[实用新型]一种耦合磁场的浆态床环流反应器下降管结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种将浆液中的微小固体颗粒分离出的设备，更具体地说，涉及一种气液固三相浆态床环流反应器中分离液体产品与固体颗粒的过滤组件。

背景技术

浆态床反应器是一种常用的气液(浆)接触反应设备，具有极高的储液量。对于反应热很大的催化反应过程，使用浆态床反应器可以有效地移走反应热，实现反应器的等温操作，保证反应器的正常运行，因此在当今的化工过程中得到了广泛应用。而浆态床环流反应器是在浆态床鼓泡反应器的基础上发展起来的一种高效多相反应器。浆态床环流反应器除了具有浆态床鼓泡反应器所具有的全部优点外，还能够使其内部的流体做有规则的循环流动，因而增强了反应物之间的混合、扩散、传热和传质。

在浆态床反应器中为了消除扩散的影响，一般采用几十微米甚至更细颗粒的催化剂，但随之也带来了反应产物与催化剂颗粒分离这一难题。如何有效的实现液固分离，成为在使用浆态床反应过程中的关键技术。

浆态床反应器催化剂浆液的液固分离一般在反应器外进行，含有催化剂的浆液必须使用特殊泵进行输送，分离出来的催化剂仍需要以浆液形式送回到反应器中。该过程易于造成催化剂颗粒的破损，因而对反应器的长时间连续操作带来问题。

过滤技术是获取高分离效率的常用方法。按流动形式，过滤分为死端过滤和错流过滤，相比传统的死端过滤，错流过滤滤饼不易堆积，过滤周期长，是目前研究的重点。

WO 94/16807公开了在反应器内使用过滤组件实现液固分离的方法，但是一旦催化剂颗粒堵塞过滤组件，则过滤组件的再生困难，因而不适于大规模连续生产。

CN1589957A公开了在反应器内部设置一级分离单元，在反应器外设置二级分离单元来实现液固分离的方法，并且在反应器外设置反冲单元以实现过滤的连续操作，这样不仅占用了反应器内的反应空间，还导致设备结构复杂，操作繁复。

US 2005/0027021公开了一种液固分离系统，通过在反应器外设置竖直放置的过滤元件来实现液固分离，起主要过滤作用的是沉积在过滤元件上的滤饼，通过调节浆液流动速度来调节滤饼的厚度。但是由于元件所处空间大小是设计确定了的，单纯通过调节元件外部浆液流速来控制过滤速率使得调节范围非常有限，且细颗粒容易堵塞过滤管而没有有效的反冲洗方法使过滤过程难以实现连续化。

US 2005/0000861公开了一种可以放置在反应器内部和/或外部的过滤元件，这种元件分为粗滤区和细滤区，且二者同轴同径竖直放置，上部粗滤区将大颗粒的催化剂拦在过滤区外，再返回反应器重新循环使用，而经过粗滤的滤液会直接进入设在粗滤区下面的细滤区进行进一步过滤分离。这种液固分离方法需要借助外界动力，且没有提供详细的反冲洗方法，难以实现液固的连续有效分离。

CN101081357A公开了一种浆态床环流反应器，该反应器包括上升管和至少一根下降管，上升管和下降管两端通过管线相连，上升管上部为管径扩大的沉降区，沉降区的顶部设有排气口，每根下降管内被过滤介质分成滤液区和浆液区，其中滤液区下端与液体出料口连通，浆液区两端与上升管的两端相连通，该反应器可应用于气液固三相反应系统，原料由上升管底部的进料口进入反应器，和上升管中的浆液混合后在上升管中反应，然后向上流动至沉降区，在此处气液分离，气体从顶部的排气口排出反应器，较粗的催化剂颗粒依靠重力沉降返回到上升管中，含有较细颗粒催化剂的浆液从沉降区经连接管线进入下降管中；浆液主体在浆液区内沿轴向向下流动，而其中一部分液体在过滤介质两侧压差的推动下通过过滤介质进入滤液区，并最终作为产品引出，固体催化剂颗粒则随浆液主体继续向下流动通过管线返回到上升管中继续参与反应。该反应器内部相对高压使得下降管中浆液区和滤液区之间形成压降，推动浆液穿过过滤管，实现固液分离，不需要外加推动力；设置反冲洗系统并且能够灵活操作，使得过滤管易于再生，从而保证了整个反应器的连续操作；还可以方便地移出失活的催化剂和补充高活性催化剂，操作简便灵活。然而，该浆态床反应器在使用过程中发现，该浆态床反应器的下降管入口处容易堵塞，影响了操作周期，需要进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能避免或减少浆态床环流反应器过滤系统堵塞，提高分离效率的浆态床环流反应器的下降管结构。