本發(fā)明涉及一種噴射反應(yīng)器，屬于化工裝置領(lǐng)域，具體涉及一種多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)及其操作方法。

背景技術(shù)：

化學(xué)反應(yīng)器是實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、煉油、制藥、輕工等工業(yè)部門。化學(xué)反應(yīng)器的種類很多，按操作方式可分為間歇操作反應(yīng)器、連續(xù)操作反應(yīng)器和半連續(xù)操作反應(yīng)器；按流體流動(dòng)及混合方式可分為平推流反應(yīng)器、理想混合反應(yīng)器和非理想反應(yīng)器。常見的反應(yīng)器類型有管式反應(yīng)器、釜式反應(yīng)器、固體顆粒床層反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器和噴射反應(yīng)器等。

噴射反應(yīng)器是一種具有高強(qiáng)度混合效果的反應(yīng)器形式，其原理是利用氣相或液相被另一股高速流動(dòng)的液相卷吸，使各相密切接觸并在反應(yīng)器內(nèi)均勻分散或懸浮，以此發(fā)生反應(yīng)。噴射反應(yīng)器是一大類反應(yīng)器的總稱，主體部分一般由一個(gè)腔體和一個(gè)噴嘴所組成，并根據(jù)需要加入循環(huán)泵、輔助傳熱裝置、流量控制閥等其他附件。根據(jù)射流噴嘴在反應(yīng)器內(nèi)的不同位置上，有上噴式、下噴式及水平式噴射反應(yīng)器之分。噴射反應(yīng)器通過使反應(yīng)物充分混合，達(dá)到強(qiáng)化傳質(zhì)與傳熱，加快反應(yīng)速率，改善濃度和溫度分布，抑制副反應(yīng)，提高反應(yīng)的選擇性的效果。因此，噴射反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于氣液、液液、固液等多相反應(yīng)過程。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大以及降低能耗的需要，噴射反應(yīng)器也越來越要求趨于大型化。

但在放大過程中，噴射反應(yīng)器效果會(huì)受到射流的有效作用深度與射流的有效混合半徑的影響，如要增大反應(yīng)器容積，或是對(duì)反應(yīng)選擇性要求較高，則必須強(qiáng)化噴射循環(huán)系統(tǒng)的電機(jī)功率，而這往往是非線性的。因?yàn)閲娚淦鞯暮砉苤睆揭欢〞r(shí)，流體通過喉管的阻力與射流流量的平方成正比，流量增大，則阻力急劇增大，顯著降低噴射反應(yīng)器的效率。同時(shí)，在保證兩種流體混合效果的前提下，喉管直徑也不能隨意放大。

由于上述原因，至今在工業(yè)上采用大規(guī)模噴射反應(yīng)器時(shí)，尚沒有找到既能夠使產(chǎn)量提升并對(duì)選擇性有較高要求，同時(shí)又具有很好節(jié)能效果的兩全其美之策。因此，必須發(fā)明新的噴射反應(yīng)系統(tǒng)以替代目前的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述現(xiàn)在技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提出了一種多級(jí)、多功能串聯(lián)噴射反應(yīng)器系統(tǒng)及其操作方法，以達(dá)到既具優(yōu)良的混合和反應(yīng)性能，又有優(yōu)良節(jié)能效果之目的。

為了上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)，包括至少2個(gè)噴射反應(yīng)器（1-6），第一原料進(jìn)口（1-1），料液進(jìn)口（1-2），產(chǎn)物排出閥（1-12）；

所述的噴射反應(yīng)器包括第一噴射反應(yīng)器、第二噴射反應(yīng)器、……和第n噴射反應(yīng)器，n為大于等于2的整數(shù)，其中第一噴射反應(yīng)器為第一級(jí)，第n噴射反應(yīng)器為最后一級(jí)；

所述的每個(gè)噴射反應(yīng)器均包括吸入室（1-15）、液體進(jìn)料口（b）、噴嘴進(jìn)料口（1-20）、位于頂部的第一進(jìn)料口（a）、循環(huán)泵（1-10）、出料閥（1-9）、進(jìn)料閥（1-4）、出料管道、進(jìn)料管道和壓差旁通管道（1-14）；

