[实用新型]一种连续式亚临界水管式反应设备

说明书

技术领域

本发明涉及亚临界水反应设备领域，尤其涉及一种连续式亚临界水管式反应设备。

背景技术

亚临界水（SCW）就是在适度的压力下，把水加热到100℃以上，临界温度374℃以下的高温时，使其仍然保持在液体状态的高温高压水，这时水的性质会发生了很大的变化，一方面其极性会降低，传质阻力变小，对有机物的溶解能力也会增加，类似于有机溶剂，另一方面，随着温度接近临界点，水的酸碱催化能力大大增强，在一定程度上可以代替传统酸碱催化剂用于酸碱催化反应，免去酸碱催化剂的应用以及酸碱的后处理过程，消除了污染源，另外由于其的性质随温度和压力可调，可以根据需要设计反应所需要的条件，控制反应朝期望的方向进行。

很多有机化合物在常温水中都能发生水解，但如无强酸或强碱催化剂的加入，反应转化率会较低，而在SCW中进行水解反应，就能减少甚至消除强酸强碱催化剂的使用，从而免去了反应后的产物中和和分离等步骤，同时能通过控制反应温度等条件来控制SCW的pH值并最终控制反应转化率和产物组成。

但是，由于其反应要求高温高压，对设备的要求比较高，一般现在采用高压反应罐进行间歇、或分批反应，这样反应过程中反应程度自动控制，及取样分析等不太方便，操作过程不容易控制，也不利于放大生产，为了克服目前现有技术设备的缺陷，我们开发一种亚临界水管式反应设备，该设备具有以下优点；设备简单，可以同时现自动控制反应温度、压力和时间，反应过程可以随机取样分析，准确高效的控制反应过程。

发明内容

针对上述情况，为了克服现有技术设备的缺陷，本实用新型涉及一种连续式亚临界水管式反应设备，可有效的控制反应过程温度，压力和时间，提高反应生产效率，及有效进行产品的质量控制，以满足多种反应过程的需要。

本实用新型解决的技术方案是：反应物料输入管线及保护气体输入管线连接在物料贮存罐上面，物料贮存罐出口与流量计进口相连，流量计出口与高压计量泵进口连接，高压计量泵出口管线上装有压力检测器，并与管式反应器进口连接，管式反应器出口与管式冷凝器进口相连，管式冷凝器出口与高压背压阀进口相连，高压背压阀出口与反应液接收器进口相连。

管式冷凝器置于冷却介质贮存器内，冷却介质贮存器内安装有搅拌器和制冷及控温系统。

管式反应器置于加热介质贮存器内，加热介质贮存器内安装有搅拌器和加热及控温系统。

本实用新型的优点是：反应物料经计量由高压计量泵连续送入管式反应器进行连续反应，反应后的产品连续经过管式冷凝器冷却后通过高压背压阀直接得到反应液，过程的压力可以通过高压背压阀调节，温度可由温度控制系统自动控制，反应时间可以根据液体的性质及管式反应器的大小，通过高压计量泵调节流量进行控制。保证正常安全连续的进行反应。

附图说明，图1为本发明实施提供的一种连续式亚临界水管式反应设备示意图。

具体实施方式，参见图1所示，反应物料输入管线（1）及保护气体输入管线（2）连接在物料贮存罐（3）上面，物料贮存罐（3）出口与流量计（4）进口相连，流量计（4）出口与高压计量泵（5）进口连接，高压计量泵（5）出口管线上装有压力检测器（6），并与管式反应器（7）进口连接，管式反应器（7）出口与管式冷凝器（8）进口相连，管式冷凝器（8）出口与高压背压阀（9）进口相连，高压背压阀（9）出口与反应液接收器（10）进口相连，管式冷凝器（8）置于冷却介质贮存器（11）内，冷却介质贮存器（11）内安装有搅拌器（12）和制冷及控温系统（13），管式反应器（7）置于加热介质贮存器（14）内，加热介质贮存器内安装有搅拌器（15）和加热及控温系统（16）。

工作原理是：反应物料从管线（1）输入物料贮存罐（3）内，根据需要可以通过管线（2）通入保护反应物料的隋性气体，贮存罐（3）中的物料经流量计（4）由高压计量泵（5）增压并根据反应时间要求设定一定的流量，反应系统的压力大小由高压背压阀（9）调节，管式反应器（7）反应的温度由贮存器（14）内加热介质温度及加热控温系统（16）控制，管式冷凝器（8）的冷却温度由贮存器（11）内冷却介质温度及制冷和控温系统（13）控温，反应后的反应液通过背压阀（9）后直接进行接收，从而可以实现物料无催化反应自动控制过程。

综上，本实施例的一种连续式亚临界水管式反应设备，可使物料在SCW中发生水解、氧化等反应。反应转化过程具有所需催化剂量少或不需要加入催化剂，反应时间短，对环境无污染的特点，是一项有待于研究和开发的具有现实意义和应用前景的清洁转化技术，使反应过程更加绿色清洁环保，使用费用及生产成体较低，可以放大生产，必会产生巨大的经济和社会效益。