一种微反应器及化工生产系统技术方案

本发明专利技术提供一种微反应器及化工生产系统，涉及化学反应设备领域。其包括：筒体，筒体限定容纳空腔。筒体安装有进料管，进料管与容纳空腔相互连通。还包括反应管，反应管呈螺旋型且设置于容纳空腔内，反应管的两端均贯穿筒体并延伸至筒体外。螺旋盘绕增加了反应管在相同空间内的盘绕长度，使反应管能够在有限的空间条件下增加换热介质和反应物料的换热面积，提高换热效率。同时螺旋盘绕也进一步增加了流体在反应管内的传质效果。传质效果和传热效果同时得到提高，使反应物料的反应均匀性更高，反应收率更高。本发明专利技术还提供一种化工生产系统，包括上述微反应器。该化工生产系统利用微反应器的高效换热能力，能达到提高生产效率和生产能力的目的。

A microreactor and chemical production system

The invention provides a micro reactor and a chemical production system, and relates to the field of chemical reaction equipment. It includes the barrel, the cylinder is limited to accommodate the cavity. A feeding tube is installed in the cylinder body, and the feeding pipe is communicated with the cavity. A reaction tube is also provided, the reaction tube is spirally shaped and arranged in a cavity, and both ends of the reaction tube are penetrated through the cylinder body and extend to the outside of the cylinder. The coil winding increases the coiling length of the reaction tube in the same space, so that the reacting tube can increase the heat transfer area and increase the heat transfer efficiency of the heat transfer medium and the reacting material under the limited space conditions. At the same time, the spiral coils further increase the mass transfer effect of the fluid in the reaction tube. The mass transfer effect and heat transfer effect are improved simultaneously, so that the reaction uniformity of the reaction material is higher and the yield of reaction is higher. The invention also provides a chemical production system, including the micro reactor. The chemical production system can utilize the efficient heat transfer capability of the microreactor to improve production efficiency and production capacity.

