[实用新型]一种一体化膜反应装置

说明书

本实用新型涉一种一体化膜反应装置，其具有滴流床结构，从上至下，所述一体化膜反应装置依次包括：物料入口，设置于所述一体化膜反应装置的顶部，用于加入反应物料；液体分布器，用于分散反应物料；催化剂床层，用于物料的反应；膜组件，用于分离小分子产物；物料出口，设置于所述一体化膜反应装置的底部，用于引出反应物料；以及真空管路，与所述膜组件通过管线连接，用于控制所述膜组件中的真空度。本实用新型的膜反应装置通过将特定的膜组件与催化剂床层的组合，实现了酯化、醚化、缩合、脱水等可逆反应反应器内及时脱除水分，从而获得目标产物高产率。

技术领域

本实用新型涉及多相催化反应技术领域，尤其涉及一种能够将产物之一间断移出的一体化膜反应装置。

背景技术

醚化、酯化、缩合、脱水等反应产物都有小分子，如：水分子。而且这些反应往往是可逆反应，一般情况下反应进行不彻底。要想提高主产物醚或酯的收率，需要分离出小分子产物，使得平衡向正方向进行。

传统的蒸馏方法脱除反应的产物水，存在能耗大、污染环境等问题。相比膜分离具有设备简单、操作方便等优势，并且具有选择性分离性能以及更高的转化率。渗透汽化膜作为一种膜分离技术，在化工、医药、环境、食品和生物等诸多领域应用不断扩大。

CN204752567U、CN202297554U、CN103012149A等专利中描述了反应器和蒸汽渗透膜的组合集成工艺技术，即：部分反应液或蒸汽经过膜分离单元脱除水分后再返回反应单元继续反应，原料转化率都有显著地提高。但是这些工艺中往往膜分离单元和反应单元相互独立，分离脱水后的反应液需要不断经过泵循环返回反应单元，能耗较高。适用于工业化的反应分离一体式反应装置有待开发。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型的一体化膜反应装置，以滴流床反应器结构为基础，通过设计特定的膜组件，并将其分别置于各段催化剂床层之下，从而有效地实现了小分子产物间断脱除，促进了各段反应平衡右移，最终提高了目标产物产率。

本实用新型的技术方案如下：

一种新型的一体化膜反应装置，其具有滴流床结构，从上至下，所述一体化膜反应装置依次包括：

物料入口，设置于所述一体化膜反应装置的顶部，用于加入反应物料；

液体分布器，用于分散反应物料；

催化剂床层，用于物料的反应；

膜组件，用于分离小分子产物；

物料出口，设置于所述一体化膜反应装置的底部，用于引出反应物料；以及

真空管路，与所述膜组件通过管线连接，用于控制所述膜组件中的真空度。

优选地，所述膜组件具有：

圆形板框，所述圆形板框用于将所述膜组件固定在一体化膜反应装置中；

多个平板式渗透汽化膜板，所述平板式渗透汽化膜板相对所述圆形板框的水平面倾斜排布，所述平板式渗透汽化膜板内部有多条平行的通道，所述平板式渗透汽化膜板两端分别与密封件连接，所述密封件具有中空槽，与所述平板式渗透汽化膜板连接后与所述平板式渗透汽化膜板内的所述通道相通，所述密封件相对所述平板式渗透汽化膜板的另一侧设置接口；

多个导轨，所述导轨设置于所述圆形板框上，各个所述平板式渗透汽化膜板整体固定于各个所述导轨上，确保各个所述平板式渗透汽化膜板平行且倾斜；

总管，设置于所述圆形板框周边，并与所述密封件相对所述平板式渗透汽化膜板的另一侧设置的接口相连接，所述总管通往所述一体化膜反应装置外，与所述真空装置连通，以保证所述平板式渗透汽化膜板的所述通道内保持一定真空度，并构成小分子产物通道。