一种汇流与源流交替附加板条绕流的管式反应器制造技术

技术编号：42660752 阅读：23 留言：0更新日期：2024-09-10 12:18

一种汇流与源流交替附加板条绕流的管式反应器，涉及一种化工管式反应器，汇流板（4）为一块圆环板，中心圆孔直径为反应管内径的20%~50%，外圆周直径小于反应管内径；源流板（5）是一块圆盘板，其直径为反应管内径的85%~95%；源流板（4）和汇流板（5）在反应管内同心、等间距交替排列，相邻间距为反应管内径的25%~50%；外开窗圆筒（6）和内开窗圆筒（7）高度相同，前者直径小于后者，均在圆筒相同高度范围内圆周均布多个窗口；外开窗圆筒（6）和内开窗圆筒（7）所开窗口高度相同，窗口宽度相同或不同，窗口内具有多个相互平行板条（舌片）。本发明专利技术反应器具有结构简单，加工方便，传热效果和混合效果好等特点，适用于化工、制药等领域的强放热反应过程。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化工管式反应器，特别是涉及一种汇流与源流交替附加板条绕流的管式反应器。

技术介绍

1、管式反应器由于具有承压能力强、安装方便、密封性能好、无放大效应等优点，目前越来越受到过程工业的重视，广泛用于各种连续化反应生产过程之中。空管是结构最简单的管式反应器，其主要是利用反应流体的湍流扩散实现流体混合，进而完成反应过程。该种反应器的弊端是混合效果差，截面浓度、温度分布不均，所需反应管长，产品质量不高。为此，众多科研人员、工程技术人员对空管反应器提出了多种改进措施，主要包括三种：一是在空管内加入各种混合元件，如扭旋片、波纹板、交叉板条等；二是在空管内装入各种散堆填料，如拉西环、鲍尔环等；三是将光滑空管改造成异形表明管，如波纹管、螺纹管等。在这三种改进措施中，第一种具有混合效果好、工作可靠、成本造价低等优势，受到过程工业的广泛应用，其中以交替旋向扭旋片作为混合元件的kenics静态混合器是典型的代表。内置混合元件的管式反应器混合机理涉及三个流动过程，即分割、移位和汇合，三个过程周而复始进行，直至达到生产所需的混合效果和反应时间。上述三个流动过程主要体现为宏观层面的混合，当混合效果达到一定程度后，若要进一步提高十分困难，仅能靠流体湍流扩散加以实现，这样势必会增加流体动力消耗，并影响产品质量和生产效率。此外，传统的管式反应器还存在另一个明显缺点，就是流体在反应管壁面附近区域流速低，导致反应管与夹套之间换热效果较差。对于非强放热反应过程而言，这种缺点可通过增大夹套内换热介质流速进行弥补，但对于强放热反应过程即使加大流速也往往无法

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种汇流与源流交替附加板条绕流的管式反应器，该反应器使反应流体在反应管实现源流、汇流和绕流三种流动形式，借助流体流动速度、方向的持续交替变化以及对反应管壁的冲击作用，显著提升反应流体的传热效果和混合效果，其结构简单、传热系数高，适用于强放热反应过程。

2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种汇流与源流交替附加板条绕流的管式反应器，所述反应器包括有进出口连接件、反应管、夹套、汇流板、源流板、外开窗圆筒、内开窗圆筒；汇流板为一块圆环板，中心圆孔直径为反应管内径的20%~ 50%，外圆周直径小于反应管内径；源流板是一块圆盘板，其直径为反应管内径的85%~95%；源流板和汇流板在反应管内同心、等间距交替排列，相邻间距为反应管内径的25%~ 50%；外开窗圆筒和内开窗圆筒高度相同，前者直径小于后者，均在圆筒相同高度范围内圆周均布多个窗口；外开窗圆筒和内开窗圆筒所开窗口高度相同，窗口宽度相同或不同，窗口内具有多个相互平行板条（舌片）；同一窗口内的板条仅有一短边与圆筒相连，其余三边全部断开，相邻板条的短边分别位于窗口的两侧；外开窗圆筒和内开窗圆筒窗口内的板条分别弯向圆筒的外侧和内侧，同一窗口内的板条弯折角度相同，相邻板条呈现交错状态；外开窗圆筒和内开窗圆筒同轴装配，置于相邻的源流板和汇流板之间，并与其焊接或粘接，连接固定；外开窗圆筒和内开窗圆筒所开窗口位置以交错方式进行周向排布；根据混合和传热效果要求，相邻的源流板和汇流板之间仅采用外开窗圆筒或内开窗圆筒，或两者均不采用，或者间隔采用外开窗圆筒和内开窗圆筒。

4、所述的一种汇流与源流交替附加板条绕流的管式反应器，所述外圆周直径小于反应管内径，在满足装配要求的前提下尽可能贴合反应管内壁。

5、本专利技术的优点与效果是：

6、1.本专利技术可使反应器内流体实现汇流、源流和绕流三种流动形式，传热及混合效果好，适用于强放热反应过程。

7、2.本专利技术的强化元件结构简单、加工方便，对反应器直径没有要求，可扩展到大直径圆筒形反应器。

8、3.本专利技术的内、外开窗圆筒可根据工程需要灵活设置，可全部、单独、或间隔设置，也可均不设置。

9、4.本专利技术可水平、垂直或倾斜安装，结构紧凑，占用空间小。

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【技术保护点】

1.一种汇流与源流交替附加板条绕流的管式反应器，其特征在于，所述反应器包括有进出口连接件（1）、反应管（2）、夹套（3）、汇流板（4）、源流板（5）、外开窗圆筒（6）、内开窗圆筒（7）；汇流板（4）为一块圆环板，中心圆孔直径为反应管内径的20%~ 50%，外圆周直径小于反应管内径；源流板（5）是一块圆盘板，其直径为反应管内径的85%~95%；源流板（4）和汇流板（5）在反应管内同心、等间距交替排列，相邻间距为反应管内径的25%~ 50%；外开窗圆筒（6）和内开窗圆筒（7）高度相同，前者直径小于后者，均在圆筒相同高度范围内圆周均布多个窗口；外开窗圆筒（6）和内开窗圆筒（7）所开窗口高度相同，窗口宽度相同或不同，窗口内具有多个相互平行板条（舌片）；同一窗口内的板条仅有一短边与圆筒相连，其余三边全部断开，相邻板条的短边分别位于窗口的两侧；外开窗圆筒（6）和内开窗圆筒（7）窗口内的板条分别弯向圆筒的外侧和内侧，同一窗口内的板条弯折角度相同，相邻板条呈现交错状态；外开窗圆筒（6）和内开窗圆筒（7）同轴装配，置于相邻的源流板（4）和汇流板（5）之间，并与其焊接或粘接，连接固定；外开窗圆筒（6

2.根据权利要求1所述的一种汇流与源流交替附加板条绕流的管式反应器，其特征在于，所述外圆周直径小于反应管内径，在满足装配要求的前提下尽可能贴合反应管内壁。

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【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗勇，李秉润，蔡永华，张丽，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：

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