本发明专利技术公开了一种反应装置，包括用于物料反应的至少一个子反应器、与至少一个子反应器连接的用于产物混合的主反应器、以及用于产物和物料在主反应器和子反应器之间循环的第一强制循环装置，其中，子反应器的体积小于主反应器的体积。本发明专利技术的反应装置是通过多个小型的反应器与一个主反应器相结合而有效的加快质量和热量的传导，提高了反应效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工行业中使用的反应装置。
技术介绍
化工行业的规模效益导致化工企业规模日愈庞大，单机产量日愈增加。以化工企业中最常用的反应釜为例，从过去的1m3～5m3发展到10m3～100m3，反应器的不断增大，出现了一个必须解决的问题，那就是反应器内的质量和热量传递不均衡所引起的反应质量下降。例如对于大容量反应器而言，尤其需要对粘稠物料加温，传统的反应器壁外加温方式，例如电加温或蒸汽加温，很容易造成大型反应器内形成温度分布不均匀，从而造成反应效率下降。即便在大型反应釜中加装搅拌，仍然难以达到温度和质量的均匀分布，容易出现死角。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种反应装置，以满足大型反应器内质量和温度均匀分布的要求。为此，本专利技术提供了一种反应装置，包括用于物料反应的至少一个子反应器、与至少一个子反应器连接的用于产物混合的主反应器、以及用于产物和物料在主反应器和子反应器之间循环的第一强制循环装置，其中，子反应器的体积小于主反应器的体积。进一步地，上述至少一个子反应器的数量为两个或两个以上，并且环绕主反应器呈卫星式排列。进一步地，上述在主反应器和至少一个子反应器中，至少一个子反应器设有对物料进行选择性加热、散热和/或搅拌的装置，主反应器为装有保温材料的反应器或者具有散热功能的反应器。进一步地，上述反应装置还包括与主反应器顶部连接的气相产物处理装置。气相产物可按沸点的不同而得到分离。进一步地，上述第一强制循环装置为物料泵和/或在子反应器中设置的搅拌桨。进一步地，上述主反应器包括容器本体、位于容器本体下部的出料管、以及位于容器本体上部的进料管，其中，子反应器的物料进口与出料管连接，子反应器的物料出口与进料管连接。进一步地，上述主反应器的上部和/或子反应器的底部具有供原料加入的原料入口，主反应器的底部具有最终产物出口。进一步地，上述子反应器和主反应器二者的主轴线平行布置或者二者的主轴线具有一个小于或等于45°的夹角。进一步地，上述至少一个子反应器为一级子反应器，一级子反应器还包括至少一个二级子反应器和用于物料在一级子反应器和二级子反应器之间循环的第二强制循环装置。进一步地，上述子反应器的物料进口位于主反应器的中心部分并且子反应器的物料出口以切线方式与主反应器连接；或者子反应器的物料进口以切线方式与主反应器连接并且子反应器的物料出口位于主反应器的中心部分。本专利技术的反应装置是通过多个小型的反应器与一个主反应器相结合而有效的加快质量和热量的传导，从而提高反应效率。本专利技术的该反应器可用于一些大型的塑料工业、石油化工、生物化工的特定反应过程。除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本专利技术具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。附图说明构成本说明书的一部分、用于进一步理解本专利技术的附图示出了本专利技术的优选实施例，并与说明书一起用来说明本专利技术的原理。图中：图1是根据本专利技术的反应装置的第一实施例的结构示意图；图2是根据本专利技术的反应装置的主反应器的结构示意图；图3a是根据本专利技术的反应装置的子反应器的第一种布局方式的示意图；图3b是根据本专利技术的反应装置的子反应器的第二种布局方式的示意图；图4a是根据本专利技术的反应装置的子反应器为常压反应器的示意图；图4b是根据本专利技术的反应装置的子反应器为耐压反应器的结构示意图；图5是根据本专利技术的反应装置的子反应器的第三种布局方式的示意图；图6是根据本专利技术的反应装置的第二实施例的结构示意图；图7a是根据本专利技术的反应装置的子反应器的物料进出口的第一种布置方式的示意图；图7b是根据本专利技术的反应装置的子反应器的物料进出口的第二种布置方式的示意图，图8a是根据本专利技术的反应装置的主反应器与蒸馏塔相连接的示意图；以及图8b是根据本专利技术的反应装置的主反应器与冷凝塔相连接的示意图。