所述的噴射反應(yīng)器下端設(shè)置有流體出口，所述流體出口通過出料管道與循環(huán)泵（1-10）相連接；所述出料管道上設(shè)有出料閥（1-9）；所述循環(huán)泵（1-10）通過進(jìn)料管道與同級(jí)所述噴射反應(yīng)器的噴嘴進(jìn)料口（1-20）相連；所述噴射反應(yīng)器頂部通過壓差旁通管道（1-14）與吸入室（1-15）相連；

所述進(jìn)料管道上設(shè)置有支管；第一級(jí)至第n-1級(jí)噴射反應(yīng)器的所述支管均與下一級(jí)噴射反應(yīng)器的液體進(jìn)料口相連，第n級(jí)噴射反應(yīng)器的所述支管與產(chǎn)物排出閥（1-12）相連；第一級(jí)至第n-1級(jí)噴射反應(yīng)器的所述支管上沿流體流動(dòng)方向均依次設(shè)置有支管產(chǎn)物排出閥（1-16）和流量控制器（1-11）；所述進(jìn)料管上，沿流體流動(dòng)方向依次設(shè)置所述支管和所述進(jìn)料閥（1-4）；

所述第一原料進(jìn)口（1-1）通過第一管道連接所述每級(jí)噴射反應(yīng)器的第一進(jìn)料口（a）；所述第一管道上設(shè)置有第一進(jìn)料閥（1-3）；

所述料液進(jìn)口（1-2）通過第二管道連接所述每級(jí)噴射反應(yīng)器的液體進(jìn)料口（b）；所述第二管道上設(shè)置有第二進(jìn)料閥（1-17）。

優(yōu)選的，所述噴射反應(yīng)器（1-6）包括噴嘴（1-7）、吸入室（1-15）、混合室（1-18）、噴嘴進(jìn)料口（1-20）、液體進(jìn)料口（b）、第一進(jìn)料口（a）、連接吸入室的被吸入流體進(jìn)口（c）和反應(yīng)器空腔（1-19）；所述混合室（1-18）末端設(shè)有若干小孔；所述混合室的末端深入到所述反應(yīng)器空腔（1-19）的下端，所述反應(yīng)器空腔的上端連通所述被吸入流體進(jìn)口（c）；所述反應(yīng)器空腔（1-19）的下端設(shè)有所述流體出口。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)器系統(tǒng)包括氣體排出閥（1-13），所述噴射反應(yīng)器的上端設(shè)置有放空閥（1-5），所述氣體排出閥（1-13）通過第三管道連接所述放空閥。由此，工作開始時(shí)裝原料液加入到空腔中時(shí)，打開放空閥有利于原料液的加入。

優(yōu)選的，所述循環(huán)泵（1-10）出口設(shè)置有溫度控制系統(tǒng)（1-8）和進(jìn)料流量控制器（1-21）。通過循環(huán)泵提供噴射的壓力，通過溫度控制系統(tǒng)控制料液的反應(yīng)溫度。另外，循環(huán)泵提供動(dòng)力，讓工作流體多次循環(huán)，至到反應(yīng)徹底。

優(yōu)選的，所述噴射反應(yīng)器（1-6）內(nèi)設(shè)有溫度指示計(jì)、壓力指示計(jì)和液位指示計(jì)。

優(yōu)選的，所述噴射反應(yīng)器（1-6）內(nèi)設(shè)置有固體催化劑籠。

優(yōu)選的，所述的n為2～20；優(yōu)選3～8。

優(yōu)選的，所述的各級(jí)噴射反應(yīng)器的規(guī)格可根據(jù)需要為相同規(guī)格或不同規(guī)格。

優(yōu)選的，所述噴射反應(yīng)器可以根據(jù)場(chǎng)地和溫度控制要求，作圓形、矩形等排布；所述噴射反應(yīng)器之間的距離為0.1m～1.5m。小型反應(yīng)器的間距小，而中型反應(yīng)器的間距要求大一點(diǎn)，以方便設(shè)備的安裝與檢修。

優(yōu)選的，所述溫度控制系統(tǒng)包括溫度控制箱或輔助傳熱裝置。

優(yōu)選的，所述輔助傳熱裝置采用水浴、油浴、蒸汽浴或電加熱作為加熱方式。

本發(fā)明還提供上述一種多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)的操作方法，包括如下步驟：

