连续流合成设备的制作方法

文档序号:33503881发布日期:2023-03-17 22:56阅读:52来源:国知局
连续流合成设备的制作方法

1.本发明涉及化学合成设备技术领域,特别是涉及一种连续流合成设备。


背景技术:

2.连续流合成,又称连续流动化学,指的是反应物连续进入反应部位并反应一段时间然后连续流出产物。连续流动合成具有高效性及安装性,反应高效性体现在反应物在有限反应区域内快速充分混合、接触反应,而反应安全性体现在反应热可通过反应区域相对较多的表面积快速散除,短时间内反应部位通过的是较少量的反应物,即使发生故障反应部位中较少的物料也可及时处理。
3.传统的连续流合成设备中,主要以轨道平铺式以及柱式反应器为主,这类反应器中的液体以及反应物一般采用直通式管道流进设备或者流出设备。如需要更改连续流动合成的工艺流程,则需要将管道全部重新拆除后重新连接,大大增加了连续流合成设备更换工艺流程的成本。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对传统的连续流合成设备,更改连续流动合成的工艺流程需要将管道全部重新拆除后重新连接的问题,提供一种改善上述缺陷的连续流合成设备。
5.一种连续流合成设备,包括:
6.多个反应器;
7.传输管网,包括多个相互连通的连接节点,且每一所述连接节点可受控地与相邻的所述连接节点相互连通或者断开;
8.每一所述反应器均与其中一个或多个所述连接节点相连,以使得任意两个所述反应器之间能够相互连通或断开。
9.在其中一个实施例中,每一所述连接节点至少能够通过两种路径连通其余任意所述连接节点。
10.在其中一个实施例中,所述传输管网包括多个蜂巢单元,每一所述蜂巢单元内的管道首尾相连,全部所述蜂巢单元的管道相互连接以组成蜂窝状结构,每一所述连接节点均位于其中一个所述蜂巢单元上。
11.在其中一个实施例中,所述传输管网包括多个转接头和多个连接管道,全部所述转接头和全部所述连接管道相互拼接形成所述蜂窝状结构,每一所述转接头上均设置有所述连接节点。
12.在其中一个实施例中,每一所述蜂巢单元的连接管道相互拼接形成六边形,且每一所述蜂巢单元的折角处均设置有所述转接头。
13.在其中一个实施例中,所述连续流合成设备还包括三通阀,所述三通阀安装于所述转接头上,以可受控地将与该转接头相连的三个所述连接管道中的任意两者相互连通或者断开。
14.在其中一个实施例中,所述连续流合成设备还包括安装座,所述安装座的底部安装有所述传输管网,所述安装座的顶部安装有全部所述反应器;
15.其中,所述连续流合成设备还包括安装在所述安装座的顶部的多个连接接头,全部所述连接接头与全部所述连接节点一一对应连接,每一所述反应器与其中一个或多个所述连接接头相连。
16.在其中一个实施例中,所述连续流合成设备还包括封盖,所述封盖安装于所述安装座的顶部,并用于将至少一个所述连接接头封闭。
17.在其中一个实施例中,当所述连接接头被所述封盖封闭时,所述封盖伸入进所述连接接头内,并将对应该所述连接接头的所述连接节点封闭,以使得该所述连接节点与相邻的所述连接节点相互断开。
18.在其中一个实施例中,所述连续流合成设备还包括进出液接头,所述进出液接头安装于所述安装座上,并与所述传输管网相连通。
19.上述连续流合成设备,通过传输管网将全部的反应器相连,当需要更改工艺流程时,无需拆除管道,只需控制对应的连接节点,使得与两个反应器相连的两个连接节点之间能够相互连接,两个反应器便能够相互连通,以传输物料。而若控制与两个反应器相连的两个连接节点之间相互断开,两个反应器便能够相互断开,不再产生干涉。如此,当连续流合成设备需要改变工艺流程时,只需控制连接节点与其他连接节点的连通和断开,无需重新拆卸和安装管道,大大降低了连续流合成设备更换工艺流程的成本。
附图说明
20.图1为本发明一实施例中连续流合成设备的结构示意图;
