专利名称：塔节式内置光源光化反应设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于化学工程设备技术领域，具体涉及一种设计合理、反应效果好、能够连续化生产的塔节式内置光源光化反应设备。
背景技术：
光化学反应在生产实际中已得到了广泛的应用，光化学反应工程已成为化学反应工程的一个新的分支。在化工生产中涉及的光化学反应最主要是液相光化反应，而液相光化反应都是在传统的反应釜内，并且光源是插进反应釜内进行的，传统的釜式反应器主要存在以下问题1)传统的釜式反应器高径比小，气液混合不均匀，尤其靠近反应釜壁处易形成反应死区；2)传统的釜式反应器内部液体混合靠外部泵强制循环，釜内湍流程度低，无法保证均匀·反应；3)传统的釜式反应器将光源直接放在釜内，光源与反应液体接触，对于腐蚀性介质不适用，且当反应热较强时，灯管易超热而损坏；4)传统的釜式反应器内无稳妥的反应热移除手段，提高反应速率会增大安全隐患；5)传统的釜式反应器一般只能进行间歇生产，连续化生产能力较弱。在光化学反应中研制一种混合均匀、反应效果好、且抗腐蚀性强的液相光化反应设备，已经成为解决上述问题的迫切需要。
实用新型内容针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种混合均匀、反应效果好、光源耐腐蚀并且能够连续化生产的塔节式内置光源光化反应设备。所述的塔节式内置光源光化反应设备，包括塔节式本体和催化光源发生器，所述塔节式本体上设置测压口、在线分析口、测温口、冷媒进口、冷媒出口及反应物出口 ；其特征在于所述塔节式本体上设置有扩口法兰，所述催化光源发生器插接在塔节式本体的中心线处，其两端位于塔节式本体外，在催化光源发生器内设有夹持器，该夹持器上设有高压照射灯管和冷却用氮气插入管，在催化光源发生器上设有防腐透光涂层，催化光源发生器上端设置有冷却用氮气进口和冷却用氮气出口。所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于所述的催化光源发生器由防腐玻璃制成，其外表面设置有防腐透光涂层。所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于所述的高压照射灯管上连接有电流引线。所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于所述的高压照射灯管、冷却用氮气插入管与催化光源发生器通过夹持器固定连成一体。所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于所述的催化光源发生器上设置有冷却用氮气进口、冷却用氮气出口，所述催化光源发生器与扩口法兰相连接。所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于塔节式本体底部设有底部支撑管口，所述底部支撑管口与催化光源发生器的下端固定连接。[0011]所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于塔节式本体上设置测压口、在线分析口、测温口。所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于塔节式本体上设置有夹套，该夹套上设置冷媒进口和冷媒出口。所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于所述夹套上固定设置有耳座。与现有技术相比，由于采用塔节式反应器、灯管置于催化光源发生器内、催化光源发生器置于塔节式反应器内，外设喷射器型气液混合器加强，本实用新型具有如下有益效果I)本实用新型的反应器采用细长形塔节结构，在同等反应量下，流体流速增大，易形成湍流，反应充分、消除死区；2)本实用新型的灯管置于催化光源发生器内，不直接与反应物料接触，且催化光源发生器内通有氮气冷却灯管，抗腐蚀的同时能与流体不接触，延长灯管寿命；3)本实用新型的催化光源发生器外覆一层防腐透光涂层，可保护催化光源发生器表面不受物料腐蚀，进一步增强对灯管的保护能力；4)本实用新型的反应器采用夹套换热，其细长结构，较之反应釜矮胖结构，换热面积更大，效果更好，可实现边反应边冷却，保证反应加快的同时，设备的安全性没有问题；5)本实用新型通过采用上述技术，得到的耐蚀性液相光化反应设备气液混合均匀、反应效果好、光源耐腐蚀。同时该设备可做为模块化反应器，依照实际需要可串联反应提高产品收率、可并联反应提高产品产量。及其适于工业化应用。
