【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及化工生產，尤其涉及一種加速管式反應器及其應用。
技術介紹
1、化學工業生產過程中涉及眾多液-液非均相反應體系，因其反應過程發生于兩相界面，反應效果通常取決于相間傳質效率及混合程度。由于大多數液-液非均相反應過程復雜，所用反應器的傳質和混合性能對反應過程有很大影響。
2、對于連續管式反應器來說，傳統的傳質強化多采用在反應器前端增加混合器，其基本工作機理是利用固定在管內的混合單元體改變流體在管內的流動狀態，以達到不同流體之間良好分散和充分混合的目的。管道混合器按噴嘴式、渦流式、多孔板或異形板式等混合方式分為噴射式管道混合器、渦流式管道混合器和靜態管道混合器等。
3、對于乳化較差的液-液非均相界面反應，如芳香烴在稀酸條件下的單硝化反應，這種混合器雖然可以在短時間內實現較好的混合效果，隨著料液在反應器內的流動，兩相體系中液滴逐漸聚集、分層，無法維持良好的混合效果，無法滿足反應過程混合要求。尤其是反應過程對混合效果要求較高、反應周期較長的反應，難以實現管式連續化生產。雖然有些反應可以通過使用相轉移催化劑來增加體系乳化穩定性，但隨著催化劑的增加，不僅會增加原料成本，同時產物后處理難度也會增大，同時也會影響產品質量，并不是理想的解決方法。對于表觀過程放熱量大，反應過程對傳質、傳熱的要求較高，反應周期較長的非均相反應，為了保持反應選擇性，反應難以通過升溫、提高反應物濃度等常規強加方式來加快反應速度。采用傳統的釜式反應器過程熱失控風險較高，易發生局部熱點，影響產品質量。而采用微通道和普通的管式反應器無法實現長
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術中的問題，提供一種加速管式反應器及其應用。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：
3、本專利技術提供了一種加速管式反應器，包含溢流腔1、換熱管2、加速腔3、循環泵4。
4、作為優選，所述溢流腔1設置有壓力平衡口7和溢流口8。
5、作為優選，在換熱管2的兩端設置有溫度計5。
6、作為優選，所述加速腔3設置有進料口6，加速腔3內部設置有轉軸，轉軸的轉速為1000～10000rpm。
7、作為優選，加速腔3的出口與溢流腔1的進口連接，溢流腔1的出口與換熱管2的進口連接；循環泵4設置在不同的換熱管2之間；末級的換熱管2通過進料口6與加速腔3連接。
8、作為優選，物料在加速管式反應器內部循環流動，循環周期為5～15周/分鐘，循環流速為0.5～1m/s。
9、本專利技術還提供了所述加速管式反應器在非均相界面反應中的應用。
10、作為優選，所述加速管式反應器的串聯級數≤6級。
11、本專利技術提供了一種加速管式反應器，包含溢流腔、換熱管、加速腔、循環泵，解決傳統管式反應器混合效果差、對反應時間較長的反應不適用的問題。根據非均相界面反應強化和停留時間需要，采用單級或多級串聯的方式進行連續化合成。連續化運行時，預先將反應原料按工藝配比，通過計量泵加入加速器和管式反應器完成反應，產品料液進入接收器。
12、本專利技術提供的加速管式反應器在反應過程中，不使用相轉移催化劑，采用加速裝置實現非均相傳質強化，解決反應時間較長的非均相傳質傳熱障礙，選擇性低、產品質量差等問題。本專利技術采用多級溢流、分級控溫的方式，實現非均相界面反應強化連續化合成。與傳統的釜式反應器相比，管式反應器增大換熱面積從而提高換熱效率，避免了反應過程中傳質傳熱障礙導致的局部過熱，提高生產安全性和工藝穩定性；反應原料通過加速器實現混合強化，達到近似分子級混合程度，并在反應器中通過適速循環維持混合效果，極大的增強了裝置的混合效果，避免混合不均勻導致的多硝副產物生成，保證了反應效率和產品質量。產物具有選擇性好、生產效率高、安全性高、三廢少優點，符合工藝安全環保的要求。
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1.一種加速管式反應器，其特征在于，包含溢流腔(1)、換熱管(2)、加速腔(3)、循環泵(4)。
2.如權利要求1所述的加速管式反應器，其特征在于，所述溢流腔(1)設置有壓力平衡口(7)和溢流口(8)。
3.如權利要求1或2所述的加速管式反應器，其特征在于，在換熱管(2)的兩端設置有溫度計(5)。
4.如權利要求3所述的加速管式反應器，其特征在于，所述加速腔(3)設置有進料口(6)，加速腔(3)內部設置有轉軸，轉軸的轉速為1000～10000rpm。
5.如權利要求4所述的加速管式反應器，其特征在于，加速腔(3)的出口與溢流腔(1)的進口連接，溢流腔(1)的出口與換熱管(2)的進口連接；循環泵(4)設置在不同的換熱管(2)之間；末級的換熱管(2)通過進料口(6)與加速腔(3)連接。
6.如權利要求1或5所述的加速管式反應器，其特征在于，物料在加速管式反應器內部循環流動，循環周期為5～15周/分鐘，循環流速為0.5～1m/s。
7.權利要求1～6任意一項所述加速管式反應器在非均相界面反應中的應用。
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【技術特征摘要】
1.一種加速管式反應器，其特征在于，包含溢流腔(1)、換熱管(2)、加速腔(3)、循環泵(4)。
2.如權利要求1所述的加速管式反應器，其特征在于，所述溢流腔(1)設置有壓力平衡口(7)和溢流口(8)。
3.如權利要求1或2所述的加速管式反應器，其特征在于，在換熱管(2)的兩端設置有溫度計(5)。
4.如權利要求3所述的加速管式反應器，其特征在于，所述加速腔(3)設置有進料口(6)，加速腔(3)內部設置有轉軸，轉軸的轉速為1000～10000rpm。
5.如權利要求4所述的加速管式反...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬曉華，金石，明旭，魏振云，胡杰，苗德雨，孫佳瑤，谷東旭，賈儒，杜宇翔，
申請(專利權)人：沈陽化工研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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