（1）打開料液進(jìn)口（1-2）和第二進(jìn)料閥（1-17），關(guān)閉支管產(chǎn)物排出閥（1-16）、出料閥（1-9）和產(chǎn)物排出閥（1-12），將原料液從料液進(jìn)口（1-2）進(jìn)入，經(jīng)過第二進(jìn)料閥（1-17）進(jìn)入所述噴射反應(yīng)器中；

（2）而后關(guān)閉料液進(jìn)口（1-2）的閥門開啟出料閥（1-9）和進(jìn)料閥（1-4），原料液經(jīng)過噴射反應(yīng)器底部的流體出口，由循環(huán)泵（1-10）輸送，通過進(jìn)料管送入噴嘴進(jìn)料口（1-20）;打開第一原料進(jìn)口（1-1）和第一進(jìn)料閥（1-3），將流體原料從第一原料進(jìn)口（1-1）進(jìn)入，經(jīng)過第一進(jìn)料閥（1-3）進(jìn)入所述噴射反應(yīng)器中；

（3）實(shí)現(xiàn)串聯(lián)反應(yīng)時(shí)：保持各支管產(chǎn)物排出閥（1-16）關(guān)閉，通過調(diào)節(jié)各級(jí)流量控制器（1-11）控制進(jìn)料管中流向支管的流體流量，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)所需的回流比；通過支管的流體進(jìn)入到下一級(jí)噴射反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；通過對(duì)第一進(jìn)料閥（1-3）和第二進(jìn)料閥（1-17）的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物料的補(bǔ)加；反應(yīng)結(jié)束后，打開產(chǎn)物排出閥（1-12）排出產(chǎn)物；

實(shí)現(xiàn)并聯(lián)反應(yīng)時(shí)：調(diào)節(jié)各級(jí)流量控制器（1-11）至流量為零，關(guān)閉各支管產(chǎn)物排出閥（1-16），通過對(duì)第一進(jìn)料閥（1-3）和第二進(jìn)料閥（1-17）的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物料的補(bǔ)加；反應(yīng)結(jié)束后，打開支管產(chǎn)物排出閥（1-16）排出產(chǎn)物；

實(shí)現(xiàn)串聯(lián)連續(xù)反應(yīng)時(shí)：保持各支管產(chǎn)物排出閥（1-16）關(guān)閉，打開產(chǎn)物排出閥（1-12），通過調(diào)節(jié)各級(jí)流量控制器（1-11）控制進(jìn)料管中流向支管的流體流量，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)所需的回流比；通過支管的流體進(jìn)入到下一級(jí)噴射反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；通過對(duì)第一進(jìn)料閥（1-3）和第二進(jìn)料閥（1-17）的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物料的補(bǔ)加；產(chǎn)物通過產(chǎn)物排出閥排出；

實(shí)現(xiàn)并聯(lián)連續(xù)反應(yīng)時(shí)：調(diào)節(jié)各級(jí)流量控制器（1-11）至流量為零，打開各支管產(chǎn)物排出閥（1-16），通過對(duì)第一進(jìn)料閥（1-3）和第二進(jìn)料閥（1-17）的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物料的補(bǔ)加；產(chǎn)物通過支管產(chǎn)物排出閥（1-16）排出。

本發(fā)明的多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)，其由多個(gè)噴射反應(yīng)器串聯(lián)組成，除具有噴射反應(yīng)裝置的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)通過多個(gè)反應(yīng)器的串聯(lián)和連續(xù)控制來實(shí)現(xiàn)噴射反應(yīng)器的放大與加強(qiáng)。由于采用噴射反應(yīng)器的串聯(lián)操作，在處理量成倍放大的同時(shí)，既具優(yōu)良混合性能和反應(yīng)效率，又具有很好節(jié)能效果；

（2）每一級(jí)噴射反應(yīng)器都采用了溫度控制和流量控制系統(tǒng)，操作彈性更大；

（3）本發(fā)明所述噴射反應(yīng)器系統(tǒng)，可根據(jù)產(chǎn)量要求運(yùn)行系統(tǒng)中的部分反應(yīng)器，對(duì)設(shè)備無需任何改進(jìn)；

