一种管式循环滴加反应装置的制作方法

1.本实用新型涉及滴加反应装置技术领域，具体是一种管式循环滴加反应装置。


背景技术：

2.传统的滴加反应装置一般由反应釜和滴加进料泵组成，化学物质在反应釜中的搅拌器作用下进行混合传质、加强换热，反应釜的釜壁起到换热的作用。但是在反应釜内存在着较多的化学物质，使得传统的滴加反应装置中的反应釜持液量大，如果其中发生爆炸的意外，其爆炸威力大，增加了安全风险。
3.而传统的管式反应装置，多种化学物质在管道中混合，通过多段弯道的折弯和合适的管道长度使多种化学物质进行混合并且通过管道传热。但是传统的管式反应装置的化学混合物质仅具有单一的流向，没有循环回路，在管道中的化学物质混合不充分，导致混合出来的化学物质的收率低，副产物多，造成浪费，并且传统管式反应装置的传质和传热功能都集中在一起，其反应时的温升较大，不利于设备的维护和人员的操作，甚至不利于部分化学反应的进行。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型目的是提供一种管式循环滴加反应装置。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种管式循环滴加反应装置，包括出料管道、开关阀门、滴加装置、循环混合泵和管式反应器，所述出料管道与开关阀门的一端连接，所述滴加装置的两端分别与所述循环混合泵的进口和管式反应器的出口连接，所述循环混合泵的出口与所述管式反应器的进口连接，所述管式反应器与滴加装置相连接处与所述开关阀门的另一端连接，所述滴加装置、循环混合泵和管式反应器在所述开关阀门的一侧形成反应循环结构。
6.优选地，所述滴加装置包括连接在所述循环混合泵和管式反应器之间的滴加管道和若干条连接在所述滴加管道上的进料管道，所述进料管道包括料筒、与所述料筒连接的液体泵、开关阀门和与所述开关阀门连接的并安装在所述滴加管道上的滴加头，若干条所述进料管道根据滴加反应需要布置在所述滴加管道中。
7.进一步地，所述滴加头为可将进料分散成较细微颗粒状态的分散滴加头。
8.进一步地，在所述进料管道中设置有滴加计量泵，所述滴加计量泵设置在所述料筒和液体泵之间。
9.优选地，所述开关阀门采用隔膜阀。
10.优选地，所述管式反应器具有延长反应散热时间的由多段u型管形成的反应管道。
11.优选地，所述管式反应器包括用于反应液体通过的反应管道、设置在所述反应管道外的用于与所述反应管道进行热交换的腔体、设置在所述腔体上的冷媒入口与冷媒出口和分别与所述冷媒入口和冷媒出口连接的循环泵。
12.进一步地，所述循环泵的流量大于所述循环混合泵的流量。
13.本实用新型技术效果主要体现在以下方面：通过将滴加装置、循环混合泵和管式反应器结合组成反应循环结构，使得反应物在反应循环结构内能够充分的反应混合；其管式反应器将反应热带走，使反应循环结构中的温升可控，并且混合反应物不停地循环，可避免反应物的热聚集；管式反应器的换热面积可任意放大，避免特殊情况下的反应温度过高；通过控制反应温度可减少反应中的副产物，提高产出率；整个反应循环结构的化学物质持液量小，降低化学物质如果发生爆炸时候的威力与风险；整体结构简单，适合大规模生产。
附图说明
14.图1为本实用新型整体示意图一；
15.图2为本实用新型整体示意图二；
16.图3为本实用新型滴加装置示意图；
17.图4为本实用新型管式反应器示意图。
具体实施方式
18.以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。