附图标记说明10、主反应器； 20、子反应器；11、进料管； 12、出料管；26、物料出口； 24、泵；21、电动机； 23、搅拌桨；26、物料入口； 25、物料出口；24、物料泵； 26、物料进口；30、精馏塔 40、二级子反应器；10a、主反应器的主轴线；20a、子反应器的主轴线。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本专利技术适用的工业过程条件：A、适用于体积大于5m3的大型或超大型反应系统，以10m3～100m3为佳；B、反应物料为粘稠液体或含有固体微粒的粘稠液体，其粘度最低应当在常温下高于20000厘斯（Centistokes-Cst），物料粘度大多的集中在50000～300000Cst；C、反应的温度范围：常温～400。C；反应的压力范围为：常压～10MPa；D、反应可以是液-液，液-固两项反应或气-液-固、液-液-气三项反应。本专利技术的反应装置的示意性结构如图1所示，图中，主反应器10的四周为多个子反应器20，主反应器10的顶部为精馏塔30。原料和催化剂加入方式有三个选择，第一、由子反应器20底部加入；第二、由主反应器10的上部加入；第三、同时从子反应器20底部和主反应器10的上部加入。物料从主反应器的下部进入子反应器，在子反应器中反应后由子反应器的顶部推入主反应器，而形成循环。物料在子反应器中的停留时间可根据不同的反应要求而定。在优选实施例中，本专利技术的反应装置也称为卫星式多功能反应装置。子反应器与一般的反应器一样，能够完成单个反应器具有的所有功能，例如反应、搅拌、加压、加热或散热功能等。气体产物在主反应器中分离进入精馏塔。主反应器的功能为产物的均匀混合和产物中气相的迅速分离和释放。产物和物料在主反应器和子反应器之间反复运行。气体产物在与主反应器连接的精馏塔内按沸点范围分离。终产物将由主反应器的底部取出。主反应器的示意性结构如图2所示，主反应器10中部为圆柱形，底部为圆弧形且有出料口13，顶部为倒扣的漏斗形结构，以便连接精馏塔30。主反应器10的圆柱形部分的侧面有两个连接子反应器的管道11、12。位于圆柱形上部的管道11为进料管而圆柱形下部的管道12为出料管。主反应器的功能为固液或液液物料均匀混合的空间以及使物料中气相的迅速分离和释放。主反应由于容积巨大，故不设置搅拌加热等功能，但对于有加热或散热有要求的反应，主反应器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种反应装置，其特征在于，包括用于物料反应的至少一个子反应器、与所述至少一个子反应器连接的用于产物混合的主反应器、以及用于产物和物料在所述主反应器和所述子反应器之间循环的第一强制循环装置，其中，所述子反应器的体积小于所述主反应器的体积。
【技术特征摘要】
1.一种反应装置，其特征在于，包括用于物料反应的至少一个子反应器、与所述至少一个
子反应器连接的用于产物混合的主反应器、以及用于产物和物料在所述主反应器和所述
子反应器之间循环的第一强制循环装置，其中，所述子反应器的体积小于所述主反应器
的体积。
2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述至少一个子反应器的数量为两个或
两个以上，并且环绕所述主反应器呈卫星式排列。
3.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，在所述主反应器和所述至少一个子反应
器中，仅所述至少一个子反应器设有对物料进行选择性加热和/或搅拌的装置，所述主反
应器为装有保温材料的反应器或者具有散热功能的反应器。
4.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，还包括与所述主反应器顶部连接的气相
产物处理装置。
5.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述第一强制循环装置为物料泵和/或在
所述子反应器中设置的搅拌桨。
6.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述主反应器包括容器本体、位于所述
容器...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑莹，张凯，林宏飞，
申请(专利权)人：郑莹，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA
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