【技术实现步骤摘要】
一种微反应器及化工生产系统
本专利技术涉及化学反应设备领域，具体而言，涉及一种微反应器及化工生产系统。
技术介绍
反应装置是化工领域常用的装置之一。化工反应中常常伴随着剧烈的热量释放，而热量不能及时排除，会导致反应过程温度的上升，影响反应的正常进行，降低反应产率。为了提高反应物的混合和传热效率，出现了一种微反应器。目前现有的微反应器虽然相较于传统反应器的传热效果有所提高，但行业对于化学反应的要求也越来越高，因此微反应器的传热效果仍然有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种微反应器，其具有较高的换热能力，能够使反应过程中的传热和温度得到更好的控制。本专利技术的另一目的在于提供一种化工生产系统，其能够利用微反应器较高的换热能力达到提高生产效率的目的。本专利技术的实施例是这样实现的：一种微反应器，包括：筒体，筒体限定容纳空腔。筒体安装有进料管，进料管与容纳空腔相互连通。反应管，反应管呈螺旋型且设置于容纳空腔内，反应管的两端均贯穿筒体并延伸至筒体外。进一步地，筒体安装有多个进料管，至少两个进料管具有不同的倾斜角度。进一步地，还包括安装于筒体的出料管。进料管、容纳空腔和出料管依次连通。进料管与出料管相对设置于筒体的两端，反应管位于进料管与出料管之间。进一步地，反应管的直径为3-8毫米。进一步地，反应管的部分管壁与至少一个进料管的出口正对。进一步地，反应管包括相互连通的第一螺旋管与第二螺旋管。第一螺旋管和第二螺旋管均位于容纳空腔内，第二螺旋管被第一螺旋管环绕。进一步地，第一螺旋管用于将反应物料导入至容纳空腔内，第二螺旋管用于将反应物料导出至容纳空腔外。进一步地，第一螺旋管的进口段与第二螺旋管的出口段均贯穿筒体并延伸至筒体外。进一步地，进口段和出口段位于筒体径向上的同一平面。进一步地，反应管内设置扰流组件，扰流组件与反应管可拆卸连接。进一步地，扰流组件包括倾斜角度不同的第一挡板和第二挡板。进一步地，第一挡板和/或第二挡板开设多个通孔。一种化工生产系统，包括上述任意一种微反应器。本专利技术实施例至少具有如下优点或有益效果：本专利技术实施例提供一种微反应器，其主要包括筒体和反应管。其中，筒体安装有进料管，且进料管均与筒体限定的容纳空腔相互连通，以便由进料管进行进料，保证进料充足。反应管呈螺旋型且设置于容纳空腔内，反应管的两端均贯穿筒体并延伸至筒体外，便于反应管的进料和出料。螺旋盘绕增加了反应管在相同空间内的盘绕长度，使反应管能够在有限的空间条件下增加换热介质和反应物料的换热面积，提高换热效率。同时螺旋盘绕也进一步增加了流体在反应管内的传质效果。传质效果和传热效果同时得到提高，使反应物料的反应均匀性更高，反应收率更高。本专利技术实施例还提供一种化工生产系统，包括上述微反应器。该化工生产系统利用微反应器的高效换热能力，能达到提高生产效率和生产能力的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的微反应器100的结构示意图；图2为图1的A向视图；图3为图1的B向视图；图4为本专利技术实施例提供的扰流组件的结构示意图。图标：100-微反应器；110-筒体；112-容纳空腔；114-进料管；116-出料管；150-反应管；152-第一螺旋管；154-第二螺旋管；156-弯曲段；158-进口段；160-出口段；162-扰流组件；164-固定筒；166-第一挡板；168-第二挡板；170-通孔。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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专利技术中的具体含义。实施例请参照图1，图1所示为微反应器100的结构示意图。本实施例提供一种微反应器100，其主要用于为化学反应提供反应场所以及合适的反应条件。微反应器100包括相互连接的筒体110和反应管150。反应管150安装于筒体110内，且反应管150的两端均贯穿筒体110并延伸至筒体110外，便于反应管150的进料和出料。其中，反应管150的直径一般为3-8毫米。本实施例中，筒体110内用于盛装换热介质，反应管150用于盛装反应物料。可利用换热介质对反应物料进行升温或者降温，以使反应物料处于合适的反应温度下。筒体110限定容纳空腔112，反应管150位于容纳空腔112内。容纳空腔112用于盛装换热介质。筒体110上安装有多个(至少2个)进料管114，每个进料管114均与容纳空腔112相互连通。进料管114用于向容纳空腔112内导入换热介质。本实施中，采用了9个进料管114，且9个进料管114均安装于筒体110一端的端面。该设置能够延长换热介质与反应管150的接触时间，使换热介质与反应管150能够充分接触。换热介质与反应管150充分接触能够大大增强换热介质与反应物料的换热效果。当然，其他实施例中，进料管114的数量和安装位置均可以根据具体需求进行相应调整，例如可以将进料管114安装于筒体110的周面上。所有进料管114中，至少两个进料管114具有不同的倾斜角度，即至少两个进料管114的出口具有不同的朝向，使得物料流出时具有更高的撞击可能性，在物料内产生旋涡，从而增强物料的换热效果。撞击形式包括物料之间的相互撞击、物料与筒体110之间的撞击、物料与反应管150之间的撞击等。如图1所示，本实施例中9个进料管114具有5种倾斜角度。反应管150、进料管114管径较小，专利技术人研究发现，在该种状态下，换热介质和反应物料的流动容易呈现层流状态。层流和紊流均属于流体的流动状态。流体在管内流动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微反应器，其特征在于，包括：筒体，所述筒体限定容纳空腔，所述筒体安装有进料管，所述进料管与所述容纳空腔相互连通；反应管，所述反应管呈螺旋型且设置于所述容纳空腔内，所述反应管的两端均贯穿所述筒体并延伸至所述筒体外。

【技术特征摘要】
1.一种微反应器，其特征在于，包括：筒体，所述筒体限定容纳空腔，所述筒体安装有进料管，所述进料管与所述容纳空腔相互连通；反应管，所述反应管呈螺旋型且设置于所述容纳空腔内，所述反应管的两端均贯穿所述筒体并延伸至所述筒体外。2.根据权利要求1所述的微反应器，其特征在于：所述筒体安装有多个所述进料管，至少两个所述进料管具有不同的倾斜角度。3.根据权利要求1所述的微反应器，其特征在于：还包括安装于所述筒体的出料管，所述进料管、所述容纳空腔和所述出料管依次连通，所述进料管与所述出料管相对设置于所述筒体的两端，所述反应管位于所述进料管与所述出料管之间。4.根据权利要求1所述的微反应器，其特征在于：所述反应管的直径为3-8毫米。5.根据权利要求1所述的微反应器，其特征在于：所述反应管的部分管壁与至少一个进料管的出口正对。6.根据权利要求1任一项所述的微反应器，其特征在于：所述反应管包括相互连通的第一螺旋管与第二螺旋管，所述第一螺旋管和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁全有，张岚，魏晓，孟凡国，尤琳，黄振，
申请(专利权)人：山东豪迈化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37