反应釜和应用该反应釜的三相流催化反应方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的领域是一种化工反应设备领域，尤其涉及三相流反应领域。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，化工领域中针对分散系中包括液相和气相物质进行反应，且利用固相催化剂进行催化的生产反应，普遍采用的是两种方式:
[0003]第一种是采用固定床体作为催化剂载体将催化剂固定在反应釜中，利用分散系中的液相和气相混合后与催化床接触实现催化反应。
[0004]在这种反应釜中，催化剂在反应釜中的位置相对固定，催化剂在反应釜中的位置一般不会发生分散和移动，从而当反应完成后无需考虑将催化剂与生成物之间进行过滤分离，也能降低催化剂的损耗。
[0005]但是在这种反应釜中，往往会设置有机械搅拌设备以加强反应物与催化剂之间的接触，但是由于催化剂位于固定的催化床上，从而催化剂与反应物的接触效率仍然较低。
[0006]目前第二种采用的是将催化剂以固体小颗粒的形式置于反应釜中，这样将催化剂分散在分散系中与反应物进行接触。
[0007]在这种反应釜中，催化剂在反应釜中的位置相对自由，可以在反应釜中发生分散和移动，从而能够更好的实现催化剂与反应物之间的接触。
[0008]但是在这种反应圣中，往往存在两个冋题:
[0009]首先是关于催化剂在分散系中与反应物之间的接触效率仍然有待提高，这主要是因为分散系中的固相催化剂会在重力作用下发生沉降，即使在设置有机械搅拌设备的前提下，固相催化剂的浓度往往是分散系下层远大于上层。这是因为通常情况下搅拌设备可以实现的是加强分散系中同一层面的物质接触，而对于加强分散系中位于不同层面的物质接触则效果十分有限。
[0010]其次还存在的一个问题就是待反应完成之后需要考虑催化剂与生成物之间的过滤分离问题。在现有技术中，目前采用的是在反应完成后将反应釜中的物质导出再进行过滤。这样的生产设备结构复杂，也增加了生产中的工序步骤，还增加了产品和催化剂的损耗几率。现有技术中之所以存在着这样的问题，首先的一个原因就是本领域技术人员并没有设计出一种合适的过滤结构能够安装在反应釜中同时还不会对反应釜中原本存在的设备造成影响；其次，在化工反应中反应釜内的工作环境普遍具有腐蚀性，较为恶劣，很难找到一种滤材能够在这样恶劣的工况中进行过滤、反吹和机械搅拌振动等工作而能长期稳定运行。
[0011]综上所述可以看出，目前针对三相流催化反应，缺乏一种理想的高效率生产设备和反应生产方法。
【发明内容】
[0012]本发明旨在提供一种生产效率高的反应釜，同时提供一种应用该反应釜的三相流催化反应方法；
[0013]其次本发明还提供了另一种生产效率高的反应釜，同时提供一种应用该反应釜的三相流催化反应方法。
[0014]首先为了实现上述第一个目的本发明提供的反应釜，包括有釜体，该釜体中设有反应腔，所述反应腔中包括有导流结构，该导流结构包括有渗透部件，其中导流结构连通有进料口和出料口，反应物从进料口通入后经过渗透部件进入反应腔发生反应，将得到的生成物经过渗透部件从导流结构连通的出料口排出。
[0015]在上述反应釜中，将原料于反应腔进行生产反应，其中在反应腔中设置有导流结构与进料口和出料口连通，这样可以通过导流结构将原料通入反应腔中，也可以将反应腔中反应得到的生成物通过导流结构从出料口排出。
[0016]其中在导流结构上包括有渗透部件，反应物从进料口通入到反应腔需要通过该渗透部件;生成物从出料口排出也需要通过该渗透部件。
[0017]这样，首先可以根据实际生产需要对渗透部件的孔径、孔隙率等参数进行选定，从而达到能够对反应Il中特定的物质进行拦截分离，实现反应和过滤一体化。
[0018]其次，上述的反应釜中，还能通过设置导流结构在反应腔中的结构、位置和形状，从而利用所述的导流结构对反应腔中的物质进行导流和混合搅拌。
[0019]其中本发明中的导流结构主要具有两个优点:
[0020]第一，可以加大反应釜中不同原料的接触面积。由于导流结构连通进料口，这样从进料口通入导流结构的原料可以通过渗透部件表面与反应腔中的另一种原料进行接触。从而加大不同原料的接触面积，进而增大反应釜中不同原料物质之间的反应效率。
[0021]第二，可以实现加速反应釜中不同原料物质间的混合。从进料口将原料以一定速度通入导流腔后可以在渗透部件内外两侧形成渗透压，这样就可以通过控制渗透孔的孔径、孔隙率，同时配合控制进料口进料的速度，进而实现将通入导流腔的原料带有一定速度经过渗透部件进入反应腔，这样可以对反应腔中原本存在的原料达到类似机械搅拌的功效，并且根据流体力学可知，如果导流腔中的原料以一定速度穿过渗透部件，则还在反应腔中形成局部紊流。这样就相当于利用导流结构中渗透部件上的渗透孔，将原料从进料口通入导流腔后，将原料以一定的压力分散至反应腔，同时对原本存在于反应腔中的另一中原料造成搅动。
[0022]并且，可以根据实际需要对导流结构的数量和分布位置进行调整，并且对进料口配备一定的速度，这样能够实现对分散系同的固相物质进行流化，所谓流化指的是，分散系中的气相或者液相速度达到一定时，逐渐将固相物质托起呈现悬浮状态。这样的固相物质很难沉降聚集在反应腔的下端，进而实现固相物质在分散系中均匀分散。
[0023]从而上述导流结构可以实现加速反应釜中不同原料物质间的混合，进而提高反应效率。
[0024]综上所述可以看出，本发明提供的反应釜，主要可以从增加原料接触面积、加速原料混合速度、简化设备和工序等各方面有机结合，从而实现一种相比现有技术更加高效率的反应设备。
[0025]进一步的是，所述导流结构为管状结构，其中渗透部件位于管壁上。这是一种对上述反应釜结构进行进一步优化，采用管状结构的渗透部件并在管壁上开设渗透孔，可以很大程度增加原料从进料口通入到导流结构之后与反应腔中的物质进行接触和混合的效率。并且外界应力作用在管状结构表面相对均匀，管状结构本身也较大表面积，发明人发现采用管状结构的渗透部件可以实现导流结构更加稳定和高效工作。
[0026]进一步的是，所述渗透部件包括有表体开孔第一支撑体，所述的渗透部件还包括有与该第一支撑体相贴合的滤材。这是一种对上述的带有渗透孔的渗透部件进行优选结构。利用该第一支撑体对滤材进行贴合支撑，从而实现导流结构具有稳定的结构。
[0027]值得说明的是，在上述结构中，第一支撑体与滤材之间的贴合可以包含有两种情况:一种是滤材位于渗透部件外周位于反应腔一侧，还有一种是滤材位于渗透部件内周位于导流腔的一侧。
[0028]进一步的是，所述渗透部件位于滤材一面设有压紧件;该压紧件优选为环绕于导流结构周体的环形卡箍。通过该压紧件实现将滤材牢固的定位在与第一支撑体相贴合的位置，导流结构渗透部件上的滤材不容易出现偏离。同时也能通过该压紧件进一步加强导流结构中滤材在过滤或者反吹工作中的结构稳定性。其中将该压紧件优选为环绕于导流结构周体的环形卡箍是一种进一步的优选结构，可以通