專利名稱：帶靜態混合裝置的管道反應器的制作方法
技術領域：
本發明涉及管道反應器，尤其涉及一種帶靜態混合裝置的管道反應器。
背景技術：
工業中一些液-液混合反應含有高能物質，且伴隨著副反應，為了使混合反應過程安全平穩，同時又能抑制副反應發生，兩股流體的混合與反應過程有時在管道反應器中進行，且工藝條件往往為小流量、低流速，但在小流量、低流速的情形下通常的管道反應器達不到良好混合效果，從而影響反應過程。一種傳統的處理方法是將反應釜-管道反應器組合，但反應釜的停留時間分布寬，導致部分原料預先進行反應，存在安全隱患。靜態混合器普遍運用于化工過程中，是一種沒有運動部件的高效混合設備，其基本工作原理是利用固定在管內的混合單元體改變流體在管內的流動狀態，以達到不同流體之間良好分散和充分混合的目的。其中SK型靜態混合器加工簡便，在管徑很小的情況下也能加工，相比于傳統的反應釜攪拌，靜態混合器中物料停留時間分布更窄，且在小流量、低流速下兩股流體也能混合均勻。綜合上述情況，有必要對傳統的反應釜-管道反應器組合進行改進。本發明針對低流速、小流量下兩股流體混合反應過程出現的流體混合不均勻，部分原料預先反應的缺點，提供一種結構簡單、操作性能好、能均勻混合流體的帶靜態混合裝置的管道反應器，以利于此類反應的進行。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種帶靜態混合裝置的管道反應器。帶靜態混合裝置的管道反應器包括Y字型流體進料口、靜態混合裝置、管道反應裝置；Y字型流體進料口設有流體A進口、流體B進口 ；靜態混合裝置包括夾套出口、夾套、 SK型靜態混合器、夾套進口，夾套內設有SK型靜態混合器，夾套上設有夾套出口、夾套進口 ；管道反應裝置包括熱載體出口、反應裝置殼體、管道反應器、熱載體進口、管道反應器出口 ；反應裝置殼體內設有管道反應器，反應裝置殼體上設有熱載體出口、熱載體進口，管道反應器一端開設管道反應器出口 ；Y字型流體進料口與SK型靜態混合器一端相連，SK型靜態混合器另一端與管道反應器另一端相連。所述的SK型靜態混合器的管徑為8_15mm，長度為管徑的30_50倍。所述的管道反應器為盤管式，管道反應器管徑與SK型靜態混合器管徑相同，盤管直徑與反應裝置殼體筒體直徑比為0. 5-0. 8，盤管高度與反應裝置殼體總高度之比為 0. 7-0. 9。本發明的優點是Y字型流體進料口加工簡便，兩股流體可同時從兩側進口加入， 在直管段就開始預混合。靜態混合器停留時間分布窄，混合效果好，其中SK型靜態混合器能在管徑大于8mm的情況下加工，適合流速低、流量小情況下的流體混合過程；管道反應器比釜式反應器返混效應低，能抑制副反應發生。而且管道反應器為盤管式，相比直管排列更能有效利用空間，保證反應管的長度從而確保物料停留時間。本發明將靜態混合裝置與管道反應裝置連在一起，分別在對應的夾套和反應裝置殼體內通不同溫度的熱載體，如在夾套內通低溫載體，反應裝置殼體內通高溫載體，可使二股流體先在靜態混合器內低溫混合， 再在較高溫度下于管道反應器內進行反應。這種組合方式相比于傳統的反應釜-管道反應器組合，物料的停留時間分布窄，能避免部分原料預先反應，即使兩股流體在低流速、小流量的情況下也能達到良好的混合效果，使流體混合反應過程安全平穩。
圖1是帶靜態混合裝置的管道反應器的結構示意圖； 圖2是SK型靜態混合器局部放大圖中流體A進口 1、流體B進口 2、夾套出口 3、夾套4、SK型靜態混合器5、夾套進口 6、熱載體出口 7、管道反應裝置殼體8、管道反應器9、熱載體進口 10、管道反應器出口 11。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明，但本發明不受其限制。