一种过滤式搅拌反应器

摘要

本发明涉及一种过滤式搅拌反应器，用于高温连续液反应，实现反应产物从反应器排放过程中直接与固体催化剂完全分离。在反应器筒体的顶部中间位置固定有多桨叶搅拌器；在反应器筒体的底部有进料口，在进料口上连接有截止阀；在反应器筒体的内壁上固定有过滤器固定件，在反应器筒体顶部并沿搅拌桨叶外围的圆周上均匀固定有法兰，法兰的数量为15～30个；通过每个法兰固定有一个筒式过滤器，筒式过滤器在反应器筒体内，筒式过滤器通过过滤器固定件固定；在反应器筒体的顶部固定有压力控制阀。效果是：可以解决催化反应中催化剂在反应器外部分离中的过程复杂，催化剂损失大，及催化剂活性保护难度高的难题。

权利要求

1.一种过滤式搅拌反应器，包括电机(1)、多桨叶搅拌器(3)、反应器筒体(4)、换热夹套(7)、过滤器固定件(8)、筒式过滤器(9)、滤芯(10)和压力控制阀(12)，在反应器筒体(4)的顶部中间位置固定有传动装置，传动装置的上部连接有电机(1)，在传动装置的下部连接有搅拌器，其特征是：所述的搅拌器是多桨叶搅拌器(3)；在反应器筒体(4)的底部有进料口(6)，在进料口(6)上连接有截止阀；在反应器筒体(4)的内壁上固定有过滤器固定件(8)，在反应器筒体4顶部并沿搅拌桨叶外围的圆周上均匀固定有法兰(11)，法兰(11)的数量为15～30个；通过每个法兰(11)固定有一个筒式过滤器(9)，筒式过滤器(9)在反应器筒体(4)内，筒式过滤器(9)通过过滤器固定件(8)固定；在反应器筒体(4)的顶部固定有压力控制阀(12)，压力控制阀(12)包括进气控制阀和出气控制阀。

2.根据权利要求1所述的过滤式搅拌反应器，其特征是：所述的筒式过滤器(9)采用圆筒形烧结金属过滤器，圆筒形烧结金属过滤器由四段不锈钢管连接成，在不锈钢管内有滤芯(10)，滤芯(10)采用粉末烧结滤芯。

3.根据权利要求1所述的过滤式搅拌反应器，其特征是：筒式过滤器(9)与反应器筒体(4)中心线平行。

4.根据权利要求1所述的过滤式搅拌反应器，其特征是：多桨叶搅拌器(3)桨叶的分布为2～6层，桨叶的形状为直叶型。

说明书

一种过滤式搅拌反应器

技术领域

[0001] 本发明涉及化工合成反应设备技术领域，特别涉及一种反应釜，是一种带有过滤器的搅拌式反应器。

背景技术

[0002] 目前，利用固体催化剂催化的固液两相化学反应，多采用釜式生产工艺技术。在生产过程中，固体催化剂与液相反应合成物的分离一般采用外部分离装置进行分离，并对固体催化剂进行回收处理。分离时采用的设备有离心机、过滤器等。这种分离方式的缺点是工艺流程长，操作过程中催化剂和物料的损失大。也有在反应器内部设置分离装置的设计被采用，使用的设备有分离环、分离管等，但是，由于分离装置在反应器的内部，在反应期间会被细小的催化剂颗粒堵塞而不能发挥分离的功能又不便于清洗处理。特别是这些反应器的设计方式很难实现连续生产过程。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种过滤式搅拌反应器，能使液相反应合成物在流出反应器的同时，反应合成物与固体催化剂进行分离，并且使得分离器方便进行在线清洗，以防止过滤器堵塞。克服现有催化反应中催化剂在反应器外部分离中，过程复杂，催化剂损失大，以及催化剂活性保护难度高的不足。

[0004] 本发明的技术方案是：过滤式搅拌反应器，包括电机、多桨叶搅拌器、反应器筒体、换热夹套、过滤器固定件、筒式过滤器、滤芯和压力控制阀。在反应器筒体的顶部中间位置固定有传动装置，传动装置的上部连接有电机，在传动装置的下部连接有搅拌器，其特征是：所述的搅拌器是多桨叶搅拌器；在反应器筒体的底部有进料口，在进料口上连接有截止阀；在反应器筒体的内壁上固定有过滤器固定件，在反应器筒体顶部并沿搅拌桨叶外围的圆周上均匀固定有法兰，法兰的数量为15～30个，优选数目为25个。通过每个法兰固定有一个筒式过滤器，筒式过滤器在反应器筒体内，筒式过滤器通过过滤器固定件固定；在反应器筒体的顶部固定有压力控制阀，压力控制阀包括进气控制阀和出气控制阀。当反应器的压力低于设定值时，进气阀开启，出气阀关闭，向反应器中进气以保证其压力在设定的范围内；当反应器的压力高于设定值时，出气阀开启，进气阀关闭，反应器向外泄压，以保证反应器的压力在规定范围，通过控制反应器内外保持一定压力差，可实现该反应器实现连续进出料。

