[实用新型]一种管式反应器用的填料塔及管式反应器

说明书

本实用新型涉及管式反应器技术领域，特别是涉及一种管式反应器用的填料塔及管式反应器，包括：第一填料组件包括第一填料主体，第一填料主体中设置有第一弧形凹槽，第一弧形凹槽中设置有射流口；第二填料组件包括第二填料主体，第二填料主体中设置有第二弧形凹槽；第一填料主体的直径大于第二填料主体的直径。本实用新型解决现有技术中管式反应器传质效果不佳的问题。上述管式反应器用的填料塔包括第一填料组件和第二填料组件，第一填料组件是射流组件，主要作用是加速液体流速，产生高速射流增加剪切力。第二填料组件是反冲组件，主要作用是接收第一填料组件产生的射流，在局部产生强烈的反冲效果。

技术领域

本实用新型涉及管式反应器技术领域，特别是涉及一种管式反应器用的填料塔及管式反应器。

背景技术

精细化工与工农业生产、人民生活密切相关，精细化工产品更是无处不在，但化工生产中的安全事故和环保事件屡见报端，让人谈化色变。连续化学反应相较于传统的间歇性生产模式有着独特的安全环保优势。

间歇工艺是指将不同反应物料按批投入反应釜中进行反应，由于反应釜容量大，物料多，传热比表面小，一旦遇到剧烈放热的过程，反应釜的温度将很难控制容易引起较大的安全事故。

连续化学反应工艺是将不同的反应物料通过各自的输送泵精确地输送到反应通道内，通道的特殊结构设计可以在液流通过时产生强烈的湍流，从而达到加强传质的效果；通道的尺寸一般在微米级到毫米级，具有非常大的换热比表面，从而保证反应液温度的精确控制。

危险工艺连续化改造是化学化工领域的趋势。除此之外一些反应速度快、放热量大、传质要求高的普通反应也越来越多的使用连续化工艺。连续化工艺的反应过程是在密闭管道内实现的，有效地防止跑冒滴漏的现象，加上后续工艺的连续化，整个生产均在密闭状态进行，减少了环境的污染，改善操作人员的工作环境。

连续化工工艺是相对于间歇化工工艺来讲的，连续化反应主体反应器可以分为微通道反应器和管式反应器两个方向。微通道反应器是将按照流体力学设计的流道精密的雕刻在平面材料上，在经过封装技术封闭成密闭流道，组装成反应器。管式反应器是将反应液注入盘管或列管中进行反应。

微通道反应器的优势在于较大的换热面积，和强制混合效果；但其工艺复杂，价格昂贵。管式反应器同样具有较大的换热面积，但其管道特性不能产生强烈的湍流效果，因此传质效果不佳，尤其是进行非均相反应。但管式反应器结构简单，造价低廉，比较容易被用户接受。

怎样能使管式反应器达到类似微通道反应器的传质效果，又不失管式反应器经济型的特性，在管道内安装填料或混合器是一种可行的办法。然而市场上却几乎找不到专门为管式反应设计的填料，尤其是应用在精细化工领域的反应用填料。市场上常见的填料或混合器大多是用于污水处理、混胶、气体吸收等领域。常见的混合器有SK型静态混合器、SV型静态混合器、SX型静态混合器、SL型静态混合器、SH静态混合器等，这些混合器大多具有这样的特性，即中心流速较快，管壁流速较慢。如果仅仅使用在污水的药剂混合、简单的酸碱反应等不会造成影响。但如果使用在精细化工反应中，流道长度大大增加，每一段的速度差会造成反应物料分布时间变宽，随着管路的延长，这种分布时间会累积到不可接受的程度，大大增加串联副反应的程度。

对精细化工反应来讲需要一种能在较小流速下产生强烈的传质传热效果的填料。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种管式反应器用的填料塔及管式反应器，用于解决现有技术中管式反应器传质效果不佳的问题。上述管式反应器用的填料塔包括第一填料组件和第二填料组件，第一填料组件是射流组件，主要作用是加速液体流速，产生高速射流增加剪切力。第二填料组件是反冲组件，主要作用是接收第一填料组件产生的射流，在局部产生强烈的反冲效果。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种管式反应器用的填料塔，所述填料塔包括：