如圖1、2所示，帶靜態混合裝置的管道反應器包括Y字型流體進料口、靜態混合裝置、管道反應裝置；Y字型流體進料口設有流體A進口 1、流體B進口 2 ；靜態混合裝置包括夾套出口 3、夾套4、SK型靜態混合器5、夾套進口 6，夾套4內設有SK型靜態混合器5，夾套 4上設有夾套出口 3、夾套進口 6 ；管道反應裝置包括熱載體出口 7、反應裝置殼體8、管道反應器9、熱載體進口 10、管道反應器出口 11 ；反應裝置殼體8內設有管道反應器9，反應裝置殼體8上設有熱載體出口 7、熱載體進口 10，管道反應器9 一端開設管道反應器出口 11 ;Y 字型流體進料口與SK型靜態混合器5 —端相連，SK型靜態混合器5另一端與管道反應器9 另一端相連。所述的SK型靜態混合器5的管徑為8-15mm，長度為管徑的30_50倍。所述的管道反應器9為盤管式，管道反應器9管徑與SK型靜態混合器5管徑相同，盤管直徑與反應裝置殼體8筒體直徑比為0. 5-0. 8，盤管高度與反應裝置殼體8總高度之比為0. 7-0. 9。本發明的工作過程為在低流速、小流量的情況下兩股流體(均相或非均相)分別從Y字型進料口兩側同時進入，在其直管段進行預混合。隨后進入水平放置的靜態混合裝置，流體通過SK型靜態混合器時，固定在靜態混合器內的混合單元體改變流體在管內的流動狀態，以達到兩股流體之間良好分散和充分混合的目的。同時靜態混合器對應夾套內的熱載體給流體冷卻，可使流體低溫混合，避免部分原料預先反應。待兩股流體流過靜態混合器，流體間已達到良好的混合效果。接著混合流體進入管道反應器中，反應裝置殼體內的高溫熱載體給流體加熱，使流體在較高的溫度下反應，反應產物從管道反應器出口流出。由此可見，本發明可使兩股流體在小流量、低流速的情況下達到良好的混合效果，讓流體混合和反應過程在不同溫度下進行，避免部分原料預先反應，確保兩股流體的混合反應過程安全平穩地進行。
權利要求
1.一種帶靜態混合裝置的管道反應器，其特征在于它包括Y字型流體進料口、靜態混合裝置、管道反應裝置；Y字型流體進料口設有流體A進口(1)、流體B進口(2);靜態混合裝置包括夾套出口(3)、夾套(4)、SK型靜態混合器(5)、夾套進口(6)，夾套(4)內設有SK 型靜態混合器(5)，夾套(4)上設有夾套出口(3)、夾套進口(6)；管道反應裝置包括熱載體出口(7)、反應裝置殼體(8)、管道反應器(9)、熱載體進口(10)、管道反應器出口(11)；反應裝置殼體(8 )內設有管道反應器(9 )，反應裝置殼體(8 )上設有熱載體出口( 7 )、熱載體進口 (10)，管道反應器(9) 一端開設管道反應器出口(11) ；Y字型流體進料口與SK型靜態混合器(5) —端相連，SK型靜態混合器(5)另一端與管道反應器(9)另一端相連。
2.根據權利要求1所述的一種帶靜態混合裝置的管道反應器，其特征在于所述的SK型靜態混合器(5)的管徑為8-15mm，長度為管徑的30-50倍。
3.根據權利要求1所述的一種帶靜態混合裝置的管道反應器，其特征在于所述的管道反應器(9 )為盤管式，管道反應器(9 )管徑與SK型靜態混合器(5 )管徑相同，盤管直徑與反應裝置殼體(8)直徑比為0. 5-0. 8，盤管高度與反應裝置殼體(8)總高度之比為0. 7-0. 9。
全文摘要
本發明公開了一種帶靜態混合裝置的管道反應器。它包括Y字型流體進料口、靜態混合裝置、管道反應裝置；Y字型流體進料口設有流體A進口、流體B進口；靜態混合裝置包括夾套和SK型靜態混合器，夾套上設有夾套進口、夾套出口；管道反應裝置包括反應裝置殼體和管道反應器，反應裝置殼體上設有熱載體進口、熱載體出口；SK型靜態混合器一端與Y字型流體進料口相連，另一端與管道反應器相連。本發明不僅可使兩股流體在小流量、低流速的情況下達到良好的混合效果，而且可使兩股流體的混合與反應過程在不同溫度下進行，避免部分原料預先反應，使流體的混合與反應過程更安全平穩。本發明適用于低流速、小流量情況下兩股流體的混合反應過程。
文檔編號B01J4/00GK102553512SQ201210008858
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者何潮洪, 林良良, 沈劍, 胡建建, 車圓圓, 郭康斌, 黃捷 申請人:浙江大學