一种连续式高温高压气-液-固三相反应系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种连续式高温高压气

【技术实现步骤摘要】
一种连续式高温高压气
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液
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固三相反应系统


[0001]本技术属于三相反应生产
，具体涉及一种连续式高温高压气
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液
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固三相反应系统。

技术介绍

[0002]工业上以空气为氧源的高温高压气液固三相反应，一般设计成连续平稳进、出料式，但是在新技术的研发过程中，小规模的试验作业往往是在实验室的间歇式高压反应釜中进行的，而由于间歇式高压反应釜普遍采用的是一次性通气保压，且氧源需要使用纯氧替代，氧气浓度不同以及气液接触方式的不同，致使实验室的反应过程不能很好的模拟工业上的实际生产状况，在实验室所得到的反应结果，在实际的工业生产上不一定能够得到相同的实验结果，且歇式高压反应釜必须在反应完毕后才能进行取样分析，不便于对反应过程中各个阶段的情况及时进行分析，同时也缺乏一定的装置对反应后多余的原料液和尾气进行回收再利用，不利于环保和降低成本，有待改进。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种实验室用的小型连续式高温高压气
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液
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固三相反应系统，以解决上述问题。
[0004]为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种连续式高温高压气
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液
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固三相反应系统，包括原料液配置槽、计量泵、预热换热器、气体压缩机、至少一个反应釜、闪蒸罐、完成液冷却器、第一完成液缓存罐、轻组分冷凝器、第二完成液缓存罐和尾气冷凝器，所述原料液配置槽的出料口与计量泵的进料口连通，所述计量泵的出料口与预热换热器的进料口连通，所述预热换热器的出料口通过两条并联的管线分别与原料液配置槽的进料口、反应釜的进料口连通，所述气体压缩机的出气口通过气体输送管线与反应釜的进气口连通，所述反应釜的出料口与闪蒸罐的进料口连通、出气口与尾气冷凝器的进气口连通，所述闪蒸罐的出料口与完成液冷却器的进料口连通、出气口与轻组分冷凝器的进气口连通，所述完成液冷却器的出料口与第一完成液缓存罐的进料口连通、轻组分冷凝器的出料口与第二完成液缓存罐的进料口连通，所述尾气冷凝器的出料口与第二完成液缓存罐的进料口连通，所述第一完成液缓存罐和第二完成液缓存罐的出料口均与原料液配置槽的进料口连通；所述原料液配置槽和反应釜中均设有机械搅拌装置，所述气体输送管线尾端伸入至反应釜的底部并连接有半球形喷头，所述喷头上开设有若干与其垂直轴线成锐角的气体孔道，所述完成液冷却器与第一完成液缓存罐之间连接的管线上以及轻组分冷凝器与第二完成液缓存罐之间连接的管线上均设有取样阀。
[0005]优选的，所述气体孔道与喷头的垂直轴线呈30度夹角。
[0006]优选的，所述反应釜有两个并串联，两反应釜的进气口并联在气体输送管线上、出气口并联在尾气冷凝器的进气口上，且每个反应釜出气口与尾气冷凝器进气口之间的管线上以及尾气冷凝器的出气口上均设有调压阀。
[0007]优选的，所述反应釜的外侧壁上套设有可开合式电加热套，所述可开合式电加热套的外表面涂装有泡沫铝保温层。
[0008]优选的，所述反应釜的外侧壁上套设有可开合式制冷套，所述可开合式制冷套的外表面涂装有泡沫铝保温层。
[0009]优选的，所述预热换热器与反应釜之间连接的管线上以及气体压缩机与反应釜之间连接的管线上均设有流量计。
[0010]优选的，所述预热换热器出料口上并联的两条管线上、反应釜与闪蒸罐之间连接的管线上、闪蒸罐与完成液冷却器之间连接的管线上以及第一完成液缓存罐、第二完成液缓存罐与原料液配置槽之间连接的管线上均设有管道阀。
[0011]优选的，所述第一完成液缓存罐和第二完成液缓存罐的出料口处均设有放空阀。
[0012]优选的，所述原料液配置槽、第一完成液缓存罐、第二完成液缓存罐均通过单向阀连接有惰性气体罐。
[0013]本技术的有益效果是：1、本技术设计合理，结构简单，实际使用时，可连续进料，使得整个系统更符合实际的生产工况，试验结果更加精确，且考察温度、压力等条件的变化实验时，可通过预热换热器、可开合式电加热套以及调压阀等部件直接灵活改变温度和压力设定，适用的温度压力范围更广，相比间歇式反应，节省了重新加料、升温等时间；
