[发明专利]一种用于高放热量化学反应的连续化反应装置

说明书

本发明公开了一种用于高放热量化学反应的连续化反应装置，包括配料系统、输送系统、冷却系统、反应系统和控制系统，本发明可将化学反应中产生的大量热量及时、安全地转移出反应体系，确保反应在可控范围内安全进行，和传统的反应装置相比，其冷却效率极大提高，体系温度控制平稳，不需要用大功率的冷却系统进行冷却，同时单位体积内参与反应的物质的量大大减少，更加安全可控，从而提升生产过程的安全性、提高生产效率、降低物料消耗和能耗。

技术领域

本发明涉化工领域，特别涉及一种用于高放热量化学反应的连续化反应装置。

背景技术

化学反应都伴随着热量的变化，而放热反应占了绝大多数。其中一些反应，如氧化反应、硝化反应、烷基化反应、磺化反应、格氏反应等，由于反应中放热量大，温度升高快，容易导致反应失控，需要将反应中产生的热量及时移出系统。传统的釜式反应中，需要用大量的深冷盐水或冰乙二醇等冷媒来进行控制，同时加料速度不能过快，容易因操作上细微的差异改变，使得能量不能及时移出，反应温度过高而导致失控，进而引起爆炸、起火等事故，控制难度大。同时，由于控制波动大，也使得产品质量不稳定。

以微通道反应器、管式反应器等新型反应设备，通过减少单位时间内的反应物的量，并提高传质、传热效度、以及高效的热传递效应。确保反应体系中的热量能被及时、稳定地移出，从而保证了反应的平稳；提升了化学反应的本质安全，同时也提升了产品质量和生产效率、降低了能耗。

发明内容

为解决以上所述的技术问题，本发明提供了一种用于高放热量化学反应的连续化反应装置，本发明提升生产过程的安全性、提高生产效率、降低物料消耗和能耗。

本发明的技术方案为：

一种用于高放热量化学反应的连续化反应装置，包括配料系统、输送系统、冷却系统、反应系统和控制系统。

通过所述连续化反应装置，可将化学反应中产生的大量热量及时、安全地转移出反应体系，确保反应在可控范围内安全进行，和传统的反应装置相比，其冷却效率极大提高，体系温度控制平稳，不需要用大功率的冷却系统进行冷却，同时单位体积内参与反应的物质的量大大减少，更加安全可控，从而提升生产过程的安全性、提高生产效率、降低物料消耗和能耗。

可优选地，所述配料系统包括配料罐、配料泵、自动控制阀、传感器及称重模块，所述配料泵、传感器及称重模块、自动控制阀和控制系统连接，控制系统根据称重模块的信号实时反馈给PLC，PLC实时反馈给伺服电机，实现精准控制。

通过控制系统输入指令后，首先检测各组件和系统处于正常状态后，打开进料自动控制阀，启动配料泵进料，通过称重模块和传感器监测配料罐进料量，到达设定值时关闭进料自动控制阀。

可优选地，所述自动控制阀和配料罐通过法兰或螺纹连接，两者之间设有软管或其他缓冲装置，以保证配料的精准性。

所述自动控制阀可以是气动阀或电磁阀或电动阀。

所述配料罐可以设置搅拌或循环泵，所述配料罐上装有液位传感器，所述液位传感器包括音叉、雷达、微波、红外、机械式，一旦液位超过或低于设定值，则关闭或打开自动控制阀。

所述配料罐为两个一组，同一组的配料罐之间可以相互切换使用。

当一个配料罐内物料到达设定低限后，自动关闭出料阀，并打开进料阀、启动配料泵配料。另一个配料罐出料阀打开，继续向反应系统进料，以确保反应的连续性。

可优选地，所述输送系统包括输送泵及控制阀、传感器，所述输送泵可以是柱塞泵或齿轮泵或隔膜泵或涡轮泵或离心泵或螺杆泵；

所述输送泵的流量设置为0.001公斤/分钟到5000公斤/分钟，所述输送泵的驱动为伺服电机或步进电机，所述输送泵的出口设置有压力传感器和温度传感器。