（4）本多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)可以多級(jí)連續(xù)反應(yīng)也可以多級(jí)并聯(lián)反應(yīng)，可以間歇操作也可以連續(xù)操作，運(yùn)行簡單；

（5）對(duì)于由小型噴射反應(yīng)器組成的噴射反應(yīng)器系統(tǒng)，可以選擇大型的高效率液體輸送泵，提高效率，降低能耗；

（6）本多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)可由不同規(guī)格的噴射反應(yīng)器組成，操作靈活性更大；

（7）采用本多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)進(jìn)行多級(jí)并聯(lián)噴射反應(yīng)時(shí)，允許各級(jí)反應(yīng)器采用不同反應(yīng)條件并同時(shí)進(jìn)行，效率更高。

本發(fā)明適用于液液、氣液、液固、氣液固等適合噴射反應(yīng)的過程。對(duì)于含固體催化劑的液液固、氣液固反應(yīng)過程，液體從多孔噴射管出來，經(jīng)過催化劑床層反應(yīng)后，排出反應(yīng)器。

原料液通過液體進(jìn)料口（b）進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)，使混合室末端的小孔位于液面以下，最好液體體積占整個(gè)反應(yīng)器空腔體積的1/3～2/3，然后打開出口，進(jìn)行噴射反應(yīng)可使得反應(yīng)效率更高。在噴射反應(yīng)過程中，一定壓力的工作流體經(jīng)噴嘴噴射時(shí)，會(huì)形成高速流體，在其周圍形成壓力降，從而使接入的氣體被吸入并混合，然后經(jīng)排入空腔內(nèi)，混合后的流體在空腔中發(fā)生反應(yīng)。本發(fā)明的噴射反應(yīng)器系統(tǒng)是將混合后的工作流體（如液液、氣液等）以一定壓力噴射，從被吸入流體進(jìn)口（c）吸入的可以不是參與反應(yīng)的原料氣體或液體，也可以是空氣，這樣由于空氣密度小，比較容易被吸入，吸入量大，不但可以減小壓力的提供，還使混合效果更好。

綜上所述，本發(fā)明的噴射反應(yīng)裝置系統(tǒng)既具有優(yōu)良的混合和反應(yīng)性能，又有優(yōu)良節(jié)能的效果，還能夠根據(jù)需要選擇并聯(lián)或串聯(lián)反應(yīng)。

因此，本發(fā)明的噴射反應(yīng)裝置相對(duì)于單純的噴射反應(yīng)裝置，混合效果更高，反應(yīng)效率更好。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為噴射反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為常規(guī)設(shè)計(jì)的多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)。

圖3為設(shè)置有固體催化籠的多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)。

附圖標(biāo)記說明：

第一原料進(jìn)口1-1；料液進(jìn)口1-2；第一進(jìn)料閥1-3；進(jìn)料閥1-4；放空閥1-5；噴射反應(yīng)器1-6；噴嘴1-7；溫度控制系統(tǒng)1-8；出料閥1-9；循環(huán)泵1-10；流量控制器1-11；產(chǎn)物排出閥1-12；氣體排出閥1-13；壓差旁通管道1-14；吸入室1-15；支管產(chǎn)物排出閥1-16；第二進(jìn)料閥1-17；混合室1-18；反應(yīng)器空腔1-19；噴嘴進(jìn)料口1-20；進(jìn)料流量控制器1-21；固體催化劑籠1-22；第一進(jìn)料口a；液體進(jìn)料口b；被吸入流體進(jìn)口c。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的裝置作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

一種多級(jí)、多功能噴射反應(yīng)器系統(tǒng)，包括3個(gè)噴射反應(yīng)器（1-6），第一原料進(jìn)口（1-1），料液進(jìn)口（1-2），產(chǎn)物排出閥（1-12）；

所述的噴射反應(yīng)器為第一噴射反應(yīng)器、第二噴射反應(yīng)器和第三噴射反應(yīng)器，其中第一噴射反應(yīng)器為第一級(jí)，第三噴射反應(yīng)器為最后一級(jí)；

