[发明专利]一种动态切向流管式反应器

说明书

本发明涉及生物医药反应装置领域，其公开了一种动态切向流管式反应器，包括反应器壳体、设于反应器壳体内的转动轴、用于连接转动轴与反应器壳体的旋转固定装置以及设于反应器壳体外壁面上的进出料口组件；所述的转动轴外壁面上垂直设有若干搅拌柱；所述的反应器壳体内壁面与转动轴的外壁面之间形成反应腔；所述的反应器还包括设于反应器壳体内壁面上的刮刀组件。本发明提供一种动态切向流管式反应器，用于解决反应器的转动轴上物料易粘附导致的故障停机、物料浪费及反应器清洗困难的问题。

技术领域

本发明涉及生物医药反应装置领域，更具体地，涉及一种动态切向流管式反应器。

背景技术

管式反应器是一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。管式反应器返混小，因而容积效率(单位容积生产能力)高，对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。此外，管式反应器可实现分段温度控制。

对于管式或平推流式反应器，从理论上讲，液相中反应质之间发生的物理、化学反应，他们之间的接触或碰撞主要由布朗运动或重力作用等因素发生的。因此，在一些体系内，这种反应过程动力学较慢或无法优化。现有技术的多数反应器存在混合不均匀、换热效果差导致的反应器不同位置反应速率不一致的问题。

中国专利“一种新型可换热搅拌轴及管式反应器”(申请号：201621025718.7，公开日：2017-05-10)公开了一种新型可换热搅拌轴及管式反应器，它属于化学反应装置领域，可换热搅拌轴包括主轴，所述主轴内部设有相互隔离的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室均在所述主轴的一端上设有开口；所述主轴上设有第一接管与所述第一腔室连通，所述主轴上设有第二接管与所述第二腔室连通，所述第一接管与所述第二接管之间设有至少一根绕管以连通；本实用新型内部连通管道区域通入换热介质，能够实现反应器内部的换热；绕管绕主轴螺旋缠绕的结构，实现对反应物原料的搅拌功能的同时，推动反应物原料主轴轴向的一端输送；本实用新型通过主轴上搅拌柱的旋转运动，可以使换热管道更充分的与反应物原料进行接触，大大提高了换热效率。上述实用新型虽解决了反应器混合不均匀、换热效果差的问题，但其存在物料易粘附在搅拌轴上，导致故障停机以及物料浪费、反应器清洗困难等问题。并且，反应器内部的绕管并不能完全确保不晃动，容易对反应物料产生向前或向后的推动力，从而引起返混。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种动态切向流管式反应器，用于解决反应器的转动轴上物料易粘附导致的故障停机、物料浪费及反应器清洗困难的问题。

本发明采取的技术方案是：一种动态切向流管式反应器，包括反应器壳体、设于反应器壳体内的转动轴、用于连接转动轴与反应器壳体的旋转固定装置以及设于反应器壳体外壁面上的进出料口组件；所述的转动轴外壁面上垂直设有若干搅拌柱；所述的反应器壳体内壁面与转动轴的外壁面之间形成反应腔；所述的反应器还包括设于反应器壳体内壁面上的刮刀组件。反应器转动轴转动，对反应物料进行搅拌并对反应物料有一个向前的推动力，反应物料通过进出料口组件实现反应物料进入反应腔，反应产物从反应腔出来；垂直于转动轴上的搅拌柱可随着转动轴的转动在切向方向对物料进行搅拌，使物料混合更均匀且不会使物料产生向前或向后的推动力，避免物料产生返混现象；在转动轴转动过程中，部分物料由于其自身具有粘性而容易粘附在转动轴上，此时，刮刀组件将会把粘附在转动轴上的物料刮下来，重新进入反应腔混合反应。刮刀组件的设置能避免粘附物料的浪费，避免机械因粘附造成故障停机，避免反应结束后反应器清洗困难的问题。

进一步地，所述的刮刀组件为若干沿轴向间隔布置在反应器壳体内壁面的刮刀单元；所述的相邻两个刮刀单元之间的间距与搅拌柱对应。由于搅拌柱与刮刀单元都处于反应腔内，为了避免搅拌柱随转动轴转动与刮刀单元发生碰撞，刮刀单元在布置上为间隔布置，间隔部分有足够空间容纳搅拌柱转动而不会与刮刀单元发生碰撞；同时，刮刀单元在避免与搅拌柱发生碰撞的情况下又能很好的将转动轴上的粘附物料刮除。