[发明专利]一种具有换热功能的多通道水力空化反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液液非均相反应器，尤其是一种具有换热功能的多通道水力空化反应器。

背景技术

现代石油、化工、轻工、医药、食品行业等工业生产中存在大量有温度要求的液液非均相反应，而现有一般采用机械搅拌以使液液两相在反应釜中混合反应，但在工业生产中搅拌速度有限，该方法往往不能实现液液两相的有效混合，反应物的浓度、温度分布不均匀，导致反应时间长，副反应多，产率低，且不利于连续化大规模工业生产。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种反应效果好的具有换热功能的多通道水力空化反应器。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种具有换热功能的多通道水力空化反应器，包括由换热管形成的管束，换热管的端口设有盖帽形式的水力空化元件。

作为优选，所述水力空化元件与换热管呈螺纹连接、法兰连接或焊接连接。

作为优选，所述水力空化元件端面设有一个或以上射流孔。

作为优选，所述射流孔的孔径为1～10mm。

作为优选，所述射流孔的排列方式为均匀排列或辐射状排列。

作为优选，所述换热管的截面为圆形或正多边形。

作为优选，所述换热管的管径为1～100mm，其中截面为正多边形的管径为其外接圆的直径。

作为优选，所述管束中换热管的管径与管间距比为1∶1～10，其中管间距为两个换热管中轴线之间距离。

作为优选，管束中换热管的排列方式为均匀排列。

发明有益的效果是：本发明可实现液液非均相微观混合，增加反应接触面积，强化了管内液体与管外换热介质的传热，保证液液两相反应所需的温度，且能让液体在管内流动接近平推流，其可有效用于有温度调节要求的液液非均相反应或混合等工业生产过程中，该装置结构简单，设计合理紧凑，空化元件便于加工更换维护，且利于连续化大规模工业生产。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是水力空化元件与换热管呈螺纹连接关系示意图；

图3是水力空化元件与换热管呈法兰连接关系示意图；

图4是水力空化元件与换热管呈焊接连接关系示意图；

图5是射流孔呈均匀排列示意图；

图6是射流孔呈辐射状排列示意图；

附图标记说明：换热管1，水力空化元件2，射流孔3。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例：如图1，这种具有换热功能的多通道水力空化反应器，包括由换热管1形成的管束，换热管1的端口设有盖帽形式的水力空化元件2。如图2-4所示，该水力空化元件2与换热管1呈螺纹连接、法兰连接或焊接连接。水力空化元件2端面设有一个或以上射流孔3，射流孔3的孔径为1～10mm，如图5-6所示，呈均匀排列或辐射状排列。所述换热管1的截面为圆形或正多边形，管径为1～100mm，其中截面为正多边形的管径为其外接圆的直径。管束中换热管1的管径与管间距比为1∶1～10，并呈均匀排列，其中管间距为两个换热管1中轴线之间距离。

本装置利用流体流经水力空化元件2端面射流孔3节流作用而产生水力空化作用实现液液非均相微观混合，增加反应接触面积，同时空化泡的溃灭也会增加了管内液体的径向扰动，强化了管内液体与管外换热介质的传热，保证液液两相反应所需的温度，且能让液体在管内流动接近平推流。

将具有换热功能的多通道水力空化反应器用于甲醇碱溶液和油脂的液液非均相反应，管外用60℃热水保温，实验结果表明，相同的工艺条件下与机械搅拌相比，酯交换反应速率明显要高于机械搅拌，反应平衡时间从60min缩短到30min，同时脂肪酸甲酯的平衡产率也从94％提高到99％以上。实验结果表明该反应器是一种性能优良的反应器，可用于有温度调节要求的连续和间歇生产的液液非均相反应或混合等工业生产过程中。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。