一种撞击流混合反应器的利记博彩app

本实用新型涉及一种用于液-液非均相反应体系的反应装置，特别是一种撞击流混合反应器，属于石油化工、精细化工领域设备，适用于两种或两种以上物料与催化剂之间的碰撞混合和快速反应。

背景技术：

反应器是化工生产过程中的核心设备，反应器对各反应物料之间传质的效果影响巨大，是影响产品质量和生产效率的重要因素。当液相中发生化学反应时，常存在平行或连串竞争反应，反应的中间产物或终产物会与原料中的某组份进一步发生反应，使反应原料之间的初始混合效果极大地影响反应的速率、选择性和收率，并同时影响生产过程的设计、能耗和生产成本。所以设计高效的液-液混合设备，实现液-液间的初始快速混合，对于提高反应速率、减少副反应、降低能耗和生产成本具有重要意义。

液-液混合的机理主要有层流混合和湍流混合。工业生产中，为了促进不同反应物及催化剂之间的充分混合，常利用湍流混合原理，采用的设备主要有搅拌反应釜、射流喷射混合器、撞击流混合器、静态混合器等。其中，最常用的反应器是带有搅拌装置的间歇釜式反应器，但这种反应器的缺点是内部返混不均匀，搅拌效率不高，不适合连续操作。

工业上常涉及液-液非均相化学反应，反应的效果取决于非均相液体之间是否能够有效分散和混合。特别是采用浓硫酸、磷酸等无机液体酸或离子液体作为催化剂进行的芳烃烷基化反应，催化剂与反应物料是否能够良好混合对反应的收率和选择性起着决定性作用。为了强化非均相物料间的传质传热效果，撞击流反应器及其扩展装置应运而生。然而，多数撞击流反应器是在导流筒内设置螺旋桨结构，使不同方向的流体加速对向碰撞，但因螺旋桨的电机轴为悬臂结构，导致装置运行中不稳定并易损伤，缩短了反应器的使用寿命；另一解决方式是利用循环泵和一组或多组喷嘴使液体对向喷射撞击，虽然增强了混合效果和反应器稳定性，但现有设计不能实现不同反应原料之间按不同比例混合，即不能调控反应原料之间反应的摩尔比。对于无机液体酸或离子液体催化的烷基化反应，需要在接触区有较大的不同原料间的摩尔比，并且需要较大的催化剂浓度，这样才能更好的提高反应的选择性，减少副反应的发生，现有设计都难以解决这一问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种解决上述问题的撞击流混合反应器，结构设计合理、使用可靠，能够使非均相液液物料充分接触，提高反应效率，并且可调整反应物料的配比，有效提高反应的收率和选择性，减少副反应的发生。

本实用新型的技术方案是：

一种撞击流混合反应器，包括反应釜，其特征在于：所述反应釜为圆柱罐体结构，所述反应釜内上部对称设有两个喷嘴，两个喷嘴的喷口相对且分别为重组分循环口和轻组分循环口，所述反应釜内另设有横向布置的圆筒状撞击腔，所述重组分循环口和轻组分循环口被圆筒状撞击腔环绕其中，所述反应釜顶部设有用于加入第一物料和催化剂的加料口和第二物料入口，所述第二物料入口另连接有用于存储和滴加第二物料的第二物料罐，所述第二物料罐顶部设有泵入计量的第二物料的控制阀Ⅰ，所述第二物料罐的底部设有控制滴加速度的控制阀Ⅱ，所述反应釜底部由上至下依次设有用于控制重组分物料循环的阀体Ⅰ、用于控制反应后物料排放的阀体Ⅱ，所述阀体Ⅰ的出口和设置所述重组分循环口的喷嘴之间设有重组分循环泵和循环管线，所述反应釜中部对应有机相液面以下和催化剂液面以上位置与设置所述轻组分循环口的喷嘴之间设有轻组分循环泵和循环管线。

上述的撞击流混合反应器，所述反应釜顶部另设有备用口，以方便检修和其他用途。

上述的撞击流混合反应器，所述第二物料罐顶部另设有备用口，以方便检修和其他用途。

上述的撞击流混合反应器，所述第二物料罐顶部另设有安全泄放口，以泄放反应过程中有可能产生的内部压力，保证设备在安全压力范围内运行。

上述的撞击流混合反应器，所述反应釜的外侧另设有通入冷媒或热媒的夹套，以有效控制反应温度在合理范围，保证产品质量。

上述的撞击流混合反应器，所述圆筒状撞击腔的中心线与两个喷嘴的轴心线重合。

本实用新型的有益效果是：

1、反应器通过两个喷嘴将反应釜内的轻组分物料与催化剂和无机液体酸等重组分物料高速喷出对向撞击，增加了液-液接触面积，同时物料通过喷嘴撞击后再与撞击腔侧壁形成多次撞击，增强了物料之间的碰撞，进一步促进了液液之间混合，进一步增加了液-液接触面积，有效提高了反应效率。