21.图2为图1实施例中传输管网的结构示意图。
22.低温反应器10;超高温固定床反应器11;ptee高温反应器12;液液分离器13;
23.传输管网20;连接节点21;蜂巢单元22;转接头23;连接管道24;
24.安装座30;三通阀31;封盖32;进出液接头33。
具体实施方式
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
26.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
27.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
28.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
31.参阅图1和图2,本发明一实施例提供了的连续流合成设备,包括反应器和传输管网20,反应器包括多个,即下述的低温反应器10、超高温固定床反应器11、ptee高温反应器12,传输管网20与全部的反应器相连接,以通过传输管网20将全部的反应器相互连通,以使得其中一个反应器产生的反应物能够通过传输管网20输送至其他反应器内。
32.其中,传输管网20包括多个相互连通的连接节点21,且每一反应器与其中一个或多个连接节点21相连,由于每个连接节点21与其他连接节点21均相互连通,因此全部反应器中地任意两个反应器能够通过传输管网20相互连通。进一步地,每一连接节点21可受控地与相邻地连接节点21能够相互连通或者断开,通过将两个连接节点21相互断开,使得与该两个连接节点21相连地反应器能够相互断开,以防止无需相连的两个反应器相互连接。
33.在实际的使用过程中,若需要更改连续流合成设备的工艺流程,便需要更改全部反应器之间的连接关系,例如将原本相互连接的两个反应器相互断开,并将原本断开的两个反应器相互连接,按照传统的连续流合成设备则必须将管道全部重新拆除,再重新布设,费时费力。
34.而在上述的连续流合成设备中,全部反应器之间已经通过传输管网20相互连通在了一起,也就是说,任意两个反应器之间已经通过传输管网20完成了相互连接。而当需要更改连续流合成设备的工艺流程时,需要将原本断开的两个反应器相互连接时,由于任意两个反应器之间已经相互连接,因此便无需重新再对两个反应器之间建立管道相连,只需要控制与该两个反应器相连的连接节点21相互连通即可。具体地,操作人员找到与该两个反应器相对应的连接节点21,并控制该连接节点21与相邻地连接节点21相互连通,再控制与该连接节点21相邻的连接节点21与其他连接节点21相互连通,不断重复,直至两个反应器对应的两个连接节点21相互连通,完成两个反应器之间的相连。
35.进一步地,为了避免不相干的两个反应器之间相互连接,只需要控制与该两个反应器相连的连接节点21相互断开即可,例如操作人员可以控制与该两个反应器相连的两个
连接节点21均与相邻的连接节点21相互断开,以使得两个反应器之间相互断开。
36.如此,上述连续流合成设备,通过传输管网20将全部的反应器相连,当需要更改工艺流程时,无需拆除管道,只需控制对应的连接节点21,使得与两个反应器相连的两个连接节点21之间能够相互连接,两个反应器便能够相互连通,以传输物料。而若控制与两个反应器相连的两个连接节点21之间相互断开,两个反应器便能够相互断开,不再产生干涉。如此,当连续流合成设备需要改变工艺流程时,只需控制连接节点21与其他连接节点21的连通和断开,无需重新拆卸和安装管道,大大降低了连续流合成设备更换工艺流程的成本。
37.可选的,多个反应器包括低温反应器10、超高温固定床反应器11、ptee高温反应器12,需要说明的是,反应器包括但不局限于用于进行化学反应的反应器,也可以包括如液液分离器13等功能性装置,在此不做限定。