所述的每個(gè)噴射反應(yīng)器（1-6）均包括進(jìn)料閥（1-4）、噴嘴（1-7）、出料閥（1-9）、循環(huán)泵（1-10）、吸入室（1-15）、混合室（1-18）、噴嘴進(jìn)料口（1-20）、位于頂部的第一進(jìn)料口（a）、液體進(jìn)料口（b）、連接吸入室的被吸入流體進(jìn)口（c）、出料管道、進(jìn)料管道、壓差旁通管道（1-14）和反應(yīng)器空腔（1-19）；所述混合室（1-18）末端設(shè)有若干小孔；所述混合室的末端深入到所述反應(yīng)器空腔（1-19）的下端，所述反應(yīng)器空腔的上端連通所述被吸入流體進(jìn)口（c）；所述反應(yīng)器空腔（1-19）的下端設(shè)有所述流體出口。

所述的噴射反應(yīng)器下端設(shè)置有流體出口，所述流體出口通過出料管道與循環(huán)泵（1-10）相連接；所述出料管道上設(shè)有出料閥（1-9）；所述循環(huán)泵（1-10）通過進(jìn)料管道與同級(jí)所述噴射反應(yīng)器的噴嘴進(jìn)料口（1-20）相連；所述噴射反應(yīng)器頂部通過壓差旁通管道（1-14）與吸入室（1-15）相連；

所述進(jìn)料管道上設(shè)置有支管；第一級(jí)和第二級(jí)噴射反應(yīng)器的所述支管均與下一級(jí)噴射反應(yīng)器的液體進(jìn)料口相連，第三級(jí)噴射反應(yīng)器的所述支管與產(chǎn)物排出閥（1-12）相連；第一級(jí)和第二級(jí)噴射反應(yīng)器的所述支管上沿流體流動(dòng)方向均依次設(shè)置有支管產(chǎn)物排出閥（1-16）和流量控制器（1-11）；所述進(jìn)料管上，沿流體流動(dòng)方向依次設(shè)置所述支管和所述進(jìn)料閥（1-4）；

所述第一原料進(jìn)口（1-1）通過第一管道連接所述每級(jí)噴射反應(yīng)器的第一進(jìn)料口（a）；所述第一管道上設(shè)置有第一進(jìn)料閥（1-3）；

所述料液進(jìn)口（1-2）通過第二管道連接所述每級(jí)噴射反應(yīng)器的液體進(jìn)料口（b）；所述第二管道上設(shè)置有第二進(jìn)料閥（1-17）。

所述反應(yīng)器系統(tǒng)包括氣體排出閥（1-13），所述噴射反應(yīng)器的上端設(shè)置有放空閥（1-5），所述氣體排出閥（1-13）通過第三管道連接所述放空閥。由此，工作開始時(shí)裝原料液加入到空腔中時(shí)，打開放空閥有利于原料液的加入。

所述循環(huán)泵（1-10）出口設(shè)置有溫度控制系統(tǒng)（1-8）和進(jìn)料流量控制器（1-21）。通過循環(huán)泵提供噴射的壓力，通過溫度控制系統(tǒng)控制料液的反應(yīng)溫度。另外，循環(huán)泵提供動(dòng)力，讓工作流體多次循環(huán)，至到反應(yīng)徹底。

所述噴射反應(yīng)器（1-6）內(nèi)設(shè)有溫度指示計(jì)、壓力指示計(jì)和液位指示計(jì)。

所述噴射反應(yīng)器（1-6）內(nèi)設(shè)置有固體催化劑籠。

所述的各級(jí)噴射反應(yīng)器的規(guī)格為相同規(guī)格。

所述噴射反應(yīng)器根據(jù)場(chǎng)地和溫度控制要求，作矩形排布；所述噴射反應(yīng)器之間的距離為0.1m～1.5m。

所述溫度控制系統(tǒng)為輔助傳熱裝置。

所述溫度控制系統(tǒng)采用電加熱作為加熱方式。

本實(shí)施例的集成噴射反應(yīng)器系統(tǒng)的操作方法，步驟如下：

（1）打開料液進(jìn)口（1-2）、放空閥（1-5）、氣體排出閥（1-13）和第二進(jìn)料閥（1-17），關(guān)閉支管產(chǎn)物排出閥（1-16）、出料閥（1-9）和產(chǎn)物排出閥（1-12），將原料液從料液進(jìn)口（1-2）進(jìn)入，經(jīng)過第二進(jìn)料閥（1-17）進(jìn)入所述噴射反應(yīng)器中，各個(gè)噴射反應(yīng)器的空腔中的液體體積占單個(gè)空腔體積的1/3～2/3；

