一种主动混合式反应器的制作方法

本实用新型涉及化工制药设备技术领域，尤其是一种主动混合式反应器。

背景技术：

现在的管式反应器的反应管无论是直管还是螺旋管，其反应管每处的管内横截面面积都是一样的。所以反应管只能靠在内壁压制螺旋线，或者使用螺旋管来提高反应管内反应物的湍流，但是以上两种方式对增大反应物湍流效果的作用有限。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种主动混合式反应器，它一方面可以将反应物更快、更均匀的混合并增加反应物的反应速率和换热速率，一方面将不同反应物之间的混合和催化合二为一加快反应效率，方便拆卸和更换填充物，其采用的技术方案如下：

一种主动混合式反应器，其特征在于，包括：壳体和反应管，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，所述反应管上至少一部分与其他部分的管内横截面面积不相等或管内横截面面积相等但管内横截面形状不同。

优选的，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，

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，所述填充物的总通量与封头管道的通量相同。

优选的，所述固体颗粒物为球体。

本实用新型具有如下优点：一方面通过使用管内横截面面积不相等或管内横截面面积相等但形状不同的反应管，增加的反应管管内反应物的湍流，可以将反应物更快、更均匀的混合并增加反应物的反应速率和换热速率；一方面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：本实用新型反应器的结构示意图；

图2：本实用新型在a处的局部放大结构示意图；

图3：本实用新型反应管的主视结构示意图(管内横截面面积相同)；

图4：本实用新型反应管的俯视结构示意图(管内横截面面积相同)；

图5：本实用新型反应管在b处剖视的结构示意图；

图6：本实用新型反应管的主视剖视结构示意图(管内横截面面积不相同)；

图7：本实用新型反应管在c处剖视的结构示意图；

图8：本实用新型反应管在d处剖视的结构示意图；

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、图2、图6至图8所示，本实施例的一种主动混合式反应器，其特征在于，包括：壳体1和反应管20，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，所述反应管20上至少一部分与其他部分的管内横截面面积不相等。

优选的，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，

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，所述填充物的总通量与封头管道41的通量相同。

优选的，所述固体颗粒物47为球体。

工作原理：本申请所说的直管和螺旋缠绕管，指的是反应管20的轴线为直线或螺旋缠绕线。可理解的是，上述管内横截面是指截面处与轴线垂直的平面。

管内横截面面积不相等包括管内横截面面积不相等且管内横截面的形状也不同及管内横截面面积不相等但管内横截面的形状相同这两种情况。

1.反应管20管内横截面面积不相等但管内横截面形状相同：如图1和图2所示，反应管20不是一条均匀的直管，而是相对于现有技术的直管增加了球形的突出部，整个反应管20分为直管部和球形突出部。球形突出部的管内横截面面积大于直管部的管内横截面面积，有利于反应物产生湍流。球形突出部的管内横截面与直管部的管内横截面相同，都是圆形。

2.反应管20管内横截面面积不相等且管内横截面形状也不相同：如图6、图7和图8所示，反应管20在c处管内横截面为圆形，在d处的管内横截面为四边形，d处的管内横截面面积大于c处。c处和d处的管内横截面面积不相等且管内横截面形状也不相同，有利于反应物产生湍流。

本实用新型使用时，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。

实施例2

如图1至图5所示，本实施例的一种主动混合式反应器，其特征在于，包括：壳体1和反应管20，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，所述反应管20上至少一部分与其他部分的管内横截面面积相等但管内横截面形状不同。

反应管20管内横截面面积相等但形状不同：如图3、图4和图5所示，反应管20从上到中间的过程中，反应管20的管内横截面由圆形变成椭圆，且椭圆的长轴不断增长、短轴不断缩短，使任意一处的反应管20的管内横截面都相等。管内横截面形状的改变，有利于反应物产生湍流。

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。