体(1)底端的所述封头(2)设置有产物出口。3.根据权利要求2所述的多用途列管式填料反应器，其特征在于，所述多用途列管式填料反应器的反应物料进口处设置有将所述液相反应物料雾化至所述反应管(3)内的雾化喷射器⑷。4.根据权利要求3所述的多用途列管式填料反应器，其特征在于，所述雾化喷射器(4)包括:导向管(41)，多个与所述导向管(41)连通的布液管(42)，所述布液管(42)设置有覆盖每一根所述反应管的管口的喷嘴(43)。5.根据权利要求1所述的多用途列管式填料反应器，其特征在于，所述反应物料包括液相反应物料、气相反应物料，或者所述反应物料包括液相反应物料、气相反应物料和固相反应物料；位于所述壳体(1)底端的所述封头(2)设置有气相反应物料进口，位于所述壳体(1)顶端的所述封头(2)设置有液相反应物料进口，或者所述壳体(1)的三分之一处设置有液相反应物料进口且所述液相反应物料进口靠近所述壳体(1)的顶端；所述封头(2)设置有产物出口。6.根据权利要求1所述的多用途列管式填料反应器，其特征在于，所述反应物料包括液相反应物料、气相反应物料，或者所述反应物料包括液相反应物料、气相反应物料和固相反应物料；位于所述壳体(1)顶端的所述封头(2)设置有气相反应物料进口和液相反应物料进口，位于所述壳体(1)底端的所述封头(2)设置有产物出口。7.根据权利要求6所述的多用途列管式填料反应器，其特征在于，所述多用途列管式填料反应器设置有将所述反应物料混合并喷射至所述反应管(3)内的文丘里喷射器(5)。8.根据权利要求1所述的多用途列管式填料反应器，其特征在于，所述壳体(1)为一级壳体，所述载热体进口(11)位于所述壳体(1)的底端，所述载热体出口(12)位于所述壳体(1)的顶端。9.根据权利要求1所述的多用途列管式填料反应器，其特征在于，所述壳体(1)包括至少两级相连的分壳体，相邻两段所述分壳体通过法兰和密封垫相连，相邻两段所述分壳体内的所述反应管的管口相对应；所述载热体进口(11)和所述载热体出口(12)均设置于每个所述分壳体上。
【专利摘要】本实用新型提供了一种多用途列管式填料反应器，包括：具有载热体进口和载热体出口的壳体，与壳体两端相连的封头，设置于壳体内且供反应物料反应的反应管；其中，反应管内填充有填料。本实用新型提供的多用途列管式填料反应器，通过在反应管内设置填料，使具有足够流动性的液态反应物料，在雾化并分散流经填料表面的过程中，形成极薄的液膜，从而使液液、气液、气固液混合反应时，大幅降低了传质间交换阻力，并且反应管壁通过填料与壳程内载热体形成热交换。以一种原理结构，不同材质的上述反应器，可同时克服或部分解决工业多领域不同混合反应的传质阻力和快速热传导两大难题。
【IPC分类】B01D1/22, B01J10/02, B01D3/26, B01J8/08, B01J14/00, B01J19/26
【公开号】CN205109601
【申请号】CN201520083677
【发明人】张苏明
【申请人】青岛钛钽铌锆连续化反应器有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年2月5日