（2）而后關(guān)閉料液進(jìn)口（1-2）的閥門和放空閥（1-5）開啟出料閥（1-9）和進(jìn)料閥（1-4），原料液經(jīng)過噴射反應(yīng)器底部的流體出口，由循環(huán)泵（1-10）輸送，經(jīng)進(jìn)料流量控制器（1-21）和輔助傳熱裝置（1-8）控制后，通過進(jìn)料管送入噴嘴進(jìn)料口（1-20）；打開第一原料進(jìn)口（1-1）和第一進(jìn)料閥（1-3），將氣體原料從第一原料進(jìn)口（1-1）進(jìn)入，經(jīng)過第一進(jìn)料閥（1-3）進(jìn)入所述噴射反應(yīng)器中；

（3）保持各支管產(chǎn)物排出閥（1-16）關(guān)閉，通過調(diào)節(jié)各級(jí)流量控制器（1-11）和進(jìn)料流量控制器（1-21）控制回流比；通過支管的流體進(jìn)入到下一級(jí)噴射反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；通過對(duì)第一進(jìn)料閥（1-3）和第二進(jìn)料閥（1-17）的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物料的補(bǔ)加；反應(yīng)結(jié)束后，打開產(chǎn)物排出閥（1-12）排出產(chǎn)物；

連續(xù)操作時(shí)：打開產(chǎn)物排出閥（1-12），通過調(diào)節(jié)各級(jí)流量控制器（1-11）和進(jìn)料流量控制器（1-21）控制回流比；通過支管的流體進(jìn)入到下一級(jí)噴射反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；通過對(duì)第一進(jìn)料閥（1-3）和第二進(jìn)料閥（1-17）的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物料的補(bǔ)加；產(chǎn)物通過產(chǎn)物排出閥排出。

實(shí)施例2

本實(shí)施例所述的噴射反應(yīng)器系統(tǒng)與實(shí)施例1的區(qū)別在于，采用8個(gè)噴射反應(yīng)器，所述的噴射反應(yīng)器采用不同規(guī)格，作圓形排布，溫度控制系統(tǒng)為溫度控制箱。其余與實(shí)施例1相同。

本實(shí)施例的集成噴射反應(yīng)器系統(tǒng)的操作方法，步驟如下：

（1）打開料液進(jìn)口（1-2）、放空閥（1-5）、氣體排出閥（1-13）和第二進(jìn)料閥（1-17），關(guān)閉支管產(chǎn)物排出閥（1-16）、出料閥（1-9）和產(chǎn)物排出閥（1-12），將原料液從料液進(jìn)口（1-2）進(jìn)入，經(jīng)過第二進(jìn)料閥（1-17）進(jìn)入所述噴射反應(yīng)器中，各個(gè)噴射反應(yīng)器的空腔中的液體體積占單個(gè)空腔體積的1/3～2/3；

（2）而后關(guān)閉料液進(jìn)口（1-2）的閥門和放空閥（1-5）開啟出料閥（1-9）和進(jìn)料閥（1-4），原料液經(jīng)過噴射反應(yīng)器底部的流體出口，由循環(huán)泵（1-10）輸送，經(jīng)進(jìn)料流量控制器（1-21）和溫度控制箱（1-8）控制后，通過進(jìn)料管送入噴嘴進(jìn)料口（1-20）；打開第一原料進(jìn)口（1-1）和第一進(jìn)料閥（1-3），將氣體原料從第一原料進(jìn)口（1-1）進(jìn)入，經(jīng)過第一進(jìn)料閥（1-3）進(jìn)入所述噴射反應(yīng)器中；

（3）調(diào)節(jié)各級(jí)流量控制器（1-11）至流量為零，打開各支管產(chǎn)物排出閥（1-16），通過對(duì)第一進(jìn)料閥（1-3）和第二進(jìn)料閥（1-17）的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物料的補(bǔ)加；產(chǎn)物通過支管產(chǎn)物排出閥（1-16）排出。

