回路反应连续化技术及设备

一种应用于多相混合反应的连续化技术及设备

产品详情

一、技术原理及特点

回路反应器(又称喷射环流反应器)主要由反应釜(带压或者常压)、循环泵、热交换器和文丘里喷射器组成,主要是利用液体的高速流动形成的真空引入气相,可以精细地将微气泡在液相中均布,以相对低的能源消耗获取高的混合效果,并将混合相喷射入反应釜内在其中形成整体良好的环流,促进反应持续进行,适用于传质受限的非均相反应。

图1 回路反应器的基本结构与原理

² 可应用于反应放热量大,而依靠夹套换热和盘管能力不足的情况,具有在外部可增加换热器能力的优点。

² 适用于反应速率不是很快,而且参与反应的原料为非均相,其将利用自身的混合效果突出的特点增加反应效率。可用于带细小颗粒物催化剂液-液非均相,尤其适合气-液非均相反应(气体为分散相),经过公司长时间的积累,回路反应可用于液相与气相反应、液相与固相反应、气液固三相反应的连续化生产中。

² 应用效果与反应特性、物性参数紧密相关,因此针对某一个具体的反应,需要以数值模拟和实验(有条件的前提下)相结合的方式去寻求优化的工程设计,尤其是其核心元件——文丘里喷射器的操作性能,例如气液反应时气体吸入量的确定,是一个比较复杂的问题。

二、公司技术优势

  (1)充分利用与高校联合开发的优势,自2015年开始对回路反应器及其关键部件文丘里喷射器进行系列化研发工作及工程应用实践;目前已经掌握和建立了核心部件数值模型及其模拟方法,其合理性和正确性得到了多次工程应用的证实。目前能够做到针对具体的工程对象进行模拟优化和设计。

         

                                                    图2 相关数值模拟示意      图3 数值模拟与工程试验结果对比

  (2)建有中试试验装置,可以针对具体工程对象进行可行性试验。

                图4 回路反应中试实验装置

  3)具有理论水平高、工程创新能力强的研发团队,能够根据具体对象进行精细化设计,工业化应用的案例取得了很好的效果。

                                                                                

                       图5 氟化工中的工程应用                                       图6 丙酮酯化工业生产装置