[实用新型]一种固相催化循环反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学反应装置，尤其涉及一种固相催化循环反应器。

背景技术

勒夏特列原理（Le Chatelier's principle/The Equilibrium raw）又名“化学平衡移动原理”、“勒沙特列原理”，由法国化学家勒夏特列于1888年发现。是一个定性预测化学平衡点的原理，其具体内容为：如果改变可逆反应的条件（如浓度、压强、温度等），化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。

勒夏特列原理被广泛应用在各种化学反应中，通过控制反应物的摩尔浓度、降低产物浓度促进反应正向进行，进而提高反应转化率，提高化工生产的经济效益。

针对不同的反应原理、各反应物的成本不同而针对性的设计不同的破坏平衡的方式，以提高转化率。但目前并没有一个应用于有机合成实验室通用性的反应器，能够从勒夏特列原理出发，提高反应的转化率。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种固相催化循环反应器，及时将产物与反应物分离、并可以实现反应物的回收再利用，从分子动力学的角度有效提高反应的转化率。

技术方案

一种固相催化循环反应器,包括内部填充催化剂的催化管，催化管下端连接有汽化瓶，汽化瓶下端设置汽化瓶排液口，汽化瓶上端设置汽化瓶蒸汽出口，汽化瓶蒸汽出口与精馏塔进料口连接，精馏塔蒸汽出口通过精馏塔冷凝器的出料口连接第二储液器、精馏塔釜液口通过精馏塔再沸器的出料口连接第一储液器，第一储液器、第二储液器共同与混合瓶连接，混合瓶低部通过加料泵与催化管上端连接。

进一步，所述精馏塔冷凝器和第二储液器之间的连接的管道上还设置馏出液排出口；所述精馏塔再沸器和第一储液器之间连接的管道上还设置釜液排出口。

进一步，所述混合瓶内部设置控温装置，混合物的反应液保持在一定的反应温度。

进一步，所述第一储液器与混合瓶之间设置流量调节阀，所述第二储液器与混合瓶之间亦设置流量调节阀。

进一步，所述第一储液器连接有第一备用储液器，所述第二储液器连接有第二备用储液器。

进一步，所述催化管的外侧还设置控温装置，通过热传递实现调控催化管内部反应温度。

进一步，所述控温装置为螺旋缠绕在催化管外侧的管状的传热管，传热管外壁为导热材质，内部循环流动传输热量的流体。

进一步，所述汽化瓶排液口通过三通连接阀分别与第一储液器、第二储液器连接。

进一步，催化管下端通过S型弯管与汽化瓶的反应液加入口连接。

有益效果

本实用新型所提供的该装置能够有效将各种未反应完全的反应物从反应液中单独分离出来，并自行返回至催化管中重新参与反应，提高反应转化效率，并且由于重新调整各个反应物的摩尔比例与浓度，使固相催化反应一直处于高反应速度的摩尔比例下进行，使反应中各个反应物浓度处于动力学过程的最优摩尔比例，有效提高反应整体速率；本装置还能够自行将产物分离出反应体系，从而大大促进了可逆反应正向进行，进一步提高反应转化率。

附图说明

图1为本实用新型装置的结构示意图；

其中：1-汽化瓶，101-汽化瓶排液口，102-反应液加入口，103-汽化瓶蒸汽出口，2-混合瓶，3-催化管，31-催化剂，4-精馏塔，41-精馏塔蒸汽出口，42-精馏塔进料口，43-精馏塔釜液口，5-第一储液器，6-第二储液器，7-加料泵，8-第一备用储液器，9-第二备用储液器，10-流量调节阀，11-传热管，12-精馏塔冷凝器，13-精馏塔再沸器，14-馏出液排出口，15-釜液排出口，16-S型弯管。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。

本实用新型提供一种固相催化循环反应器，该反应器将反应物通过固相催化剂催化反应后，未参加反应的反应物再次汽化后进入精馏塔分流，未反应的各种反应物再次经过反应比例的流量控制后，重新流入固相催化剂部分进行催化反应。由于每次固相催化剂所催化的反应液中的产物已经被分离出去，所以根据勒夏特列原理来说，其转化效率将更高，理论上会达到100%，具体转化率可能因分子动力学的因素而有所不同。