一种反应矩阵系统的制作方法

本实用新型涉及化工制药设备技术领域，尤其是一种反应矩阵系统。

背景技术：

现在的多台并联的反应器，存在着反应物到反应器的管道距离不相等的问题，这会导致每台反应器的反应物反应程度不同。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种反应矩阵系统，解决了每台反应器进入的反应物反应程度不同的问题。

一种反应矩阵系统，其特征在于，包括：第1级至第n级分流管道和2^n-1个反应器，n大于等于2；第i级分流管道的数量为2^i-1，第i级分流管道与两个第i+1级分流管道相连通，i大于等于2且i小于n；每个第n级分流管道与一个反应器相连通。

优选的，所述反应器包括壳体，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，所述壳体中设置有若干根反应管，所述反应管的上下两端均穿过并固定连接于管板上。

优选的，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，所述反应器包括壳体，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连接有管板和折流管箱，所述壳体的内部多根反应管，每根反应管的上下两端均穿过并固定连接于管板上，所有反应管通过折流管箱依次一一串联连通。

优选的，所述折流管箱上开设有若干条相分离的折流槽，所述管板与折流管箱的折流槽共同组成若干个相分离的折流通道，在介质流动顺序上相邻的反应管通过与它们相对应的折流通道依次一一串联连通，所述折流管箱上设置有反应物入口和反应物出口。

本实用新型具有如下优点：通过使用分流管将反应物平均且距离等长的分流，等长解决了每台反应器进入的反应物反应程度不同的问题；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。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一种实施例，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：本实用新型的结构示意图；

图2：本实用新型反应器的结构示意图(反应管并联)；

图3：本实用新型反应器的结构示意图(反应管串联)；

图4：本实用新型在a处的局部放大结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例的一种反应矩阵系统，其特征在于，包括：第1级至第n级分流管道和2^n-1个反应器102，n大于等于2；第i级分流管道的数量为2^i-1，第i级分流管道与两个第i+1级分流管道相连通，i大于等于2且i小于n；每个第n级分流管道与一个反应器102相连通。

优选的，所述反应器102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中设置有若干根反应管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。

优选的，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44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，所述反应器102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的上下两端均连接有管板3和折流管箱6，所述壳体的内部多根反应管20，每根反应管的上下两端均穿过并固定连接于管板3上，所有反应管20通过折流管箱6依次一一串联连通。

优选的，所述折流管箱6上开设有若干条相分离的折流槽40，所述管板3与折流管箱的折流槽40共同组成若干个相分离的折流通道，在介质流动顺序上相邻的反应管20通过与它们相对应的折流通道依次一一串联连通，所述折流管箱6上设置有反应物入口41和反应物出口62。

优选的，所述管板3包括焊接管板31，反应器的壳体1两端分别设置有焊接管板31，所述焊接管板31相对于壳体1位置固定，所述反应管20穿过焊接管板31并与焊接管板31固接。

优选的，所述管板3还包括胀接管板30，所述胀接管板30固定连接在壳体1上下两端处，所述反应管20穿过胀接管板30并与胀接管板30相固接。

工作原理：如图1所示，图1中包含第1级到第4级分流管道，第1级分流管道8-1与两个第2级分流管道8-2相连通，并将第1级分流管道8-1内的反应物平均分配到两个第2级分流管道8-2中；第2级分流管道8-2与两个第3级分流管道8-3相连通，并将第2级分流管道8-2内的反应物平均分配到两个第3级分流管道8-3；第3级分流管道8-3与两个第4级分流管道8-4相连通，并将第3级分流管道8-3内的反应物平均分配到两个第4级分流管道8-4；每个第4级分流管道8-4将反应物输送到与其相连通的反应器102中，从而实现了所有的反应器102得到的反应物的数量相同。

本实用新型使用图1的并联反应器时，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流出。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，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。

本实用新型使用图2的串联反应器时，反应物从反应物入口41进入下方的折流管箱6后进入到反应管20中向上流动，然后进入上方的折流管箱6的折流槽40，反应物从折流槽40一端流动到另一端，进入下一根反应管20中，如此往复循环，使导压管20串联，最后反应物从反应物出口62流出。

上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。