[0014]2、气液接触更充分，机械搅拌装置的设置可实现高效高质量的机械搅拌，同时，气体输送管线尾端的具有多个气体孔道的半球形喷头的设置，可将气体分割成若干个体积较小的气泡喷出，气体孔道与垂直轴线成一定夹角，使气体进入液体时的方向朝向斜下方，更有利于气泡均匀散开，在通气量不变的情况下，气泡体积越小，单位时间内液体中气泡表面积越大，气液接触面越大，从而更有利于反应的进行，且气泡体积越小，在液相中上升速度越慢，气液接触时间越长，同样更有利于反应的进行；
[0015]3、适用范围更广，易挥发和不易挥发反应体系都适用，尤其是当反应物和产物中有易挥发组分时，通过尾气冷凝器、闪蒸罐、轻组分冷凝器等设备的设置配合，便可将易挥发组分冷凝收集，并根据需要将其返回前系统循环使用，冷凝温度可调范围广，有效防止了物料流失和环境污染，更有利于降低成本；
[0016]4、轻重组分分开收集，并可互换。气液固反应往往有较大质量的原料液没有参与反应，可以回收后重新加入反应系统。本系统通过尾气冷凝器、闪蒸罐、轻组分冷凝器和第二完成液缓存罐等设备的设置配合，可有效将轻组分冷凝回收，通过闪蒸罐、完成液冷却器和第一完成液缓存罐的设置配合可将重组分冷却收集，轻、重组分回收物分开储存，因此不论液相反应物及其产物是轻组分或是重组分，该系统均可以分开收集并根据需要输送至系统循环再利用；
[0017]5、轻重组分分离后各自取样。由于气液固反应体系往往存在较大质量没有反应的原料，故直接分析完成液中的目标产物时由于产物含量较低会造成较大的分析误差。本系统设计轻重组分分开取样，更能初步浓缩产物，并提高分析结果的准确性。同时，反应过程可随时进行取样，不影响反应的进行，更便于掌握反应的动态变化过程；
[0018]6、本技术设计更加贴近实际工业生产的状况，故从实验室到工业化放大过程中，可以避免放大过程出现新的问题而需要重新寻找解决方案的麻烦。
附图说明
[0019]图1是本技术的结构示意图；
[0020]图2是本技术喷头的结构示意图；
[0021]图3是本技术实施例二的反应釜结构示意图。
[0022]图中标号：1为原料液配置槽，2为计量泵，3为预热换热器，4为气体压缩机，5为反应釜，6为闪蒸罐，7为完成液冷却器，8为第一完成液缓存罐，9为轻组分冷凝器，10为第二完成液缓存罐，11为尾气冷凝器，12为气体输送管线，13为机械搅拌装置，14为喷头，15为气体孔道，16为取样阀，17为调压阀，18为可开合式电加热套，19为流量计，20为管道阀，21为放空阀，22为可开合式制冷套，箭头指向为物料流动方向。
具体实施方式
[0023]下面结合附图及具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续式高温高压气
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固三相反应系统，其特征在于，包括原料液配置槽、计量泵、预热换热器、气体压缩机、至少一个反应釜、闪蒸罐、完成液冷却器、第一完成液缓存罐、轻组分冷凝器、第二完成液缓存罐和尾气冷凝器，所述原料液配置槽的出料口与计量泵的进料口连通，所述计量泵的出料口与预热换热器的进料口连通，所述预热换热器的出料口通过两条并联的管线分别与原料液配置槽的进料口、反应釜的进料口连通，所述气体压缩机的出气口通过气体输送管线与反应釜的进气口连通，所述反应釜的出料口与闪蒸罐的进料口连通、出气口与尾气冷凝器的进气口连通，所述闪蒸罐的出料口与完成液冷却器的进料口连通、出气口与轻组分冷凝器的进气口连通，所述完成液冷却器的出料口与第一完成液缓存罐的进料口连通、轻组分冷凝器的出料口与第二完成液缓存罐的进料口连通，所述尾气冷凝器的出料口与第二完成液缓存罐的进料口连通，所述第一完成液缓存罐和第二完成液缓存罐的出料口均与原料液配置槽的进料口连通；所述原料液配置槽和反应釜中均设有机械搅拌装置，所述气体输送管线尾端伸入至反应釜的底部并连接有半球形喷头，所述喷头上开设有若干与其垂直轴线成锐角的气体孔道，所述完成液冷却器与第一完成液缓存罐之间连接的管线上以及轻组分冷凝器与第二完成液缓存罐之间连接的管线上均设有取样阀。2.根据权利要求1所述的连续式高温高压气
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固三相反应系统，其特征在于，所述气体孔道与喷头的垂直轴线呈30度夹角。3.根据权利要求1所述的连续式高温高压气
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固三相反应系统，其特征在于，所述反应釜有两个并串联，两反应釜的进气口并联在气体输送管线上、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李本斌，李晓星，禹保卫，许永锋，胡红勤，彭伟，温龙飞，朱卫东，
申请(专利权)人：中国平煤神马集团尼龙科技有限公司，
类型：新型
国别省市：