一种液固多相反应分离同步反应器的制造方法
【专利摘要】一种液固多相反应分离同步反应器，包括反应系统和分离系统；所述反应系统包括搅拌反应塔或重力反应塔，所述搅拌反应塔顶部设有搅拌器；所述搅拌反应塔或重力反应塔顶部设反应物料导出口、回流液导入口、回流液导出口、人孔；所述相分离系统包括两个结构相同的分离器Ⅰ和分离器Ⅱ；搅拌反应塔或重力反应塔通过三通与分离器Ⅰ和分离器Ⅱ连接构成反应分离同步反应器。采用本发明之液固多相反应分离同步反应器，实现反应与固体产物分离的同步，无需按照传统生产模式将多相物质通过管道转移到分离器中进行分离，避免了工业生产过程中由于固体析出导致的管道堵塞问题；避免了反应与分离分步而导致的产物深度反应和产物收率降低的问题。
【专利说明】一种液固多相反应分离同步反应器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种反应分离同步反应器，尤其是涉及一种液固多相反应分离同步反应器。
【背景技术】
[0002]化工生产中经常遇到反应产物与反应原料不能互溶而出现分层的情况。目前传统的化工生产模式是，整个反应期间，反应物与产物自然地或者被强制地(例如搅拌)分布于反应区。反应结束后，反应物与产物被移到分离器中进行分离。由于体系中多相物质的存在影响体系在生产装置中的流动而无法连续生产，为了满足连续生产过程的需要，目前化工生产中采用的方案是加入另一种能增加多相产物互溶的溶剂。加入溶剂的方法虽然可以实现有多体产物形成的工艺连续化，但溶剂的加入使化工生产过程变得复杂，同时也增加相应的设备投资和能耗、物耗以及溶剂对环境的污染。另外，上述方案虽然解决了生产过程中多相产物连续流动的问题，但该方案又带来了新的问题，不溶性产物溶解在反应溶剂中以后，通常因为在反应操作条件下分解或者深度反应，导致反应产物选择性和收率降低；而自然界中的生物体系中，化学反应过程与产物分离过程是同时进行的，这种过程能提高化学反应效率和产物收率。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种实现化学反应与分离同步的液固多相反应分离同步反应器，无需按照传统生产模式将多相物质通过管道转移到分离器中进行分离，可防止管路堵塞，防止不溶性产物分解或者深度反应，降低成本，降低能耗，提高生产效率。
[0004]本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种液固多相反应分离同步反应器，包括反应系统和分离系统；所述反应系统包括搅拌反应塔或重力反应塔，所述搅拌反应塔顶部设有搅拌器；所述搅拌反应塔或重力反应塔顶部设反应物料导出口、回流液导入口、回流液导出口、人孔，所述搅拌反应塔或重力反应塔底部设有与分离系统的连接口 ；所述搅拌反应塔或重力反应塔可以采取各种经典恒温方式，根据恒温方式不同，搅拌反应塔或重力反应塔可以是单层结构，也可以是双层结构；
所述重力反应塔径高比为1:10-30(优选1:15 - 25，更优选1:20)，所述重力反应塔内设有交替分布且向下倾斜设置的重力沉降板，相同方向的重力沉降板之间的距离与塔径相同；重力沉降板长度与塔径比为1: 0.8-1.2(优选1:1)，重力沉降板与塔轴的夹角为45-75(优选60度)；
所述分离系统包括两个大小、结构相同的分离器I和分离器II，分离器I和分离器II顶部设有与搅拌反应塔或重力反应塔的连接口，分离器顶部设有原料导入口，分离器底部设有固体产物出料口，分离器顶部还设有分离器人孔和观察孔；反应塔底部连接口由三通阀与分离器I和分离器II顶部的连接口交替连接；两个分离器通过三通阀的调节实现反应塔的交替连接。
[0005]本发明是根据化学反应产物与原料(溶剂)的溶解性和比重差别同步完成化学反应和分离工艺的液固多相反应器。该反应器以完全不同于目前传统化工生产过程的模式完成化工产品生产。在本发明液固多相反应分离同步反应器中进行的化工生产，产物在生成的同时脱离反应区达到与反应物分离的目的。
[0006]本发明的优点:(I)在反应塔反应区产生的固体物质由于重力作用进入分离器中结晶析出而达到从反应物体系中分离出来的目的，实现了反应与固体产物分离的同步，避免了工业生产过程中由于固体析出导致的管道堵塞问题；避免了反应与分离分步而导致的产物深度反应和产物收率降低的问题；避免了大量反应物集中分离而导致的设备结构复杂、设备投资大和生产效率低的问题；(2)两个分离器交替使用的设计，使工业生产可以间隙方式或者连续方式进行；(3)反应系统和固体分离系统作为一个整体但相对独立的设计使生产过程容易控制，设备维护方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明实施例1液固反应器的结构示意图；
图2为本发明实施例2液固反应器的结构示意图；
