[实用新型]自吸式一体膜反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及反应器，具体涉及一种自吸式一体膜反应器。

背景技术

目前，液-液-固反应主要是反应物为互不相溶的液相，而催化剂为固体的反应。此类反应主要是传质控制的反应，液相反应物的充分混合是实现反应高效进行的最关键步骤。而目前化工生产中主要采用带搅拌的釜式反应器来实现这一过程。这种带搅拌的釜式反应器占地面积大，搅拌叶中心位置容易形成混合死角传质效果差，生产效率低。此外，还需要配套多级过滤来实现固体催化剂与反应物料的分离，流程复杂，设备投资高。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种自吸式一体膜反应器，混合效果好，传质充分，结构紧凑，适合于液-液-固三相反应。

本实用新型的技术解决方案是：该自吸式一体膜反应器包括反应器本体、空心轴、导流筒、折流挡板、换热盘管、涡轮叶片、进料口、 出料口和膜组件，反应器本体的顶部设进料口，反应器本体的底部设出料口，反应器本体内位于出料口处安装膜组件，反应器本体的轴心线上安装空心轴，空心轴的底端连接空心涡轮，反应器本体内位于空心涡轮周围从上往下安装导流筒和折流挡板，反应器本体的内壁与导流筒和折流挡板之间安装换热盘管，整体构成自吸式一体膜反应器。

液体反应物料A由进料口进入反应器本体，在空心涡轮的推动下以一定速度旋转，促使液流激烈湍动，使空心涡轮周围的动能增加而位能减少，从而使空心涡轮周围高动能的液体压力低于空心涡轮中心低动能的液体压力，形成空位状态；通过空心轴吸入另一种反应物料B，被吸入空心涡轮的液体由空心涡轮的背侧开口不断排出，在高速旋转的空心涡轮的末端附近分散成为细小的液滴，并与液体反应物料A充分混合，径向流动至导流筒附近，再经挡板折流，转变为轴向流，从而使反应体系形成一个循环流动的混合体系，在反应器本体内形成均匀的混合系统；充分混合后的物料在固体催化剂的作用下反应，反应放出的热量被换热盘管移出，反应物料经膜组件进行分离，固体催化剂被截留在反应器本体中，渗透液作为粗产品采出。

本实用新型将自吸式混合、反应和催化剂分离耦合在一个反应器中进行，既利用自吸式混合效率高的优势，又利用了膜分离占地面积小，分离效率高的优势；本实用新型结构紧凑，混合效果好，传质充分，转化率高，产品质量好，无需配套多级过滤，适用于液-液-固三相反应，为化工过程强化提供了有效的设备支持。

附图说明

图1为自吸式一体膜反应器结构示意图。

图中：1自吸式反应器本体；2空心轴；3导流筒；4折流挡板； 5换热盘管；6涡轮叶片；7进料口；8 出料口；9膜组件 。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。

如图1所示，该自吸式一体膜反应器包括反应器本体1、空心轴2、导流筒3、折流挡板4、换热盘管5、涡轮叶片6、进料口7、 出料口8和膜组件9，反应器本体1的顶部设进料口7，反应器本体1的底部设出料口8，反应器本体内位于出料口8处安装膜组件9，反应器本体1的轴心线上安装空心轴2，空心轴2的底端连接空心涡轮6，反应器本体1内位于空心涡轮6周围从上往下安装导流筒3和折流挡板4，反应器本体1的内壁与导流筒3之间安装换热盘管5，整体构成自吸式一体膜反应器。

液体反应物料A由进料口7进入反应器本体1，在空心涡轮6的推动下以一定速度旋转，促使液流激烈湍动，使空心涡轮周围的动能增加而位能减少，从而使空心涡轮周围高动能的液体压力低于空心涡轮中心低动能的液体压力，形成空位状态；通过空心轴2吸入另一种反应物料B，被吸入空心涡轮6的液体由空心涡轮的背侧开口不断排出，在高速旋转的空心涡轮的末端附近分散成为细小的液滴，并与液体反应物料A充分混合，径向流动至导流筒3附近，再经折流挡板4转变为轴向流，从而使反应体系形成一个循环流动的混合体系，在反应器本体1内形成均匀的混合系统；充分混合后的物料在固体催化剂的作用下反应，反应放出的热量被换热盘管5移出，反应物料经膜组件9进行分离，固体催化剂被截留在反应器本体中，渗透液作为粗产品采出。