38.本发明的实施例中,每一连接节点21至少能够通过两种路径连通其他任意连接节点21,两个连接节点21之间的每存在一种路径,则代表两个连接节点21之间存在一条管道,以用于连接该两个连接节点21。而当两个反应器分别与两个连接节点21相连时,则会存在至少两条管道以用于连接该两个反应器,如此,当用于连接两个反应器的管道出现堵塞或者破损等故障时,能够通过控制连接节点21与相邻连接节点21的连通或断开,将故障的管道停止使用,并启用两个反应器之间的另一条管道,从而快速解决管道故障的问题。
39.在一些实施例中,为了使得每一连接节点21至少能够通过两种路径与其他任意连接节点21相连,传输管网20包括多个蜂巢单元22,每一蜂巢单元22内的管道首尾相连,全部蜂巢单元22组成蜂窝状结构,每一连接节点21均位于其中一个蜂巢单元22上,并通过蜂窝状结构,如此通过蜂窝状结构的传输管网20,使得每两个连接节点21之间可以具有多种路径以用于两个连接节点21相互连接。
40.例如,当两个连接节点21均位于同一蜂巢单元22上时,其中一个连接节点21可以采用顺时针的方式与另一个连接节点21相连通,也可以采用逆时针的方式与另一个连接节点21相连通。而当两个连接节点21分别位于相邻的两个蜂巢单元22上时,其中一个连接节点21可以选择直接与另一个连接节点21相连通,也可以选择经过其他蜂巢单元22,来间接与另一个连接节点21相连通。如此,通过蜂窝状结构的传输管网20,使得相邻两个连接节点21的连通路径可以有多种选择,大大提高了传输管网20的拓扑性,更利于解决管道故障的问题。
41.具体到实施例中,传输管网20包括多个转接头23和连接管道24,全部转接头23和全部连接管道24相互拼接形成蜂窝状结构,并且每一转接头23上均设置有上述的连接节点21,转接头23除了可以用于将相邻两个连接管道24相互连通,还可以用于将连接管道24与反应器相互连接。
42.具体到实施例中,若传输管网20的覆盖面积越大,则传输管网20便可以与更多的反应器相连,以提高连续流合成设备的反应效率。为此,将每一蜂巢单元22的连接管道24相互拼接形成六边形。在实际的使用过程中,六边形是能够不重叠地铺满一个平面地三种正多边形即六边形、正方形和正三角形之一,而在这些正多边形中,六边形以最小量的材料占有最大面积。因此,传输管网20采用六边形的蜂巢单元22,可以使得传输管网20能够覆盖足够大的面积,从而便于传输管网20能够与更多的反应器相连接,从而提高连续流合成设备的反应效率。
43.进一步地,每一蜂巢单元22的折角处均设置有转接头23,以通过转接头23来改变相邻两个连接管道24的角度,使得两个连接管道24之间呈一定角度,如此当多个连接管道24通过转接头23相互拼接后,便可以形成上述六边形。
44.本发明的实施例中,连续流合成设备还包括安装座30,安装座30用于安装上述传输管网20和反应器。其中,为了使得连续流合成设备的整体更加美观,将传输管网20安装在安装座30的底部,将全部反应器安装在安装座30的顶部上,连续流合成设备的整体更加美观的同时,还可以使得暴露在连续流合成设备表面的管道数量更少,以减少管道的腐蚀。
45.其中,为了使得安装在安装座30顶部上的反应器能够与位于安装座30底部的传输管网20相互连接,连续流合成设备还包括安装在安装座30顶部的多个连接接头(未标识),全部连接接头与全部连接节点21一一对应连接,以通过连接接头将传输管网20的连接节点21延伸到安装座30的顶部。如此,每一反应器与其中一个或多个连接接头相互连接,便可以使得反应器与传输管网20的连接节点21相互连接,而通过连接接头大大方便了反应器与传输管网20的拆装,不论是需要安装新的反应器或者拆除旧的反应器,都只需要将反应器与安装座30表面的连接接头相互拆装即可,不会涉及到传输管网20的主体部分,减少了反应器拆装的步骤。
