專利名稱：噴射式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)裝置，特別涉及一種難溶氣體的氣液兩相反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
難溶氣體的氣液兩相反應(yīng)，其反應(yīng)速度取決于氣體的傳質(zhì)速度，因此反應(yīng)裝置將直接決定反應(yīng)的效率。美國專利(US4424375)介紹了一種利用文丘里管原理設(shè)計(jì)的一種羰化反應(yīng)裝置。該裝置將反應(yīng)液用循環(huán)泵打到噴嘴，同時吸入CO，使CO和反應(yīng)液充分混合，形成霧狀，進(jìn)入反應(yīng)器的CO氣氛里，在反應(yīng)器的下部收集反應(yīng)溶液，然后恒定地用循環(huán)泵再提供到噴嘴。從所述專利的附圖中不難出，只有從噴嘴經(jīng)過反應(yīng)到反應(yīng)器底部的這部分反應(yīng)液是充分地與氣體混合了，而從反應(yīng)器底部到循環(huán)泵再到文丘里管的這部分反應(yīng)液不能與氣體接觸。
為了強(qiáng)化反應(yīng)，必須具備兩個條件第1，加大循環(huán)量；第2，延長液體經(jīng)過CO氣氛的距離。因此，從本質(zhì)上講，美國專利還沒有真正解決能耗大，反應(yīng)器利用率低的缺點(diǎn)。日本學(xué)者設(shè)計(jì)的羰化反應(yīng)裝置(引自羰基合成精細(xì)化學(xué)品技術(shù)研討會的論文集“華南理工大學(xué)，葉代啟一”1994.成都)采用氣體噴射方式，來解決氣液兩相的接觸。基本原理是氣泡塔的塔底裝一向上的氣體噴射泵，氣體噴射時輸入液體，非常細(xì)小的氣泡分散于上升的液體中，從而形成氣泡塔。氣體的非常高的速度由噴嘴噴出，氣液兩相接觸良好，從而獲得很大的傳質(zhì)面。
上述反應(yīng)是利用氣體作為工作介質(zhì)，大量高速的氣體通過噴嘴吸入液體形成良好的氣液交換。而對于羰化反應(yīng)來說，這種大量的氣體超過化學(xué)耗量，必然導(dǎo)致反應(yīng)器填充系數(shù)小。同時，反應(yīng)器里被大量的氣體所占有，大部分液體是相對不流動的(只至少量的液體被噴嘴吸入)，因此，使熱效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種噴射式內(nèi)循環(huán)羰化反應(yīng)裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種噴射式內(nèi)循環(huán)羰化反應(yīng)裝置，包括下部設(shè)有原料入口的第一反應(yīng)器；設(shè)置在第一反應(yīng)器的底部的文丘里管；與所說的文丘里管的液體入口通過第一管線相連接的循環(huán)泵；與所說的循環(huán)泵通過第二管線與其底部相連接的第二反應(yīng)器，第二反應(yīng)器頂部的反應(yīng)氣體出口通過第三管線與所說的文丘里管的氣體入口相連接，第二反應(yīng)器頂部的反應(yīng)液入口通過第四管線與第一反應(yīng)器頂部的反應(yīng)液出口相連接；反應(yīng)氣體入口設(shè)置在文丘里管的氣體入口處。
本實(shí)用新型是這樣運(yùn)行的循環(huán)泵將反應(yīng)液從第二反應(yīng)器打到文丘里管的液體入口，在文丘里管中形成負(fù)壓，從而使文丘里管的氣體入口吸入反應(yīng)氣體，反應(yīng)氣體和反應(yīng)液充分混合并飽和，直至將第一反應(yīng)器充滿，而過量吸入的反應(yīng)氣體隨著液體往上引，充分混合的反應(yīng)液從反應(yīng)器頂部的第四管線噴入第二反應(yīng)器，反應(yīng)液經(jīng)過反應(yīng)氣體氛圍到達(dá)底部，再通過循環(huán)泵進(jìn)入第一反應(yīng)器，未反應(yīng)完的反應(yīng)氣體從第二反應(yīng)器頂部通過第三管線與補(bǔ)充的新的反應(yīng)氣體通過所說的文丘里管被吸入第一反應(yīng)器；由上述公開的技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型可使得反應(yīng)氣體與反應(yīng)液的接觸時間大大增加，反應(yīng)器的填充量可大于70％。同時，大量的液體在流動，而液體的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)大于氣體，因此，利于反應(yīng)熱的導(dǎo)出。本實(shí)用新型可用于一般的氣液反應(yīng)，尤其可用于羰化反應(yīng)，如CO與醇類、酯類、環(huán)氧類化合物、烯烴及鹵代烴的反應(yīng)。