CN213434358U - 一种催化剂间歇循环反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种催化剂间歇循环反应釜，包括反应釜、设置于反应釜内的搅拌机构和与反应釜相连的循环进料单元。反应釜底部或侧部设置有循环液出口，顶部或侧部设置有循环液进口。循环进料单元包括与循环液出口相连的循环液出口管和与循环液进口相连的循环液进口管，循环液出口管和所述循环液进口管之间设置有循环泵，用于将反应釜内的物料从循环液出口循环通入循环液进口形成循环物料。循环液进口管上设置有循环进料口，用于补加反应原料，并将其与所述循环液进口管处的循环物料混合通入反应釜内。本实用新型尤其适用于催化剂粒径较大的催化反应，分批补加原料并与釜内循环物料充分混合，从而显著提升原料转化效率。

Description

一种催化剂间歇循环反应釜

技术领域

本实用新型属于化工生产设备技术领域，尤其涉及一种催化剂间歇循环反应釜。

背景技术

反应釜在食品、医药、化工等领域的应用十分广泛，传统的反应釜通常是一个容器，内部设有搅拌装置，在反应釜本体上设置进料口和出料口。间歇式反应釜是指用于批量反应而设计的反应釜。间歇式反应釜可以是完全间歇式反应釜或者半间歇式反应釜，比如液态原料批量进入，产物批量排出等。

反应釜在工作时候，大多都需要催化剂的参与。催化剂在化学反应里起着改变(加快或减慢)反应原料的化学反应速率的作用，而本身的质量和化学性质在反应前后(反应过程中会改变)基本不发生变化。因此，催化剂对反应釜内原料的转化效率起着决定性地作用。然而，在实际反应中，可能存在如下问题：溶液堆积在反应釜底部，无法对底部溶液进行充分搅拌，部分反应过于剧烈，无法暂停反应；催化剂分布不均匀、与反应原料接触不充分等问题，导致反应速率降低。

随着当今时代的高速发展，加快化学反应速度、增加反应收率、简化后处理过程、改善反应的选择性、提高生产效率已经成为人们迫切需要解决的重大课题。因此，如何使得间歇式反应釜的工作过程更加简便易行是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

目前现有的间歇式反应釜工作过程中，由于其设备结构较为复杂，虽然能够满足基本的生产加工需要，但其操作过程较为繁琐，操作难度较大，工人劳动强度较大，给相关生产工序的顺利实施造成了诸多不利影响。

因此，急需提供一种催化剂间歇循环反应釜，以防止催化剂在反应过程的沉降、聚集，提高催化效率，避免放料过程催化剂堵塞放料管道等问题。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种催化剂间歇循环反应釜，在反应釜外依次设置有循环液出口管、循环泵和循环液进口管，循环液进口管上设置有循环进料口。反应釜内的物料从循环液出口循环通入循环液进口形成循环物料；与此同时，从循环进料口补加反应原料，与循环液进口管处的循环物料混合通入反应釜内，使得催化剂在循环时可吸附原料，从而显著提升原料转化效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种催化剂间歇循环反应釜，包括反应釜、进料口、出料口、设置于所述反应釜内的搅拌机构和与所述反应釜相连的循环进料单元；所述反应釜底部或侧部设置有循环液出口，顶部或侧部设置有循环液进口，所述循环液进口的高度高于所述循环液出口的高度；所述循环进料单元包括与所述循环液出口相连的循环液出口管和与所述循环液进口相连的循环液进口管；所述循环液出口管和所述循环液进口管之间设置有循环泵，用于将所述反应釜内的物料从所述循环液出口循环通入所述循环液进口形成循环物料；所述循环液进口管上设置有循环进料口，用于补加反应原料，并将其与所述循环液进口管处的循环物料混合通入所述反应釜内。

