一种多线串行反应系统的制作方法

本发明涉及化工制药设备技术领域，尤其是一种多线串行反应系统。

背景技术：

化工制药技术领域常用的反应器设备包括管式反应器和釜式反应器等，其中釜式反应器常在反应釜中装入搅拌装置，用于液相反应物混合，其合成物纯度、反应转化率较低，能耗和污染较为严重。由于化工制药领域对产品的纯度等要求较高，因此常使用的反应器设备为管式反应器。

进入封头的不同反应物之间往往混合不均匀，造成反应效率低。同时还需要单独安装催化剂，催化剂的安装和固定不方便。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，提供了一种多线串行反应系统，它可以将反应物更快、更均匀的混合，将不同反应物之间的混合和催化合二为一加快反应效率，加长的反应流程，方便拆卸和更换填充物，其采用的技术方案如下：

一种多线串行反应系统，其特征在于，包括：反应单元，所述反应单元包括壳体，所述壳体上设置有与其内腔相连通的壳程入口和壳程出口，所述壳体的上下两端均设置有管板和封头，所述管板与壳体固定连接，所述封头与管板固定连接，所述壳体中设置有反应管组，所述反应管组包括多根反应管，所述反应管的上下两端均穿过并固定连接于管板上，所述反应管为直管或螺旋缠绕管，相邻的反应单元通过管道相互连接并一一串联连通，所述封头内部形成有空腔，所述空腔内设置有起混合和/或催化作用的填充物。

优选的，所述填充物为若干固体颗粒物，所述固体颗粒物之间相对位置固定并且存在空隙，所述固体颗粒物相对于封头位置固定。

优选的，所述填充物为多孔结构的多孔固体块，所述多孔固体块相对于封头位置固定。

优选的，所述封头远离管板的一侧设置有第一网板，所述第一网板与封头固定连接，所述封头靠近管板的一侧形成有沉孔，所述沉孔内设置有第二网板，所述第二网板与封头可拆卸连接，所述填充物在第一网板和第二网板之间并由第一网板和第二网板将填充物压紧固定。

优选的，所述第一网板通过焊接与封头固定连接，所述第二网板通过螺钉与封头可拆卸连接。

优选的，所述封头形成有封头管道，所述填充物的流量与封头管道的流量相同。

优选的，所述固体颗粒物为球体。

优选的，所述反应管为直管，所述壳体内部设置有一体式的螺旋折流挡板，固定柱上下两端分别固定安装于管板上，螺旋折流挡板安装固定于固定柱上，反应管均贯穿螺旋折流板而与管板固定连接。

本发明具有如下优点：通过填充物的多孔结构使不同反应物之间混合，可以将反应物更快、更均匀的混合；填充物可以由催化剂制成，在混合的同时对反应物进行催化，将不同反应物之间的混合和催化合二为一加快了反应效率；通过多个反应单元之间的串联，增加了反应管的总长度，加长的反应流程使反应更彻底；通过可拆卸的第二网板，可以方便拆卸和更换填充物。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1：本发明填充物为固体颗粒物的结构示意图；

图2：本发明填充物为多孔固体块的结构示意图；

图3：本发明反应管组的结构示意图；

图4：本发明反应管组局部剖切后的结构示意图；

图5：本发明在a处的局部放大结构示意图；

图6：本发明反应管的结构示意图；

图7：本发明螺旋折流挡板的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1至图7所示，本实施例的一种多线串行反应系统，其特征在于，包括：反应单元，所述反应单元包括壳体1，所述壳体1上设置有与其内腔相连通的壳程入口10和壳程出口11，所述壳体1的上下两端均设置有管板3和封头4，所述管板3与壳体1固定连接，所述封头4与管板3固定连接，所述壳体1中设置有反应管组2，所述反应管组2包括多根反应管20，所述反应管20的上下两端均穿过并固定连接于管板3上，所述反应管20为直管或螺旋缠绕管，相邻的反应单元通过管道5相互连接并一一串联连通，所述封头4内部形成有空腔，所述空腔内设置有起混合和/或催化作用的填充物。

优选的，所述填充物为若干固体颗粒物47，所述固体颗粒物47之间相对位置固定并且存在空隙，所述固体颗粒物47相对于封头4位置固定。

优选的，所述填充物为多孔结构的多孔固体块48，所述多孔固体块48相对于封头4位置固定。

优选的，所述封头4远离管板3的一侧设置有第一网板42，所述第一网板42与封头4固定连接，所述封头4靠近管板3的一侧形成有沉孔46，所述沉孔46内设置有第二网板43，所述第二网板43与封头4可拆卸连接，所述填充物在第一网板42和第二网板43之间并由第一网板42和第二网板43将填充物压紧固定。

优选的，所述第一网板42通过焊接与封头4固定连接，所述第二网板43通过螺钉46与封头4可拆卸连接。

优选的，所述封头4形成有封头管道41，所述填充物的流量与封头管道41的流量相同。

优选的，所述固体颗粒物47为球体。

优选的，所述反应管20为直管，所述壳体1内部设置有一体式的螺旋折流挡板81，固定柱82上下两端分别固定安装于管板3上，螺旋折流挡板81安装固定于固定柱82上，反应管20均贯穿螺旋折流板81而与管板3固定连接。

优选的，沿反应管20的外壁上压制有2条旋向相反、旋转升角一致的螺旋线20a，使得反应管的内壁上向内凸出形成有两螺旋线相应的螺旋凸起。如此反应物料在其中流动时，可以形成较大的扰流，反应物沿着螺旋凸起形成螺旋状切线运动，进一步提高反应物料流动的雷诺数，大大提高湍流效果，提高反应物料的传热及混合效果。

优选的，如图3和图4所示，所述反应管组2由从内向外依次设置的多层反应管20组成，所述反应管20为具备一定螺旋升角的螺旋缠绕管，进而可以在相同的体积情况下进一步提高反应行程。

本发明使用时，反应物从第一个反应单元的封头4的封头管道41进入经过反应管20从另一个封头4的封头管道41流出，经过管道5流到下一个反应单元放入封头管道41。如此流经若干个串联的反应单元后从最后一个反应单元的封头4的封头管道41流出，完成反应。在此过程中反应物会经过多次填充物，实现多次多级混合和催化。

壳体1的壳程内部用于流通传热介质，流通传热介质从壳程入口10进入，从壳程出口11流出，使反应管20管程内的反应物保持适宜的温度。当反应管20为图1和图2所示的直管时，热传介质通过壳程入口10进入，中间通过一体式的螺旋折流挡板81，使热传介质呈螺旋涡流式上升通过壳体1内部，与反应管20的接触更加的充分和均匀，保温的效果更好，最后通过壳程出口11排出。一体式的螺旋折流挡板81相对于分片式的，安装的时候更加的方便，对于传热介质的导流效果更好，避免分片式的断流现象。

当填充物为若干固体颗粒物47时，如图1所示。若干固体颗粒物47堆叠在一起并由第一网板42和第二网板43将若干固体颗粒物47压紧，从而将固体颗粒物47的位置固定。固体颗粒物47之间的空隙可以流过反应物，若干固体颗粒物47组合形成一个有多孔结构的整体，起到将反应物混合的作用

当填充物为多孔固体块48，如图2所示。多孔固体块48的内部为类似海绵的多孔结构，可以充分混合反应物。

固体颗粒物47和多孔固体块48都可以由催化剂制成，在起到混合作用的同时起到催化作用。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。