專利名稱：帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道反應(yīng)器，尤其涉及一種帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
工業(yè)中一些液-液混合反應(yīng)含有高能物質(zhì)，且伴隨著副反應(yīng)，為了使混合反應(yīng)過程安全平穩(wěn)，同時(shí)又能抑制副反應(yīng)發(fā)生，兩股流體的混合與反應(yīng)過程有時(shí)在管道反應(yīng)器中進(jìn)行，且工藝條件往往為小流量、低流速，但在小流量、低流速的情形下通常的管道反應(yīng)器達(dá)不到良好混合效果，從而影響反應(yīng)過程。一種傳統(tǒng)的處理方法是將反應(yīng)釜-管道反應(yīng)器組合，但反應(yīng)釜的停留時(shí)間分布寬，導(dǎo)致部分原料預(yù)先進(jìn)行反應(yīng)，存在安全隱患。靜態(tài)混合器普遍運(yùn)用于化工過程中，是一種沒有運(yùn)動(dòng)部件的高效混合設(shè)備，其基本工作原理是利用固定在管內(nèi)的混合單元體改變流體在管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)，以達(dá)到不同流體之間良好分散和充分混合的目的。其中SK型靜態(tài)混合器加工簡(jiǎn)便，在管徑很小的情況下也能加工，相比于傳統(tǒng)的反應(yīng)釜攪拌，靜態(tài)混合器中物料停留時(shí)間分布更窄，且在小流量、低流速下兩股流體也能混合均勻。綜合上述情況，有必要對(duì)傳統(tǒng)的反應(yīng)釜-管道反應(yīng)器組合進(jìn)行改進(jìn)。本發(fā)明針對(duì)低流速、小流量下兩股流體混合反應(yīng)過程出現(xiàn)的流體混合不均勻，部分原料預(yù)先反應(yīng)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作性能好、能均勻混合流體的帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器，以利于此類反應(yīng)的進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器。帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器包括Y字型流體進(jìn)料口、靜態(tài)混合裝置、管道反應(yīng)裝置；Y字型流體進(jìn)料口設(shè)有流體A進(jìn)口、流體B進(jìn)口 ；靜態(tài)混合裝置包括夾套出口、夾套、 SK型靜態(tài)混合器、夾套進(jìn)口，夾套內(nèi)設(shè)有SK型靜態(tài)混合器，夾套上設(shè)有夾套出口、夾套進(jìn)口 ；管道反應(yīng)裝置包括熱載體出口、反應(yīng)裝置殼體、管道反應(yīng)器、熱載體進(jìn)口、管道反應(yīng)器出口 ；反應(yīng)裝置殼體內(nèi)設(shè)有管道反應(yīng)器，反應(yīng)裝置殼體上設(shè)有熱載體出口、熱載體進(jìn)口，管道反應(yīng)器一端開設(shè)管道反應(yīng)器出口 ；Y字型流體進(jìn)料口與SK型靜態(tài)混合器一端相連，SK型靜態(tài)混合器另一端與管道反應(yīng)器另一端相連。所述的SK型靜態(tài)混合器的管徑為8_15mm，長(zhǎng)度為管徑的30_50倍。所述的管道反應(yīng)器為盤管式，管道反應(yīng)器管徑與SK型靜態(tài)混合器管徑相同，盤管直徑與反應(yīng)裝置殼體筒體直徑比為0. 5-0. 8，盤管高度與反應(yīng)裝置殼體總高度之比為 0. 7-0. 9。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是Y字型流體進(jìn)料口加工簡(jiǎn)便，兩股流體可同時(shí)從兩側(cè)進(jìn)口加入， 在直管段就開始預(yù)混合。