[发明专利]一种塔式连续流反应器及其应用

权利要求书

1.一种塔式连续流反应器，其特征在于所述反应器（1）呈塔式结构，反应器（1）顶部设有电机（10），电机（10）连接有搅拌轴（5）；反应器（1）内自下而上间隔设置有多块隔板（6），隔板（6）将反应器（1）分隔为若干个反应室，每块隔板（6）上均设有多个升液孔（8）和一个用于穿过搅拌轴（5）的轴孔（9），所述多块隔板（6）上的轴孔（9）位于同一竖直线上；

所述搅拌轴（5）的下端从反应器（1）顶部伸入反应器（1）内，且穿过隔板（6）上的轴孔（9）延伸至反应器（1）底部；在反应器（1）中，每一反应室内的搅拌轴（5）上均固定设有至少一层搅拌叶片；

在反应器（1）中，最下方的反应室的底部设有进料口（7），最上方的反应室的上部设有出料口（2），从进料口（7）向反应器（1）内通入反应液时，反应液能通过隔板（6）上的升液孔（8），从下到上依次经过反应器（1）的每个反应室中进行反应，反应产物最终从出料口（2）流出。

2.如权利要求1所述的一种塔式连续流反应器，其特征在于在反应器（1）中，每一反应室内均安装有盘管换热器（3），每一反应室内的盘管换热器（3）中分别通入冷媒介质或热媒介质，以便对反应器（1）的各个反应室内的反应温度进行独立控制；其中，盘管换热器（3）的进口端和出口端均从反应器（1）的侧壁向外穿出。

3.如权利要求1所述的一种塔式连续流反应器，其特征在于每块隔板（6）的升液孔（8）上均配合安装有升液管，并在升液管上安装单向阀，使得反应器（1）内的反应液只能从下而上流动。

4.如权利要求1所述的一种塔式连续流反应器，其特征在于隔板（6）上的升液孔（8）孔径为3～40mm，隔板（6）上的升液孔（8）数量为1-10个；所述隔板上的升液孔总开孔面积是隔板（6）面积的5～50%。

5.如权利要求3所述的一种塔式连续流反应器，其特征在于所述隔板上的升液管，升出隔板高度为2～20cm。

6.如权利要求1所述的一种塔式连续流反应器，其特征在于所述搅拌叶片的外径与反应器内径之比为0.1~0.9:1；反应器（1）被隔板分隔形成的反应室数量为3～30个。

7.如权利要求1所述的一种塔式连续流反应器，其特征在于在反应器（1）中，每一反应室均设有测温仪（14），每一反应室的上部均设有取样口（11），最上方的反应室上设有压力表（13）；电机（10）通过减速机（15）与搅拌轴（5）连接。

8.如权利要求1所述的塔式连续流反应器应用在在酯交换反应生产生物柴油中，其特征在于将碱催化剂、甲醇与植物油充分混合形成反应原料液，反应原料液持续从反应器（1）的进料口进入，最先进入反应器的最下方反应室中，由电机带动搅拌轴，进而由搅拌轴带动搅拌叶片对反应原料液进行搅拌，同时反应器（1）的每一反应室内均通过盘管换热器（3）进行单独加热控温，使得反应原料液在每一反应室内得以充分受热、搅拌均匀，使反应原料液得以反应充分；当液体填满某一反应室后，液体通过隔板上的升液孔上升到下一层反应室中，依次类推，物料不断通过隔板上的升液孔上升至更高层的反应室内进行反应，产物最终通过出料口排出反应器。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于从反应器（1）的最下方反应室到最上方反应室的反应温度逐渐降低，最下方反应室的反应温度在64-65℃，最上方反应室的反应温度在54-55℃。

10.如权利要求8所述的应用，其特征在于反应原料液中，甲醇与植物油的质量比是1:4.5~5.5，碱催化剂是KOH或NaOH，碱催化剂的质量是植物油质量的0.8~1.2%；反应原料液在反应器（1）内的总停留时间是30-60min，优选为35-45min。