图3为本发明实施例1和实施例2分离器的顶部接口图；
图4为本发明实施例1液固反应器的搅拌反应塔和实施例2液固反应器的重力反应塔的顶部接口图。
【具体实施方式】
[0008]以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
[0009]实施例1
参照图1和图3、图4,本实施例之液固多相反应分尚同步反应器,包括反应系统和分尚系统；所述反应系统包括搅拌反应塔I，所述搅拌反应塔I顶部设有搅拌器2、反应物料导出口 5、回流液导入口 3、回流液导出口 4、人孔7，所述搅拌反应塔I底部设有与分离系统的连接口 6 ；
所述分离系统包括两个大小、结构相同的分离器I 15和分离器II 16，分离器I 15和分离器II 16顶部分别设有与搅拌反应塔的连接口 9 一 I和9 一 2，分离器I 15和分离器
1116顶部分别设有原料导入口 10 — I和10 — 2,分尚器I 15和分尚器II 16底部分别设有固体产物出料口 11 一 I和11 一 2，分离器I 15和分离器II 16顶部分别设有分离器人孔
12— I和12 — 2,分尚器I 15和分尚器II 16顶部分别设有观察孔13 — I和13 — 2 ;
搅拌反应塔底部连接口 6由三通阀8与分离器I 15和分离器II 16顶部的连接口 9 一I和9 一 2交替连接。
[0010]工作过程:生产过程中，开启三通8连接搅拌反应塔I和分离器I 15，反应物料从分离器I 15顶部原料导入口 10-1进入分离器I 15和搅拌反应塔I进行反应，液体物料从搅拌反应塔I顶部的反应物料导出口 5流出，在搅拌反应塔I反应区生成的固体产物由于重力作用进入分离器I 15中从反应混合物中析出；通过三通8的操作可以使分离器II 16代替分离器I 15，分离器I 15的产物从底部的固体产物出料口 11 一 I取出。
[0011]实施例2
参照图2和图3、图4，本实施例之液固多相反应分离同步反应器，用重力反应塔20代替实施例1之搅拌反应塔I，其余与实施例1相同。
[0012]本实施例之液固多相反应分离同步反应器,包括反应系统和分离系统；所述反应系统包括重力反应塔20，所述重力反应塔20顶部设有反应物料导出口 5、回流液导入口 3、回流液导出口 4、人孔7，所述重力反应塔底部设有与分离系统的连接口 6 ；
所述重力反应塔20径高比为1:20，所述重力反应塔20内设有交替分布且向下倾斜设置的重力沉降板19，相同方向的重力沉降板19之间的距离与塔径相同；重力沉降板19长度与塔径比为1:1，重力沉降板19与塔轴的夹角为60度。
[0013]工作过程:生产过程中，开启三通8连接鼓泡重力反应塔20和分离器I 15，反应物料从分离器I 15顶部原料导入口 10-1进入分离器I 15和鼓泡重力反应塔20进行反应，液体物料从鼓泡重力反应塔20顶部的反应物料导出口 5流出，在鼓泡重力反应塔20反应区生成的固体产物由于重力作用进入分离器I 15中从反应混合物中析出；通过三通8的操作可以使分离器II 16代替分离器I 15，分离器I 15的产物从底部的固体产物出料口 11 一I取出。
【权利要求】
1.一种液固多相反应分离同步反应器，其特征在于，包括反应系统和分离系统；所述反应系统包括搅拌反应塔或重力反应塔，所述搅拌反应塔顶部设有搅拌器；所述搅拌反应塔或重力反应塔顶部设反应物料导出口、回流液导入口、回流液导出口、人孔，所述搅拌反应塔或重力反应塔底部设有与分离系统的连接口； 所述重力反应塔径高比为1:10-30，所述重力反应塔内设有交替分布且向下倾斜设置的重力沉降板，相同方向的重力沉降板之间的距离与塔径相同；重力沉降板长度与塔径比为1: 0.8-1.2，重力沉降板与塔轴的夹角为45-75 ； 所述分离系统包括两个大小、结构相同的分离器I和分离器II，分离器I和分离器II顶部设有与搅拌反应塔或重力反应塔的连接口，分离器顶部设有原料导入口，分离器底部设有固体产物出料口，分离器顶部还设有人孔和观察孔；反应塔底部连接口由三通阀与分离器I和分离器II顶部的连接口交替连接；两个相分离器通过三通阀的调节实现反应塔的交替连接。
2.根据权利要求1所述的液固多相分离反应器，其特征在于，所述重力反应塔径高比为 1:15 — 25。
3.根据权利要求2所述的液固多相分离反应器，其特征在于，所述重力反应塔径高比为 1:20。
4.根据权利要求1或2所述的液固多相分离反应器，其特征在于，所述重力沉降板长度与塔径比为1:1。
5.根据权利要求1或2所述的液固多相分离反应器，其特征在于，所述重力沉降板与塔轴的夹角为60度。
【文档编号】B01J19/00GK104338499SQ201310328006
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】郭欣 申请人:沅江华龙催化科技有限公司