連續(xù)操作時(shí)：調(diào)節(jié)各級(jí)流量控制器（1-11）至流量為零，打開各支管產(chǎn)物排出閥（1-16），通過對(duì)第一進(jìn)料閥（1-3）和第二進(jìn)料閥（1-17）的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物料的補(bǔ)加；反應(yīng)結(jié)束后，打開支管產(chǎn)物排出閥（1-16）排出產(chǎn)物。

下面采用實(shí)施例的集成噴射反應(yīng)器系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證本系統(tǒng)在化學(xué)合成反應(yīng)中的混合和反應(yīng)性能：

實(shí)驗(yàn)例1

二氫月桂烯的水合反應(yīng)液液固催化反應(yīng)，采用3個(gè)噴射反應(yīng)器按平行放置組成集成噴射反應(yīng)器系統(tǒng)，每個(gè)噴射反應(yīng)器設(shè)置固體催化劑籠，反應(yīng)器的進(jìn)出口設(shè)置自動(dòng)閥門來控制流量。固體催化劑為amberlyst15（美國羅門哈斯公司生產(chǎn)）。每個(gè)噴射反應(yīng)器的反應(yīng)體積為1l，噴射器間距0.1m，設(shè)計(jì)噴射流量為0.05m³/h，系統(tǒng)總流量為0.2m³/h，集成反應(yīng)器系統(tǒng)如附圖3所示。采用輔助溫控裝置保持反應(yīng)溫度85℃。連續(xù)操作過程，首先二氫月桂烯、水和丙酮溶劑按質(zhì)量比為1:1:2，混合后由循環(huán)泵送入噴射反應(yīng)器后，待反應(yīng)器內(nèi)的氣體排出后關(guān)閉放空閥和進(jìn)料閥，當(dāng)循環(huán)反應(yīng)進(jìn)行3小時(shí)后，打開產(chǎn)物排出閥1-12開始出料，物料進(jìn)入到后續(xù)工段，與此同步，開始補(bǔ)充新鮮物料，從而保證整個(gè)系統(tǒng)物料平衡。本水合過程二氫月桂烯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到29%，選擇性可達(dá)到80%以上。

實(shí)驗(yàn)例2

醋酸與丁烯反應(yīng)，采用8個(gè)的自循環(huán)液液固噴射反應(yīng)器組成多級(jí)連續(xù)化噴射系統(tǒng)，如圖3所示。醋酸與丁烯按摩爾比為1：1.1，反應(yīng)溫度110℃。設(shè)計(jì)噴射流量為0.3m³/h，系統(tǒng)總流量為3.6m³/h。反應(yīng)2小時(shí)后該過程醋酸的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到77.4%。

實(shí)驗(yàn)例3

醋酸與正丁醇的酯化反應(yīng)，采用3個(gè)噴射反應(yīng)器組合，按附圖3所示組成平行布局的集成噴射反應(yīng)器系統(tǒng)，噴射口設(shè)置在空腔內(nèi)，每個(gè)噴射反應(yīng)器設(shè)置固體催化劑籠，內(nèi)設(shè)有固體催化劑層，并在進(jìn)出口設(shè)置自動(dòng)閥門。醋酸與正丁醇的摩爾比為2:1，反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)體系采用導(dǎo)熱油加熱控溫，固體催化劑為amberlyst15（美國羅門哈斯公司生產(chǎn)），圓柱環(huán)中催化劑床層厚度為50mm。每個(gè)噴射反應(yīng)器的反應(yīng)體積為6l，設(shè)計(jì)噴射流量為0.3m³/h，系統(tǒng)總流量為3.6m³/h，反應(yīng)一小時(shí)后，以0.5m³/h的速度進(jìn)入到下一級(jí)噴射反應(yīng)器空腔內(nèi)，同時(shí)以相同速率補(bǔ)充新鮮物料，開啟輔助加熱裝置，以維持反應(yīng)物的溫度。以此類推，進(jìn)過三個(gè)噴射反應(yīng)器強(qiáng)化反應(yīng)后，該過程正丁醇的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到85%左右，選擇性可達(dá)到100%。