靜態(tài)混合器停留時(shí)間分布窄，混合效果好，其中SK型靜態(tài)混合器能在管徑大于8mm的情況下加工，適合流速低、流量小情況下的流體混合過程；管道反應(yīng)器比釜式反應(yīng)器返混效應(yīng)低，能抑制副反應(yīng)發(fā)生。而且管道反應(yīng)器為盤管式，相比直管排列更能有效利用空間，保證反應(yīng)管的長(zhǎng)度從而確保物料停留時(shí)間。本發(fā)明將靜態(tài)混合裝置與管道反應(yīng)裝置連在一起，分別在對(duì)應(yīng)的夾套和反應(yīng)裝置殼體內(nèi)通不同溫度的熱載體，如在夾套內(nèi)通低溫載體，反應(yīng)裝置殼體內(nèi)通高溫載體，可使二股流體先在靜態(tài)混合器內(nèi)低溫混合， 再在較高溫度下于管道反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。這種組合方式相比于傳統(tǒng)的反應(yīng)釜-管道反應(yīng)器組合，物料的停留時(shí)間分布窄，能避免部分原料預(yù)先反應(yīng)，即使兩股流體在低流速、小流量的情況下也能達(dá)到良好的混合效果，使流體混合反應(yīng)過程安全平穩(wěn)。


圖1是帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是SK型靜態(tài)混合器局部放大圖中流體A進(jìn)口 1、流體B進(jìn)口 2、夾套出口 3、夾套4、SK型靜態(tài)混合器5、夾套進(jìn)口 6、熱載體出口 7、管道反應(yīng)裝置殼體8、管道反應(yīng)器9、熱載體進(jìn)口 10、管道反應(yīng)器出口 11。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不受其限制。如圖1、2所示，帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器包括Y字型流體進(jìn)料口、靜態(tài)混合裝置、管道反應(yīng)裝置；Y字型流體進(jìn)料口設(shè)有流體A進(jìn)口 1、流體B進(jìn)口 2 ；靜態(tài)混合裝置包括夾套出口 3、夾套4、SK型靜態(tài)混合器5、夾套進(jìn)口 6，夾套4內(nèi)設(shè)有SK型靜態(tài)混合器5，夾套 4上設(shè)有夾套出口 3、夾套進(jìn)口 6 ；管道反應(yīng)裝置包括熱載體出口 7、反應(yīng)裝置殼體8、管道反應(yīng)器9、熱載體進(jìn)口 10、管道反應(yīng)器出口 11 ；反應(yīng)裝置殼體8內(nèi)設(shè)有管道反應(yīng)器9，反應(yīng)裝置殼體8上設(shè)有熱載體出口 7、熱載體進(jìn)口 10，管道反應(yīng)器9 一端開設(shè)管道反應(yīng)器出口 11 ;Y 字型流體進(jìn)料口與SK型靜態(tài)混合器5 —端相連，SK型靜態(tài)混合器5另一端與管道反應(yīng)器9 另一端相連。所述的SK型靜態(tài)混合器5的管徑為8-15mm，長(zhǎng)度為管徑的30_50倍。所述的管道反應(yīng)器9為盤管式，管道反應(yīng)器9管徑與SK型靜態(tài)混合器5管徑相同，盤管直徑與反應(yīng)裝置殼體8筒體直徑比為0. 5-0. 8，盤管高度與反應(yīng)裝置殼體8總高度之比為0. 7-0. 9。本發(fā)明的工作過程為在低流速、小流量的情況下兩股流體(均相或非均相)分別從Y字型進(jìn)料口兩側(cè)同時(shí)進(jìn)入，在其直管段進(jìn)行預(yù)混合。隨后進(jìn)入水平放置的靜態(tài)混合裝置，流體通過SK型靜態(tài)混合器時(shí)，固定在靜態(tài)混合器內(nèi)的混合單元體改變流體在管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)，以達(dá)到兩股流體之間良好分散和充分混合的目的。同時(shí)靜態(tài)混合器對(duì)應(yīng)夾套內(nèi)的熱載體給流體冷卻，可使流體低溫混合，避免部分原料預(yù)先反應(yīng)。