[实用新型]一种催化反应系统

说明书

本实用新型涉及化工制药设备技术领域，尤其是一种催化反应系统，其特征在于，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，反应装置内的反应管通过折流管箱依次连通，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以上装置进行控制。本实用新型的混合效果好，反应条件控制精确，传热混合均匀，体积和占地空间较小，能够连续实现多级化学反应，并可高效清除反应系统内的反应物残留，折流槽中安装有固体催化物对反应物进行催化，反应物每经过折流槽一次就会催化一次，可拆卸的固体催化物便于更换，从而适应不同的反应。

技术领域

本实用新型涉及化工制药设备技术领域，尤其是一种催化反应系统。

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形管反应器要做到较长的管长，则反应器体积太大。传统直管反应器反应物料湍流效果差，雷诺系数低，不利于传热及不间断混合效果。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。同时，传统的管式反应器内不方便放置和更换催化剂从而对反应进行催化。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种催化反应系统，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，壳程和管程中的物质容易泄漏和交叉污染等技术问题，同时可以方便的安装和拆卸固体催化物以适应不同的反应。其采用的技术方案如下：

一种催化反应系统，其特征在于，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，所述反应器壳体上设置有与其内腔相连通的壳程入口和壳程出口，所述反应器壳体的内部设置有反应管组，所述反应管组包括多根反应管，所述反应器壳体的上下两端均连接有胀接管板和焊接管板，所述胀接管板固定连接在反应器壳体上下两端处，所述反应管穿过胀接管板并与胀接管板相固接，所述反应管穿过焊接管板并与焊接管板相固接，所述焊接管板通过法兰和螺栓与折流管箱紧密贴合，所述折流管箱上开设有若干条相分离的折流槽，所述焊接管板与折流管箱的折流槽共同组成若干个相分离的折流通道，所述反应管从内向外依次设置有多层，每根反应管的上下两端均穿过胀接管板和焊接管板并与胀接管板和焊接管板固定连接，相邻的反应管通过与它们相对应的折流通道依次一一串联连通，所述折流管箱上设置有反应物入口和反应物出口，所述折流槽内设置有固体催化物。所述反应管为直管或螺旋缠绕管。