[发明专利]具有产品分离功能的反应设备

说明书

具有产品分离功能的反应设备，包括分反罐，分反罐分为上圆台段、圆柱段和下圆台段，圆柱段侧壁上沿圆周交替设置多个切向进气的气体反应物进料管和切向进液的液体反应物进料管；上圆台段顶部设有低密度流体收集装置，通过低密度流体采集管收集反应的低密度流体产物；下圆台段底部设有用于收集含渣流体的沉渣收集装置、收集高密度流体的高密度流体收集装置和收集循环反应流体的循环反应流体收集装置；沉渣收集装置收集的含渣流体经沉淀后的上层流体经回流管进入循环反应流体收集装置，并随循环反应流体收集装置内的循环反应流体以切向方向被送入反应罐再次参与反应。本发明可边反应边分离，大大提高了化学反应速度，从而提高设备单位容积的产能。

技术领域

本发明属于化工设备领域，具体涉及一种具有产品分离功能的反应设备。

背景技术

对于均相反应，目前用于生产化工产品的设备，有管式反应器、罐式、球形、塔形等多种。就加料、出料方式而言有连续式和间歇式两大类。就反应物的行进方式而言，有平行和逆向两类。所有反应器的产率，一方面要受化学平衡的制约，另一方面要得到产品，还必须对反应混合物进行或离心、或过滤、或蒸馏、或精馏等操作，这些操作势必会进一步降低产品产率。而单位时间的产能，还与反应物的浓度密切相关，越接近化学平衡反应速度越慢。平行或罐形反应器，反应速度会越来越低，以致于反应结束状态不得不大幅度偏离化学平衡。为此人们又设计了逆行反应器，但仍不能从根本上解决这个问题。

为克服现有化学反应设备的弊端，本申请拟提出一种新型化学反应器。

发明内容

本发明的目的是针对当前均相化学反应设备存在的弊端，提供一种可连续操作的、具有产品分离功能的反应设备。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：具有产品分离功能的反应设备，包括分反罐，分反罐的罐体自上而下分为上圆台段、圆柱段和下圆台段，在所述圆柱段侧壁上沿圆周交替设置若干个向罐体内切向进气的气体反应物进料管和切向进液的液体反应物进料管；所述上圆台段的顶部设有低密度流体收集装置，低密度流体收集装置通过低密度流体采集管和上圆台段的腔室连接，以收集反应的低密度流体产物；所述下圆台段的底部设有用于收集含渣流体的沉渣收集装置、收集高密度流体的高密度流体收集装置以及收集循环反应流体的循环反应流体收集装置；所述下圆台段的底部还设有管径依次增大的第一收集管、第二收集管和第三收集管；第三收集管上端和下圆台段的下端固定连接，第二收集管套设在第三收集管内，第二收集管上沿到第三收集管底面的距离大于第三收集管上相应位置处切向开口的大小，第二收集管从第三收集管底面露出的长度大于第二收集管上相应位置处切向开口的大小；第一收集管的管口和第二收集管底面的管口对接，且第一收集管底面封闭，第一收集管侧面设有切向开口；所述循环反应流体收集装置的进口和第一收集管的切向开口连接，出口和设置在分反罐圆柱段侧壁上的循环反应流体入口连接；所述高密度流体收集装置和第二收集管的切向开口连接，所述沉渣收集装置和第三收集管的切向开口连接；罐体内设有用以采集循环反应流体的循环反应流体采集装置，循环反应流体采集装置的循环反应流体采集管向下穿过第三收集管，并和第二收集管底面的管口连接，以连通第一收集管；所述循环反应流体采集管的外侧设有分离机构，分离机构和第二收集管上沿的喇叭口配合，以使高密度流体进入第二收集管、含渣流体进入第三收集管。

所述第二收集管由上下两段组成，其上段的顶部设有外扩的喇叭口，上段底部的外管壁设有与第三收集管底面管口螺接的外螺纹，其下段的顶部和第三收集管底面可拆卸连接，下段底面的管口设有连接所述循环反应流体采集管的内螺纹；所述第三收集管上部设有和所述下圆台段底端对接的喇叭口。