待兩股流體流過靜態(tài)混合器，流體間已達(dá)到良好的混合效果。接著混合流體進(jìn)入管道反應(yīng)器中，反應(yīng)裝置殼體內(nèi)的高溫?zé)彷d體給流體加熱，使流體在較高的溫度下反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物從管道反應(yīng)器出口流出。由此可見，本發(fā)明可使兩股流體在小流量、低流速的情況下達(dá)到良好的混合效果，讓流體混合和反應(yīng)過程在不同溫度下進(jìn)行，避免部分原料預(yù)先反應(yīng)，確保兩股流體的混合反應(yīng)過程安全平穩(wěn)地進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器，其特征在于它包括Y字型流體進(jìn)料口、靜態(tài)混合裝置、管道反應(yīng)裝置；Y字型流體進(jìn)料口設(shè)有流體A進(jìn)口(1)、流體B進(jìn)口(2);靜態(tài)混合裝置包括夾套出口(3)、夾套(4)、SK型靜態(tài)混合器(5)、夾套進(jìn)口(6)，夾套(4)內(nèi)設(shè)有SK 型靜態(tài)混合器(5)，夾套(4)上設(shè)有夾套出口(3)、夾套進(jìn)口(6)；管道反應(yīng)裝置包括熱載體出口(7)、反應(yīng)裝置殼體(8)、管道反應(yīng)器(9)、熱載體進(jìn)口(10)、管道反應(yīng)器出口(11)；反應(yīng)裝置殼體(8 )內(nèi)設(shè)有管道反應(yīng)器(9 )，反應(yīng)裝置殼體(8 )上設(shè)有熱載體出口( 7 )、熱載體進(jìn)口 (10)，管道反應(yīng)器(9) 一端開設(shè)管道反應(yīng)器出口(11) ；Y字型流體進(jìn)料口與SK型靜態(tài)混合器(5) —端相連，SK型靜態(tài)混合器(5)另一端與管道反應(yīng)器(9)另一端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器，其特征在于所述的SK型靜態(tài)混合器(5)的管徑為8-15mm，長(zhǎng)度為管徑的30-50倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器，其特征在于所述的管道反應(yīng)器(9 )為盤管式，管道反應(yīng)器(9 )管徑與SK型靜態(tài)混合器(5 )管徑相同，盤管直徑與反應(yīng)裝置殼體(8)直徑比為0. 5-0. 8，盤管高度與反應(yīng)裝置殼體(8)總高度之比為0. 7-0. 9。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶靜態(tài)混合裝置的管道反應(yīng)器。它包括Y字型流體進(jìn)料口、靜態(tài)混合裝置、管道反應(yīng)裝置；Y字型流體進(jìn)料口設(shè)有流體A進(jìn)口、流體B進(jìn)口；靜態(tài)混合裝置包括夾套和SK型靜態(tài)混合器，夾套上設(shè)有夾套進(jìn)口、夾套出口；管道反應(yīng)裝置包括反應(yīng)裝置殼體和管道反應(yīng)器，反應(yīng)裝置殼體上設(shè)有熱載體進(jìn)口、熱載體出口；SK型靜態(tài)混合器一端與Y字型流體進(jìn)料口相連，另一端與管道反應(yīng)器相連。本發(fā)明不僅可使兩股流體在小流量、低流速的情況下達(dá)到良好的混合效果，而且可使兩股流體的混合與反應(yīng)過程在不同溫度下進(jìn)行，避免部分原料預(yù)先反應(yīng)，使流體的混合與反應(yīng)過程更安全平穩(wěn)。本發(fā)明適用于低流速、小流量情況下兩股流體的混合反應(yīng)過程。
文檔編號(hào)B01J4/00GK102553512SQ201210008858
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者何潮洪, 林良良, 沈劍, 胡建建, 車圓圓, 郭康斌, 黃捷 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)