进一步的，所述进料口设置于所述反应釜的顶壁或侧壁上部，所述出料口设置于所述反应釜的底壁或侧壁下部。

进一步的，所述循环泵设置于靠近所述循环液出口设置。

进一步的，所述循环液进口管包括与所述循环泵相连的竖直管路和与所述循环液进口相连的水平管路。

进一步的，所述循环进料口设置于所述水平管路上，用于垂直补加反应原料，以使补加的反应原料与所述水平管路中的循环物料形成垂直冲击混合，提高混合效率。

进一步的，所述循环液进口设置于所述反应釜高度的2/3以上的部位。

进一步的，所述循环液进口设置于所述反应釜的顶壁上。

进一步的，所述循环液出口设置于所述反应釜高度的1/3以下的部位。

进一步的，所述进料口设置于所述反应釜的顶壁上，所述出料口设置于所述反应釜的底壁上。

进一步的，所述搅拌机构包括搅拌器和驱动电机，所述搅拌器为桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、推进式搅拌器或框式搅拌器。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供的一种催化剂间歇循环反应釜具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的催化剂间歇循环反应釜，在反应釜外设置循环进料单元，循环进料单元包括循环液出口管、循环泵和循环液进口管，用于将所述反应釜内的物料从所述循环液出口循环通入所述循环液进口形成循环物料；循环液进口管上设置有循环进料口，用于补加反应原料。如此设置，反应釜内的物料从循环液出口循环通入循环液进口形成循环物料；与此同时，从循环进料口补加反应原料，与循环液进口管处的循环物料混合通入反应釜内，使得循环物料中的催化剂在循环时可吸附原料，从而显著提升原料转化效率。

(2)本实用新型提供的催化剂间歇循环反应釜，循环液进口管包括与循环泵相连的竖直管路和与所述循环液进口相连的水平管路。循环进料口优选设置于所述水平管路上，用于垂直补加反应原料，从而与所述水平管路中的循环物料形成垂直冲击混合，以提高混合效率；混合过程中，循环物料中的催化剂能够吸附原料，从而提高催化剂的分布均匀度以及与原料的接触面积；混合后，混合物料从循环液进口喷淋至反应釜内，在反应釜的预设反应条件下继续进行催化反应，最终实现提升原料转化效率的目的。

(3)本实用新型提供的催化剂间歇循环反应釜，尤其适用于催化剂粒径较大的催化反应，通过分批补加原料并与釜内循环物料进行充分混合，从而显著提升原料转化效率。

附图说明

图1为本实用新型一种催化剂间歇循环反应釜的结构示意图。

图中，10-反应釜；11-进料口；12-出料口；13-搅拌机构；20-循环液出口管；21-循环液进口管；22-循环泵；23-循环进料口。

具体实施方式

以下将对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

请参阅图1所示，本实用新型提供了一种催化剂间歇循环反应釜，包括反应釜10、设置于所述反应釜10内的搅拌机构13和与所述反应釜10相连的循环进料单元。所述反应釜10底部或侧部设置有循环液出口，顶部或侧部设置有循环液进口，且所述循环液进口的高度高于所述循环液出口的高度。例如，所述循环液进口设置于所述反应釜10高度的2/3以上的部位，所述循环液出口设置于所述反应釜10高度的1/3以下的部位。如此设置，在外部循环泵的作用下，使得反应釜10内的反应物料能够从所述反应釜10底部或侧部下方的循环液出口排出，再从顶部或侧部上方的循环液进口排入，通过外部强制循环，提高物料混合度。

其中，所述反应釜10的顶壁或侧壁的上部设置有进料口11，底壁或侧壁下部设置有出料口12。进料口11用于初始反应物料的添加，出料口12用于批量排出反应产物。

所述搅拌机构13包含搅拌器和驱动电机，在本实施方式中，所述搅拌器可以为桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、推进式搅拌器或框式搅拌器，具体不以此为限。

所述循环进料单元包括与所述循环液出口相连的循环液出口管20和与所述循环液进口相连的循环液进口管21。所述循环液出口管20和所述循环液进口管21之间设置有循环泵22，且循环泵22靠近所述循环液出口设置，用于将所述反应釜10内的物料从所述循环液出口循环通入所述循环液进口形成循环物料。所述循环液进口管21上设置有循环进料口23，用于补加反应原料，并将其与所述循环液进口管21处的循环物料混合通入所述反应釜10内。如此设置，反应釜10内的物料从循环液出口循环通入循环液进口形成循环物料；与此同时，从循环进料口23补加反应原料，与循环液进口管21处的循环物料混合通入反应釜10内，使得催化剂在循环时可吸附原料，从而显著提升原料转化效率。

其中，所述循环液进口管21包括与循环泵22相连的竖直管路和与所述循环液进口相连的水平管路。所述循环进料口23设置于所述水平管路上，用于垂直补加反应原料，从而与所述水平管路中的循环物料形成垂直冲击混合，以提高混合效率；混合过程中，循环物料中的催化剂能够吸附原料，从而提高催化剂的分布均匀度以及与原料的接触面积；混合后，混合物料从循环液进口喷淋至反应釜10内，在反应釜10的预设反应条件下继续进行催化反应。

