[实用新型]一种多功能连续流反应系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工制药技术领域，具体涉及一种连续流反应系统。

背景技术

化工制药技术领域常用的反应器设备包括管式反应器和釜式反应器等，其中釜式反应器常在反应釜中装入搅拌装置，用于液相反应物混合，其合成物纯度、反应转化率较低，能耗和污染较为严重。由于化工制药领域对产品的纯度等要求较高，因此常使用的反应器设备为连续流管式反应器。

管式反应器内的化学反应物浓度与反应速率随管长变化，因此管式反应器需要满足化学反应所需要的管长，现有的直管反应器或U形管反应器由于弯折部分生产工艺的限制，要做到较长的管长，则反应器的体积较大。另外，现有的管式反应器功能单一，且无法很好的完成化学反应所需要的反应条件，如传质、传热所需要的充分混合、精确控温、足够的反应管长度以及在线检测相应的数据等。

实用新型内容

本实用新型提出一种多功能连续流反应系统，以解决现有的管式反应系统占地面积大，传质、传热混合不够均匀，无法做到精确控温和在线监测，清洗和干燥、淬灭和多次混合等技术问题。

本实用新型的多功能连续流反应系统，包括多级进料装置、多级混合装置、多级预热装置、多级反应装置、淬灭装置、CIP清洗装置和吹扫干燥装置；

每级所述进料装置、混合装置、预热装置、反应装置依次连通，第一级混合装置与所述CIP清洗装置、吹扫干燥装置相连通，每级反应装置与后一级混合装置相连通，最后一级的反应装置与所述淬灭装置相连通；

每级所述进料装置包括一组或多组依次连接的原料罐、进料泵和流量控制器，所述每个原料罐用于盛装一种反应溶液，所述流量控制器用于控制所述进料泵从所述原料罐中以一定速率抽取反应溶液；

每级所述混合装置用于将从所述原料罐中抽取的反应溶液进行混合，得到混合溶液；

每级所述预热装置包括预热管程和预热壳程，所述预热管程用于流通从所述混合装置导入的混合溶液，所述预热壳程用于流通用于预热反应物的预热介质，将混合溶液预热至反应活性临界温度；

每级所述反应装置包括反应器壳体，所述反应器壳体的下部设置有壳程入口，反应器壳体的上部设置有壳程出口，反应器壳体的壳程内部用于流通用于加热反应物的加热介质；反应器壳体的上下两端均连接有管板和连通装置，反应器壳体的内部设置有用于流通反应物的反应管组，所述反应管组包括多根反应管，每根反应管的上下两端穿过并固定连接于所述管板上，所有反应管通过所述连通装置依次连通。

作为优选，所述反应器壳体下端的连通装置上设置有反应物入口和反应物出口，所述反应物入口连通所述预热装置，所述反应物出口连通后一级混合装置或淬灭装置。

作为优选，所述反应器壳体上端的连通装置上设置有温度检测仪表、压力检测仪表和酸碱度检测仪表，用于测量所述反应管内的温度、压力和酸碱度数据。

作为优选，所述连通装置采用折流管箱，所述折流管箱上设置有多个与所述反应管连通方向上相邻两根反应管相对应的折流槽，所有反应管通过折流管箱上的折流槽依次连通。

作为优选，所述多根反应管以一定螺旋升角缠绕设置。

作为优选，所述CIP清洗装置包括多个原料溶剂清洗装置，用于置换清洗所述混合装置、预热装置、反应装置内的不同原料溶液残留。

作为优选，所述吹扫干燥装置包括惰性气体发生器和气体预热器，用于产生热风，对所述混合装置、预热装置、反应装置进行烘干。

作为优选，最后一级所述反应装置与所述淬灭装置之间设置有湿度检测仪，用于对所述吹扫干燥装置启动后的气体湿度进行检测。

本实用新型的多功能连续流反应系统在使用时，根据化学反应需要的各原料浓度配比及相应的反应条件，借助软件和通用的硬件平台对所述进料装置、混合装置、预热装置、反应装置、淬灭装置、CIP清洗装置和吹扫干燥装置进行控制。原料溶液首先从第一级进料装置按照确定的流量比例进入第一级混合装置；混合完全后，混合溶液进入预热装置，并预热至反应活性临界温度；预热完成的混合溶液随后进入第一级反应装置，在预设的温度、压力、酸碱度条件下充分进行化学反应，得到第一级产物；第一级产物和第二级原料溶液共同进入第二级混合装置进行混合，重复上述步骤，直至得到最终产物；最终产物进入淬灭装置，得到冷却后的最终产物；反应结束后，软件和通用的硬件平台控制CIP清洗装置输出原料溶剂清洗液，对混合装置、预热装置、反应装置内的不同原料溶液残留进行置换清洗，清洗完毕后，再启动吹扫干燥装置，对混合装置、预热装置、反应装置进行烘干，防止残留液体影响下一次化学反应的进行。