[发明专利]一种用于强放热反应的反应釜

说明书

本发明是一种用于强放热反应的反应釜，属于化工设备领域，解决现有反应釜传质、传热差的问题。所述反应釜包括上釜体、下釜体、上釜体法兰盘、下釜体法兰盘、反应釜顶部液相原料进口、反应釜底部液相产物出口、反应釜顶部气相原料进口、夹套、夹套冷却水进口、夹套冷却水出口、导流筒、折流板、釜内蛇管、气体分布器。反应釜配置有气体分布器和导流筒，气泡尺寸小且在釜内形成环流，有利于气液传质，可大大提高反应速率；夹套内多个冷却水进口及出口、布设折流板及釜内蛇管，使冷却水温度分布更均匀，反应热可迅速地从釜内被移出，保证强放热反应稳定、快速的进行。本反应釜适用于含有气液传质的强放热反应，具有传质及传热效率高的优点。

技术领域

本发明属于化工设备领域，涉及一种反应釜，具体涉及一种用于强放热体系包括气液传质和反应的反应釜。

背景技术

反应釜因其可靠、易于维护、寿命长的特点而广泛应用于化工、生物科技以及医疗行业，可用于硫化、氧化、硝化、环化、重氮化等强放热反应。保持物料浓度和温度均一是控制反应进程和产品质量的关键一环，同时也利于安全生产。设计传质及传热性能好的反应釜是实现上述目标的关键所在。然而，现有反应釜存在传质及传热能力差的问题。传质差体现在：对于气液两相反应，现有设备大多采用单根管道直接将气体通入液相中，气泡大、气液传质系数低，气体不能高效利用进而导致反应速率慢。另外，传热性能差导致移出反应物料放出的热量不及时，进而产生安全问题。目前，众多重要化工产品比如三氯氧磷、乙酸等在工业生产过程中因反应釜气液传质性能差、换热性能不佳而存在反应时间长、安全性差等问题。因此，亟需开发一种气体利用充分、气液传质系数高、换热能力强的新型反应釜。

发明内容

本发明的目的在于使气液迅速完成传质以使反应快速进行，缩短反应时间；同时，使反应釜内由于生成反应物而放出的热量能及时从釜体内移出来，以保证安全生产。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

本发明是一种用于强放热反应的反应釜，包括上釜体、下釜体、上釜体法兰盘、下釜体法兰盘、反应釜顶部液相原料进口、反应釜底部液相原料出口、反应釜顶部气相原料进口、夹套、夹套冷却水进口、夹套冷却水出口、导流筒、折流板、釜内蛇管、气体分布器；液相原料通过反应釜顶部液相原料进口进入反应釜内；气相通过反应釜顶部气相原料进口进入气体分布器，呈小气泡形态分布于液相中，小气泡在导流筒作用下形成环流，与液相接触充分，且在反应釜内停留时间较长，快速与液相物料反应生成目标产物；冷却水经夹套冷却水进口进入夹套内，经过折流板时，冷却水因被扰动而形成旋转的强湍流，与釜内的物料通过间壁换热带走热量，同时，釜内蛇管冷却水辅助冷却釜内物料，在夹套与釜内蛇管冷却水共同作用下，反应釜内热量被快速移出，保证了反应快速、稳定地进行。

所述下釜体内导流筒的直径为下釜体直径的0.5~0.99倍，其底部与下釜体直筒段底部相差0~50 cm，其高度低于下釜体的持料高度0~50 cm。

所述反应釜夹套冷却水进口为2~6个，位于下釜体底部沿圆周呈均匀分布。

所述反应釜夹套冷却水出口为2~6个，位于下釜体上部沿圆周呈均匀分布。

所述气体分布器安装高度至导流筒内，与导流筒底部齐平。

所述气体分布器其布气孔朝向反应釜底部。

所述夹套内布置折流板。

所述釜内蛇管盘旋于导流筒上。

与现有技术相比，本发明对传统反应釜进行了以下改进：