[发明专利]一种等温反应器

权利要求书

1.一种等温反应器，其特征在于：该反应器包括径向圆筒形密封承压壳体(1)、从所述壳体(1)顶部伸入到壳体内部的1#管(9)、从所述壳体(1)底部伸入到壳体内部的2#管(11)、设置在所述壳体(1)内所述1#管(9)下方所述2#管(11)上方的催化反应区、以及用于与所述催化反应区换热的换热设备；

所述催化反应区包括至少一个柱体(12)，所述柱体(12)与所述壳体(1)同轴，且所述柱体(12)的外侧面与所述壳体(1)的内侧面相抵触或相重合；相邻两个柱体(12)之间、最下方的柱体(12)与壳体(1)的底面之间形成有空隙(8)；每一个所述柱体(12)内设置有多个轴向穿过所述柱体(12)的微反应通道(6)，所述1#管(9)与最上面的空隙(8)之间以及相邻两个空隙(8)之间仅通过微反应通道(6)流体连通，最下方的空隙(8)与所述2#管(11)流体连通；

所述微反应通道(6)内设置有增加流体湍动作用的导流组件(5)。

2.根据权利要求1的反应器，其中，每一个所述柱体(12)中由该柱体(12)的各内壁及各微反应通道(6)的外壁共同形成有一个柱体腔室；所述换热设备包括在对应于每一个柱体(12)的侧面的所述壳体(1)上设置的至少一对相互远离的换热介质入口和换热介质出口，所述换热介质入口通过所述柱体腔室与所述换热介质出口流体连通。

3.根据权利要求1的反应器，其中，所述换热设备包括在对应于每一个所述空隙(8)的侧面的所述壳体(1)上设置的至少一对相互远离的换热介质入口、换热介质出口和穿过空隙(8)的热交换组件，所述换热介质入口通过所述热交换组件(15)与所述换热介质出口流体连通，所述热交换组件(15)为选自筒状绕制管线、环状绕制管线、盘状绕制管线和换热板中的至少一种。

4.根据权利要求1的反应器，其中，所述柱体(12)的数量为2-500个。

5.根据权利要求1的反应器，其中，所述导流组件(5)包括与所述微反应通道(6)固定连接的固定轴(16)和串联在所述固定轴(16)上的导流元件(17)，所述导流元件(17)朝向所述微反应通道(6)进气方向的一端为凸形。

6.根据权利要求5的反应器，其中，所述导流元件(17)为选自实心圆锥体、空心椎体、圆锥面、半球体、半球面、球体和球面中的至少一种。

7.根据权利要求6的反应器，其中，所述实心圆锥体、空心椎体和圆锥面的底面直径小于微反应通道(6)的下侧开口(7)的直径与上侧开口(4)的直径中的较大者；所述半球体、半球面、球面和球体的球面直径小于微反应通道(6)的下侧开口(7)的直径与上侧开口(4)的直径中的较大者；相邻两个所述导流元件(17)的间距不小于所述导流元件(17)的高度。

8.根据权利要求5的反应器，其中，每个所述导流组件(5)包括3-100个所述导流元件(17)。

9.根据权利要求5的反应器，其中，所述微反应通道(6)的内表面和/或导流元件(17)的外表面负载有催化活性组分。

10.根据权利要求1的反应器，其中，所述微反应通道(6)为选自锥形管、喇叭形管、Y形管和梯形管中的其中一种；所述微反应通道(6)的直径在2-50毫米之间；所述上侧开口(4)的直径与下侧开口(7)的直径的比值为(0.04-25)：1；所述微反应通道(6)的内部空间的总体积为所有柱体(12)的总体积的30％-90％。