46.在实际的使用过程中,每个反应器只需要与其中一个或者数个连接节点21相连,即每个反应器只需要与其中一个或者数个连接接头相互连接,因此会其余的连接接头便会处于闲置状态,若放置不管可能会导致杂物通过连接接头进入到传输管网20内,或者造成连接接头产生腐蚀等问题发生。
47.为此,在一些实施例中,连续流合成设备还包括封盖32,封盖32安装于安装座30顶部,并用于将至少一个连接接头封闭。如此,对于处于限制状态下的连接接头,可以采用封盖32将连接接头进行封闭,避免外部杂物进入到连接接头内,同时也可以对连接接头起到保护的作用,减少连接接头的腐蚀。
48.具体到实施例中,封盖32除了可以用于对连接接头进行封闭,还能够通过封盖32对与该连接接头对应的连接节点21进行封闭,以使得该连接节点21与相邻的连接节点21相互断开。具体的,当封盖32安装在安装座30的顶部时,封盖32会伸入进连接接头内,直至封盖32伸入进对应该连接节点21的转接头23内,并将该转接头23所堵塞,以使得该转接头23无法与其他连接管道24相互连通,从而使得该连接节点21与相邻的连接节点21相互断开,完成对该连接节点21的封闭。
49.如此,当操作人员需要控制该连接节点21与其他连接节点21的连通或者封闭时,便可以使用封盖32,通过封盖32将对应该连接节点21的连接接头所封闭,同时也就将该连接节点21与其他连接节点21相互断开,操作人员只需要在安装座30的表面便可以完成每一连接节点21与相邻连接节点21的相互连通或者断开,大大方便了操作人员在两个反应器之间重新建立连接管道24。
50.具体到实施例中,位于相邻两个蜂巢单元22之间的转接头23需要同时与三个连接管道24相互连接,而在实际的使用过程中,该三个连接管道24可能只需要其中两个连接管道24相互连接,若采用封盖32的方式,则会将三个连接管道24全部封闭,不适用于两个连接管道24相互连接的情况。
51.为此,连续流合成设备还包括三通阀31,三通阀31安装在转接头23上,以可受控地
将与该转接头23相连地三个连接管道24中的任意两者相互连通或者断开,如此通过三通阀31来控制三个连接管道24的连通或者封闭,使得操作人员设置连接管道24的灵活性大大增加。同时,还能够通过三通阀31来控制三个连接管道24的流量,例如当三个连接管道24中两个用于输入反应物,另一个用于输出反应物时,通过三通阀31可以控制两个用于输入的连接管道24合流时的流量,从而控制用于输出反应物的连接管道24的流量,从而达到调整输入到反应器的反应物的流量的效果。
52.在一些实施例中,传输管网20除了可以用于在两个反应器之间建立连接通道,还可以用于将外部反应输入进反应器中,或者将反应器生成的反应物输出连续流合成设备。为此,连续流合成设备还包括进出液接头33,进出液接头33安装于安装座30上,并与传输管网20相连通,以通过进出液接头33来将反应物输入进传输管网20,最后输入进反应器内,也可以将反应器生成的反应物通过传输管网20输入到进出液接头33,最后输出连续流合成设备。
53.上述连续流合成设备至少具有以下优点:
54.通过传输管网20将全部的反应器相连,当需要更改工艺流程时,无需拆除管道,只需控制对应的连接节点21,使得与两个反应器相连的两个连接节点21之间能够相互连接,两个反应器便能够相互连通,以传输物料。而若控制与两个反应器相连的两个连接节点21之间相互断开,两个反应器便能够相互断开,不再产生干涉。如此,当连续流合成设备需要改变工艺流程时,只需控制连接节点21与其他连接节点21的连通和断开,无需重新拆卸和安装管道,大大降低了连续流合成设备更换工艺流程的成本。
55.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
56.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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