下面对所述催化剂间歇循环反应釜的使用原理进行说明：

在反应初期，从反应釜10的进料口11添加预设批量的反应原料，打开搅拌机构13，然后将反应釜10升至预设温度和压力条件进行反应；与此同时，打开循环泵22，使得反应釜10内的物料在反应釜10外形成强制循环，增加物料的混合均匀度。反应到一定阶段后，从循环进料口23继续添加反应原料，其与循环液进口管21处的循环物料形成冲击混合，然后共同通入反应釜10内，使得循环物料内的催化剂在循环时可吸附反应原料，从而显著提升原料转化效率。反应过程中，定时或定量从反应釜10的出料口12排出反应产物，如此即形成间歇产物收集。

综上所述，本实用新型提供的一种催化剂间歇循环反应釜，包括反应釜10、设置于反应釜10内的搅拌机构13和与反应釜10相连的循环进料单元。反应釜10底部或侧部设置有循环液出口，顶部或侧部设置有循环液进口。循环进料单元包括与循环液出口相连的循环液出口管20和与循环液进口相连的循环液进口管21，循环液出口管20和所述循环液进口管21之间设置有循环泵22，循环液进口管21上设置有循环进料口23。如此设置，反应釜10内的物料从循环液出口循环通入循环液进口形成循环物料；与此同时，从循环进料口23补加反应原料，与循环液进口管21处的循环物料混合通入反应釜10内，使得催化剂在循环时可吸附原料，从而显著提升原料转化效率。本实用新型尤其适用于催化剂粒径较大的催化反应，分批补加原料并与釜内循环物料充分混合，从而显著提升原料转化效率。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种催化剂间歇循环反应釜，其特征在于，包括反应釜(10)、进料口(11)、出料口(12)、设置于所述反应釜(10)内的搅拌机构(13)和与所述反应釜(10)相连的循环进料单元；所述反应釜(10)底部或侧部设置有循环液出口，顶部或侧部设置有循环液进口，所述循环液进口的高度高于所述循环液出口的高度；所述循环进料单元包括与所述循环液出口相连的循环液出口管(20)和与所述循环液进口相连的循环液进口管(21)；所述循环液出口管(20)和所述循环液进口管(21)之间设置有循环泵(22)，用于将所述反应釜(10)内的物料从所述循环液出口循环通入所述循环液进口形成循环物料；所述循环液进口管(21)上设置有循环进料口(23)，所述循环进料口(23)设置于所述水平管路上，用于垂直补加反应原料，以使补加的反应原料与所述水平管路中的循环物料形成垂直冲击混合，提高混合效率。

2.根据权利要求1所述的一种催化剂间歇循环反应釜，其特征在于，所述进料口(11)设置于所述反应釜(10)的顶壁或侧壁上部，所述出料口(12)设置于所述反应釜(10)的底壁或侧壁下部。

3.根据权利要求1所述的一种催化剂间歇循环反应釜，其特征在于，所述循环泵(22)靠近所述循环液出口设置。

4.根据权利要求1所述的一种催化剂间歇循环反应釜，其特征在于，所述循环液进口管(21)包括与所述循环泵(22)相连的竖直管路和与所述循环液进口相连的水平管路。

5.根据权利要求1所述的一种催化剂间歇循环反应釜，其特征在于，所述循环液进口设置于所述反应釜(10)高度的2/3以上的部位。

6.根据权利要求5所述的一种催化剂间歇循环反应釜，其特征在于，所述循环液进口设置于所述反应釜(10)的顶壁上。

7.根据权利要求1所述的一种催化剂间歇循环反应釜，其特征在于，所述循环液出口设置于所述反应釜(10)高度的1/3以下的部位。

8.根据权利要求2所述的一种催化剂间歇循环反应釜，其特征在于，所述进料口(11)设置于所述反应釜(10)的顶壁上，所述出料口(12)设置于所述反应釜(10)的底壁上。

9.根据权利要求1所述的一种催化剂间歇循环反应釜，其特征在于，所述搅拌机构(13)包括搅拌器和驱动电机，所述搅拌器为桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、推进式搅拌器或框式搅拌器。

Images