19.实施例1：根据图1-4所示，一种管式循环滴加反应装置，包括出料管道1、开关阀门2、滴加装置31、循环混合泵32和管式反应器33，所述出料管道1与开关阀门2的一端连接，所述滴加装置31的两端分别与所述循环混合泵32的进口和管式反应器33的出口连接，所述循环混合泵32的出口与所述管式反应器33的进口连接，所述管式反应器33与滴加装置31相连接处与所述开关阀门2的另一端连接，所述滴加装置31、循环混合泵32和管式反应器33在所述开关阀门2的一侧形成反应循环结构3,所述开关阀门2用于控制所述反应循环结构3内的反应物质流出所述出料管道1，所述开关阀门2可采用隔膜阀，在所述开关阀门2不开启的情况下，所述反应循环结构3内的物质会不停地反应循环，从而可使反应更加充分，并且通过控制反应循环时间，控制所述反应循环结构3的温升。
20.相比传统的滴加反应和管式反应，传统的滴加反应通过在反应釜内混合大量的反应物质，持液量大使得具有爆炸威力大的风险；传统的管式反应的单一流向，使得传质与传热功能集成在一起，反应温升大。而在本技术中的持液量小，降低了在反应发生爆炸时的威力和风险，并且所述循环反应结构3将传质和传热功能分离，不但使反应更加充分，而且使温度温升可控（根据不同的反应，相比传统的管式反应的温升降低约5-30倍），避免热聚集，减少了副产物，提高产出率。
21.所述管式反应器33用于控制所述反应循环结构3中的反应物的温度，将反应物的热量通过热交换的方式控制，所述管式反应器33具有延长反应散热时间的由多段u型管（蛇形管）形成的反应管道331，可根据实际需要增加或延长反应管道331，使得换热面积增大，更有效地控制温升。
22.实施例2：
23.与实施例1的区别在于：所述滴加装置31包括连接在所述循环混合泵32和管式反应器33之间的滴加管道311和若干条连接在所述滴加管道311上的进料管道，所述进料管道包括用于盛装反应前的化学物质的料筒312、与所述料筒312连接的液体泵313、开关阀门2
和与所述开关阀门2连接的并安装在所述滴加管道311上的滴加头314，所述液体泵313用于使所述料筒312内的物质流向开关阀门2，通过开启或关闭所述开关阀门2控制所述料筒312内的物质流向滴加头314，进行并控制滴加反应，若干条所述进料管道根据滴加反应需要布置在所述滴加管道311中，且可按一定距离排列分布，所述开关阀门2可采用隔膜阀。
24.所述滴加装置31能够控制滴加反应的反应程度、反应温度甚至控制不同物质的反应，相对于在反应釜中添加大量的反应物，其具有控制反应爆炸威力以及风险的优点。
25.实施例3：
26.与实施例2的区别在于：所述滴加头314为可将进料分散成较细微颗粒状态的分散滴加头，例如zl202020008669.6一种反应釜分散滴加装置，上述引用仅代表本案中的所述分散滴加头的一种实施方式，所述分散滴加头能够使进入所述滴加管道311中的物质被分散成较细微颗粒状态，在较细微颗粒状态下在所述滴加管道311中进行相对静态的混合，相比一般的滴加反应已经能够相对充分混合和在一起，然后在所述循环混合泵32中再一次进行动态的混合，静态与动态混合的结合能够更加充分地将反应物混合。
27.实施例4：
28.与实施例2的区别在于：在所述进料管道中设置有滴加计量315泵，所述滴加计量泵315设置在所述料筒312和液体泵313之间，能够更准确地控制进入所述滴加管道311进行滴加反应的物质的量，更好地控制反应的进行和反应的温度。
29.实施例5：
30.与实施例1的区别在于：所述管式反应器33包括用于反应化学物通过的反应管道331、设置在所述反应管道331的用于与所述反应管道331进行热交换的腔体332、设置在所述腔体332上的冷媒入口333与冷媒出口334和分别与所述冷媒入口333和冷媒出口334连接的循环泵，在所述冷媒入口333、冷媒出口334与循环泵之间流动循环有用于与反应管道331进行热交换的冷媒物质，将所述反应管道331中的温度进行控制。
31.实施例6：
32.与实施5的区别在于：所述循环泵的流量大于所述循环混合泵32的流量，因为所述循环混合泵32内流动的时反应化学物质，其属于发散出热量，而所述循环泵内流动的是冷媒，其用于将反应化学物质所散发出的热量以热交换的方式带走，所以加大其流量流速，是其能够带走更多的热量，达到控制所述反应循环结构3的温度的目的。