[发明专利]带静态混合装置的管道反应器

说明书

技术领域

本发明涉及管道反应器，尤其涉及一种带静态混合装置的管道反应器。

背景技术

工业中一些液-液混合反应含有高能物质，且伴随着副反应，为了使混合反应过程安全平稳，同时又能抑制副反应发生，两股流体的混合与反应过程有时在管道反应器中进行，且工艺条件往往为小流量、低流速，但在小流量、低流速的情形下通常的管道反应器达不到良好混合效果，从而影响反应过程。一种传统的处理方法是将反应釜-管道反应器组合，但反应釜的停留时间分布宽，导致部分原料预先进行反应，存在安全隐患。

静态混合器普遍运用于化工过程中，是一种没有运动部件的高效混合设备，其基本工作原理是利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。其中SK型静态混合器加工简便，在管径很小的情况下也能加工，相比于传统的反应釜搅拌，静态混合器中物料停留时间分布更窄，且在小流量、低流速下两股流体也能混合均匀。

综合上述情况，有必要对传统的反应釜-管道反应器组合进行改进。本发明针对低流速、小流量下两股流体混合反应过程出现的流体混合不均匀，部分原料预先反应的缺点，提供一种结构简单、操作性能好、能均匀混合流体的带静态混合装置的管道反应器，以利于此类反应的进行。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种带静态混合装置的管道反应器。

带静态混合装置的管道反应器包括Y字型流体进料口、静态混合装置、管道反应装置；Y字型流体进料口设有流体A进口、流体B进口；静态混合装置包括夹套出口、夹套、SK型静态混合器、夹套进口，夹套内设有SK型静态混合器，夹套上设有夹套出口、夹套进口；管道反应装置包括热载体出口、反应装置壳体、管道反应器、热载体进口、管道反应器出口；反应装置壳体内设有管道反应器，反应装置壳体上设有热载体出口、热载体进口，管道反应器一端开设管道反应器出口；Y字型流体进料口与SK型静态混合器一端相连，SK型静态混合器另一端与管道反应器另一端相连。

所述的SK型静态混合器的管径为8-15mm，长度为管径的30-50倍。

所述的管道反应器为盘管式，管道反应器管径与SK型静态混合器管径相同，盘管直径与反应装置壳体筒体直径比为0.5-0.8，盘管高度与反应装置壳体总高度之比为0.7-0.9。

本发明的优点是：Y字型流体进料口加工简便，两股流体可同时从两侧进口加入，在直管段就开始预混合。静态混合器停留时间分布窄，混合效果好，其中SK型静态混合器能在管径大于8mm的情况下加工，适合流速低、流量小情况下的流体混合过程；管道反应器比釜式反应器返混效应低，能抑制副反应发生。而且管道反应器为盘管式，相比直管排列更能有效利用空间，保证反应管的长度从而确保物料停留时间。本发明将静态混合装置与管道反应装置连在一起，分别在对应的夹套和反应装置壳体内通不同温度的热载体，如在夹套内通低温载体，反应装置壳体内通高温载体，可使二股流体先在静态混合器内低温混合，再在较高温度下于管道反应器内进行反应。这种组合方式相比于传统的反应釜-管道反应器组合，物料的停留时间分布窄，能避免部分原料预先反应，即使两股流体在低流速、小流量的情况下也能达到良好的混合效果，使流体混合反应过程安全平稳。

附图说明

图1是带静态混合装置的管道反应器的结构示意图；

图2是SK型静态混合器局部放大图；

图中：流体A进口1、流体B进口2、夹套出口3、夹套4、SK型静态混合器5、夹套进口6、热载体出口7、管道反应装置壳体8、管道反应器9、热载体进口10、管道反应器出口11。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，但本发明不受其限制。

如图1、2所示，带静态混合装置的管道反应器包括Y字型流体进料口、静态混合装置、管道反应装置；Y字型流体进料口设有流体A进口1、流体B进口2；静态混合装置包括夹套出口3、夹套4、SK型静态混合器5、夹套进口6，夹套4内设有SK型静态混合器5，夹套4上设有夹套出口3、夹套进口6；管道反应装置包括热载体出口7、反应装置壳体8、管道反应器9、热载体进口10、管道反应器出口11；反应装置壳体8内设有管道反应器9，反应装置壳体8上设有热载体出口7、热载体进口10，管道反应器9一端开设管道反应器出口11；Y字型流体进料口与SK型静态混合器5一端相连，SK型静态混合器5另一端与管道反应器9另一端相连。

所述的SK型静态混合器5的管径为8-15mm，长度为管径的30-50倍。