2、第一物料及催化剂先加入反应器，第二物料采用滴加方式，通过对滴加速度的调节，调整反应物料的配比，较好的保证了反应器内有较大的第一物料及催化剂和第二物料的摩尔比，减少副产物的产生，有效提高了反应选择性和反应收率。

3、适用于液-液多相反应，如浓硫酸或离子液体催化的二甲苯-苯乙烯烷基化反应。

4、结构稳定，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体结构示意图。

图中：1.反应釜、2.轻组分循环泵、3.循环管线、4.夹套、5.喷嘴、6.轻组分循环口、7.撞击腔、8.加料口、9.备用口、10.第二物料入口、11.控制阀Ⅱ、12.第二物料罐、13.安全泄放口、14.备用口、15.控制阀Ⅰ、16.重组分循环口、17.喷嘴、18.循环管线、19.重组分循环泵、20.阀体Ⅰ、21.阀体Ⅱ。

具体实施方式

如图1所示，该撞击流混合反应器，包括反应釜1，所述反应釜1为圆柱罐体结构。所述反应釜1内上部对称设有两个喷嘴17、5，两个喷嘴17、5的喷口相对且分别为重组分循环口16和轻组分循环口6，所述反应釜1内另设有横向布置的圆筒状撞击腔7，所述重组分循环口16和轻组分循环口6被圆筒状撞击腔7环绕其中，所述圆筒状撞击腔7的中心线与两个喷嘴17、5的轴心线重合。所述反应釜1顶部设有用于加入第一物料和催化剂的加料口8和第二物料入口10，所述第二物料入口10另连接有用于存储和滴加第二物料的第二物料罐12，所述第二物料罐12顶部设有泵入计量的第二物料的控制阀Ⅰ15，所述第二物料罐12的底部设有控制滴加速度的控制阀Ⅱ11。所述反应釜1底部由上至下依次设有用于控制重组分物料循环的阀体Ⅰ20、用于控制反应后物料排放的阀体Ⅱ21，所述阀体Ⅰ20的出口和设置所述重组分循环口16的喷嘴17之间设有重组分循环泵19和循环管线18，所述反应釜1中部对应有机相液面以下和催化剂液面以上位置与设置所述轻组分循环口6的喷嘴5之间设有轻组分循环泵2和循环管线3。

为方便检修和其他用途，所述反应釜1顶部和第二物料罐12顶部分别设有备用口9、14。为泄放反应过程中有可能产生的内部压力，所述第二物料罐12顶部另设有安全泄放口13，保证设备在安全压力范围内运行。为有效控制反应温度在合理范围，所述反应釜1的外侧另设有通入冷媒或热媒的夹套4，保证产品质量。

本实施例中反应物料包括原料配比中摩尔数较大的第一物料、摩尔数较小的第二物料，以及与有机物料不互溶的无机酸或离子液体催化剂。轻、重组分循环泵2、19为物料的循环提供动力，其中重组分循环泵19用于反应釜1底部比重较大的无机液体酸或离子液体催化剂的循环，轻组分循环泵2用于比重较小的有机相溶液的循环。

工作过程：

保持反应釜1底部的阀体Ⅰ20和阀体Ⅱ21处于关闭状态，通过加料口8加入第一物料和催化剂；在控制阀Ⅱ11关闭的状态下，打开安全泄放口13，打开控制阀Ⅰ15，泵入计量的第二物料，加完后关闭控制阀Ⅰ15；开启阀体Ⅰ20，打开轻、重组分循环泵2、19，使物料循环并在撞击腔7内混合，向反应釜1外侧的夹套4内通入冷却或加热介质，达到反应所需温度；打开控制阀Ⅱ11向反应釜1中滴加第二物料，控制滴加速度，使第二物料在规定时间内滴加完毕，随第二物料的滴加，第一物料和第二物料在催化剂存在下于撞击腔7内反应，并返回反应釜1内料液中，由于催化剂比重较大，沉降并富集于反应釜1底部，并通过重组分循环泵19和喷嘴17再次喷射到撞击腔7内，上层有机相通过轻组分循环泵2和喷嘴5喷射到撞击腔7内与来自喷嘴17的催化剂碰撞混合，催化剂与有机相的比例可通过循环泵的流量控制调节；第二物料滴加完毕后再按规定时间反应一段时间，停止反应；打开阀体Ⅰ20和阀体Ⅱ21排出物料。

整个过程中，保证了物料的充分撞击混合，温度可控，第一物料和第二物料的摩尔比以及催化剂的循环比可通过流量控制调节，保证了反应具有较高的收率和选择性。