图I为本实用新型的结构示意图； 图中I-塔节式本体，2-催化光源发生器，3-混合反应物料进口，4-底部支撑管口，5-高压照射灯管，6-冷却用氮气插入管，7-防腐透光涂层，8-夹持器，9-电流引线，10-扩口法兰，11-测压口，12-在线分析口，13-事故排放口，14-测温口，15-冷媒进口，16-冷媒出口，17-反应物出口，18-冷却用氮气进口，19-冷却用氮气出口，20-夹套，21-耳座。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型作进一步的描述在附图I中本实用新型所述的塔节式内置光源光化反应设备，包括塔节式本体I和催化光源发生器2，所述塔节式本体I上设置测压口 11、在线分析口 12、测温口 14、冷媒进口 15、冷媒出口 16、反应物出口 17 ;所述塔节式本体I上设置有扩口法兰10，所述催化光源发生器2插接在塔节式本体I的中心线处，其两端位于塔节式本体I外，在催化光源发生器2内设有夹持器8,该夹持器8上设有高压照射灯管5和冷却用氮气插入管6,在催化光源发生器2上设有防腐透光涂层7，在电流引线9、在催化光源发生器2是上端设置有冷却用氮气进口 18和冷却用氮气出口 19 ;所述的催化光源发生器2由防腐玻璃制成，其外表面设置有防腐透光涂层7 ;所述的高压照射灯管5上连接有电流引线9 ;所述的有的夹持器8能够将高压照射灯管5和冷却用氮气插入管6与催化光源发生器2固定连成一体；所述的催化光源发生器2上设置有冷却用氮气进口 18、冷却用氮气出口 19，所述催化光源发生器2与扩口法兰10相联接连接；所述的塔节式本体I底部设有底部支撑管口 4，所述催化光源发生器2的下端与底部支撑管口 4相固定；所述的塔节式本体I上设置测压口 11、在线分析口 12、测温口 14 ;所述的塔节式本体I上设置有夹套20，该夹套20上设置冷媒进口 15、冷媒出口 16 ;所述塔节式本体I为内衬搪玻璃材质,其本体I外设置一圈夹套20，该夹套20上焊接耳座21，耳座21起着支撑设备的作用，由夹套20钢衬搪玻璃塔节制成，塔节式本体I的顶部和底部以公知方式设置有椭圆封头，事故排放口 13设置在底部椭圆封头中心处。催化光源发生器2采用防腐玻璃材质支撑，它具有一定化学惰性、强度较高，透光性好，催化光源发生器2形似密闭透明的保护套管，在套管内部设置灯管5、氮气插入管6，为防止灯管5与氮气插入管6在套管内晃动，在催化光源发生器2内至少设置二个夹持器8，以便将高压照射灯管5和冷却用氮气插入管6固定；高压照射灯管5由电流引线9供电；高压照射灯管5采用市售的可见紫外高压灯；催化光源发生器5由防腐玻璃制成，防腐玻璃 构件主体由套管、氮气插入管6、翻边、熔入玻璃翻边的电流引线9等组成，氮气插入管6由冷却用氮气进口 18处进气，冷却催化光源发生器2，冷却后的氮气通过冷却用氮气出口 19排出设备；为了进一步增强套管抗腐蚀性能，在催化光源发生器2外侧覆盖一层防腐透光涂层7，防腐透光涂层7不仅在正常情况下保护套管，而且在套管破裂后，能阻止物料从破口溢出。所述冷媒进口 15、冷媒出口 16可采用的介质包括自来水、循环水、冷冻盐水或乙二醇溶液。所述的塔节式本体I用于提供反应空间，夹套20用于置换反应热，高压照射灯管5用于提供反应波长，底部支撑管口 4用于固定整个催化光源发生器2，线分析口 12用于实时分析，事故状态报警，测压口 11、测温口 14用于反应过程的监控，事故排放口 13用于事故状态下反应物料的紧急转存。如图I所示，本实用新型使用时，两相物料充分混合后，直接进入塔节式本体I底部的进料口 3，混合流体在压力推动下，沿塔节式本体I向上湍流，途径催化光源发生器2时，发生光化反应，反应产物及未反应物料继续往上湍流，冷却水、乙二醇溶液等冷却液由冷媒进口管15通入塔节式本体I之夹套，将反应产生的热量移除，吸收热量后的冷却水、乙二醇溶液等冷却液经冷媒出口管16流出，在液体自下而上推进过程中，逐步达到更高的反应收率，最终产物由反应物出口 17流出，进去后处理提纯工序。若在生产过程中，催化光源发生器2破裂，设置在塔节式本体I上的在线分析口 12将报警，底部进料口 3、反应物出口 17立刻自动关闭，高压照射灯管5自动关闭；催化光源发生器2管内液体将流入塔节式本体I下封头临时存储区，打开事故排放口 13进行反应物料的排放。在对破损催化光源发生器2进行更换后，即可立即再次使用。