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型的噴射式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)裝置，包括下部設(shè)有原料入口101的第一反應(yīng)器1；設(shè)置在第一反應(yīng)器1的底部的文丘里管5；與所說的文丘里管5的液體入口501通過第一管線6相連接的循環(huán)泵3；與所說的循環(huán)泵3通過第二管線7與其底部相連接的第二反應(yīng)器2，第二反應(yīng)器2頂部的反應(yīng)氣體出口201通過第三管線8與所說的文丘里管5的氣體入口502相連接，第二反應(yīng)器2頂部的反應(yīng)液入口202通過第四管線9與第一反應(yīng)器1頂部的反應(yīng)液出口102相連接；反應(yīng)氣體入口10設(shè)置在文丘里管5的氣體入口502處。
進(jìn)一步，在第一反應(yīng)器1的上部設(shè)有填充料；在第二反應(yīng)器2的出口處設(shè)有檔板203，以使用氣液之間的交換更充分。
再進(jìn)一步，所說的第一反應(yīng)器1和第二反應(yīng)器2設(shè)有夾套11，以方便熱量的傳遞。
再進(jìn)一步，在第一反應(yīng)器1中設(shè)有盤管103，以強(qiáng)化熱量的傳遞。
所說的第一反應(yīng)器1可優(yōu)選鼓泡塔，所說的第二反應(yīng)器2優(yōu)選噴淋塔。
權(quán)利要求1.一種噴射式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)裝置，其特征在于，包括下部設(shè)有原料體入口(101)的第一反應(yīng)器(1)；設(shè)置在第一反應(yīng)器(1)的底部的文丘里管(5)；與所說的文丘里管(5)的液體入口(501)通過第一管線(6)相連接的循環(huán)泵(3)；與所說的循環(huán)泵(3)通過第二管線(7)相連接的第二反應(yīng)器(2)，第二反應(yīng)器(2)頂部的反應(yīng)氣體出(201)通過第三管線(8)與所說的文丘里管(5)的氣體入口(502)相連接，第二反應(yīng)器(2)頂部的反應(yīng)液入口(202)通過第四管線(9)與第一反應(yīng)器(1)頂部的反應(yīng)液出口(102)相連接；反應(yīng)氣體入口(10)設(shè)置在文丘里管(5)的氣體入(502)處。
2.根據(jù)起來要求1所述的噴射式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)裝置，其特征在于，在第一反應(yīng)器(1)的上部設(shè)有填充料；在第二反應(yīng)器(2)的出口處設(shè)有檔板(203)。
3.根據(jù)起來要求1所述的噴射式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)裝置，其特征在于，所說的第一反應(yīng)器(1)設(shè)有夾套(11)。
4.根據(jù)起來要求1所述的噴射式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)裝置，其特征在于，第二反應(yīng)器(2)設(shè)有夾套(11)
5.根據(jù)起來要求1～4任一項(xiàng)所述的噴射式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)裝置，其特征在于，第一反應(yīng)器(1)中設(shè)有盤管(104)。
專利摘要一種噴射式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)裝置，包括第一反應(yīng)器；設(shè)置在第一反應(yīng)器的底部的文丘里管；與文丘里管的液體入口通過第一管線相連接的循環(huán)泵；與循環(huán)泵通過第二管線與其底部相連接的第二反應(yīng)器，第二反應(yīng)器頂部的反應(yīng)氣體出口通過第三管線與所說的文丘里管的氣體入口相連接，第二反應(yīng)器頂部的反應(yīng)液入口通過第四管線與第一反應(yīng)器頂部的反應(yīng)液出口相連接；反應(yīng)氣體入口設(shè)置在文丘里管的氣體入口處。該裝置可使反應(yīng)氣體與反應(yīng)液的接觸時間大大增加，反應(yīng)器的填充量可大于70％。同時，大量的液體在流動，而液體的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)大于氣體，因此，利于反應(yīng)熱的導(dǎo)出，尤其可用于羰化反應(yīng)，如CO與醇類、酯類、環(huán)氧類化合物、烯烴及鹵代烴的反應(yīng)。
文檔編號B01J19/26GK2626605SQ03255620
公開日2004年7月21日 申請日期2003年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者傅宏祥, 趙正康 申請人:上海焦化有限公司