[0005] 在本发明过滤材质选用烧结金属，既可承受较高的压力，又可反复清洗使用，所述的筒式过滤器采用圆筒形烧结金属过滤器，圆筒形烧结金属过滤器由四段不锈钢管连接成，在不锈钢管内有滤芯，滤芯采用粉末烧结滤芯、不锈钢粉末烧结滤芯或铜粉烧结滤芯。

[0006] 筒式过滤器与反应器筒体中心线平行。

[0007] 多桨叶搅拌器采用多桨叶结构，桨叶的数量为2～6层，优选层数为三层，桨叶的形状可以为直叶型、弧形或框式，本发明优选直叶型搅拌器桨叶，不仅有利于催化剂和反应物在反应器筒体中混合均匀，而且使反应器筒体内的筒式过滤器受力均匀。

[0008] 本发明过滤式搅拌反应器的工作过程为：筒式过滤器的上端分别与反应器的出料管线连接，进料口与进料管线连接。首先通过反应器筒体底部进料口将催化剂以淤浆的形式用泵送入反应器筒体中，然后向反应器筒体中进入反应的物料至满液位，停止反应物料的进料，缓慢升温并将反应器的物料通过筒式过滤器、出料管线、进料管线进行循环，启动搅拌器，使催化剂在筒式过滤器上预涂形成滤饼层，当催化剂没有泄漏后，控制反应器压力并使反应器内外保持一定压差，停止物料循环，重新开始反应物料进料，并通过筒式过滤器及出料管线将反应后的物料排到反应器外。使用本发明实现反应物料与催化剂的完全分离，无泄漏，并达到连续反应，催化剂连续重复使用的效果。

[0009] 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下特点：

[0010] 1、本发明能实现固液催化反应的反应液与催化剂在反应过程中完全分离，能够实现连续催化反应。

[0011] 2、本发明能实现固液催化反应的催化剂直接重复利用，减少了催化剂的损失和对催化剂性能的影响。

[0012] 3、本发明能实现每个筒式过滤器单独停用或投用，并可以从反应器外部直接用水或其他介质进行清洗，有效防止过滤器的堵塞问题。

附图说明

[0013] 图1是本发明过滤式搅拌反应器主视图。

[0014] 图2是本发明过滤式搅拌反应器俯视图。

[0015] 图中，1-电机，2-人孔，3-多桨叶搅拌器，4-反应器筒体，5-筒体固定件，6-进料口，7-换热夹套，8-过滤器固定件，9-筒式过滤器，10-滤芯，11-法兰，12-压力控制阀。

具体实施方式

[0016] 实施例1：以一个过滤式搅拌反应器为例，对本发明作进一步详细说明。

[0017] 参阅图1。本发明过滤式搅拌反应器，包括电机1、多桨叶搅拌器3、反应器筒体4、换热夹套7、过滤器固定件8、筒式过滤器9、滤芯10和压力控制阀12。反应器筒体4的内径为1200mm。在反应器筒体4的顶部中间位置固定有一个传动装置，传动装置的上部连接有一个电机1，在传动装置的下部连接有搅拌器。

[0018] 所述的搅拌器是多桨叶搅拌器3，多桨叶搅拌器3采用多桨叶结构，桨叶的数量为三层，每个桨叶的形状为直叶型。搅拌桨叶的直径为400mm。

[0019] 在反应器筒体4的底部有一个进料口6，在进料口6上连接有一个截止阀(直阀)。在反应器筒体4的内壁上焊接固定有过滤器固定件8。在反应器筒体4顶部并沿搅拌桨叶外围的圆周上均匀固定有25个法兰11，25个法兰11的中心组成的圆直径为800mm。通过每个法兰11固定有一个直径为100mm的筒式过滤器9，筒式过滤器9在反应器筒体4内，筒式过滤器9的下端距离筒式过滤器9底部400mm。筒式过滤器9通过过滤器固定件8用不锈钢U型螺栓固定。在反应器筒体4的外壁上均匀分布有筒体固定件5，通过筒体固定件5能使反应器筒体4固定在支架上。筒式过滤器9与反应器筒体4中心线平行。筒式过滤器
9采用圆筒形烧结金属过滤器，圆筒形烧结金属过滤器由四段不锈钢管连接成，在不锈钢管内有滤芯10，滤芯10采用不锈钢粉末烧结滤芯。每个圆筒状筒式过滤器9可以单独停用或投用，并可以从反应器外部直接用水或其他介质进行清洗。

[0020] 在反应器筒体4的顶部固定有两个压力控制阀12，压力控制阀12包括进气控制阀和出气控制阀。进气控制阀和出气控制阀采用的是ZDSP电动单座调节阀(上海川沪阀门厂生产)。

[0021] 在反应器筒体4下部外壁上固定有换热夹套7。在反应器筒体4上部有一个人孔2。