权利要求1.塔节式内置光源光化反应设备，包括塔节式本体(I)和催化光源发生器(2)，所述塔节式本体(I)上设置测压口( 11)、在线分析口( 12 )、测温口( 14 )、冷媒进口( 15 )、冷媒出口(16)及反应物出口( 17);其特征在于所述塔节式本体(I)上设置有扩口法兰(10)，所述催化光源发生器(2 )插接在塔节式本体(I)的中心线处，其两端位于塔节式本体(I)外，在催化光源发生器(2)内设有夹持器(8)，该夹持器(8)上设有高压照射灯管(5)和冷却用氮气插入管(6 )，在催化光源发生器(2 )上设有防腐透光涂层(7 )，催化光源发生器(2 )上端设置有冷却用氮气进口(18)和冷却用氮气出口(19)。
2.根据权利要求I所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于所述的催化光源发生器(2)由防腐玻璃制成，其外表面设置有防腐透光涂层(J)。
3.根据权利要求I所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于所述的高压照射灯管(5)上连接有电流引线(9)。
4.根据权利要求I所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于所述的高压照射灯管(5)、冷却用氮气插入管(6)与催化光源发生器(2)通过夹持器(8)固定连成一体。
5.根据权利要求I所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于所述的催化光源发生器(2)上设置有冷却用氮气进口(18)、冷却用氮气出口(19)，所述催化光源发生器(2)与扩口法兰(10)相连接。
6.根据权利要求I所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于塔节式本体(I)底部设有底部支撑管口(4)，所述底部支撑管口(4)与催化光源发生器(2)的下端固定连接。
7.根据权利要求I所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于塔节式本体(I)上设置测压口( 11 )、在线分析口( 12)、测温口( 14)。
8.根据权利要求I所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于塔节式本体(I)上设置有夹套(20)，该夹套(20)上设置冷媒进口(15)和冷媒出口(16)。
9.根据权利要求8所述的塔节式内置光源光化反应设备，其特征在于所述夹套(20)上固定设置有耳座(21)。
专利摘要塔节式内置光源光化反应设备，属于化学工程设备技术领域。它包括塔节式本体和插接在塔节式本体的中心线处的催化光源发生器，塔节式本体上设置测压口、在线分析口、测温口、冷媒进出口及反应物出口；塔节式本体上设置扩口法兰，催化光源发生器内设有夹持器，夹持器上设有高压照射灯管和冷却用氮气插入管，催化光源发生器上设有防腐透光涂层，其上端设置冷却用氮气进口和冷却用氮气出口。本实用新型的反应设备采用细长型塔节式结构、设备内壁搪玻璃提高耐蚀性，夹套提供换热冷量，外置加强混合效果的气液混合器，内置含套管的光源，延长光源寿命，抗腐蚀性强、气液混合均匀、反应效果好、光源布置合理并且能够连续化生产，适于工业化应用。
文档编号B01J19/12GK202683205SQ201220268708
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者陈杰, 王军祥, 舒伟杰, 舒忠杰, 徐立民, 姚富根, 李立含, 蒋争光, 吴枭 申请人:中化蓝天集团有限公司, 浙江省天正设计工程有限公司, 浙江蓝天环保高科技股份有限公司