一种连续反应系统的制作方法

1.本技术涉及化学反应器领域，尤其是涉及一种连续反应系统。


背景技术：

2.目前市面上的连续反应器主要包括微通道反应器和流动化学反应器，微通道反应器和流动化学反应器主要应用于液相或气相的反应。由于固液两相反应是一种同时存在液态物质和固态物质的反应过程，因此固液两相反应无法采用微通道反应器和流动化学反应器。
3.现有的固液两相反应装置主要是将固相物质浸泡于液相溶剂中，让固相物质与液相物质充分地接触反应。若固相物质包括固态催化剂，在固液两相反应完成后，固态催化剂和多余的固态反应物会混合在液相生成物内并随着液相生成物排出，使得需要额外增加对液相生成物进行过滤的工艺步骤，并需要将分离后的固态催化剂或多余的固态反应物重新投回反应装置，导致在应用于固液两相反应时生产连续性较差。


技术实现要素：

4.为了改善在应用于固液两相反应时生产连续性较差的问题，本技术提供一种连续反应系统。
5.本技术提供的一种连续反应系统采用如下的技术方案：
6.一种连续反应系统，包括反应釜，还包括固相暂存室、与所述固相暂存室连通的液相暂存室和设置于所述固相暂存室与所述液相暂存室之间的过滤件；所述反应釜与所述固相暂存室之间连接有用于将液相生成物和固相物质输送至所述固相暂存室的出料机构，且连接有用于控制并引导所述固相暂存室内固相物质返回所述反应釜的回流管件；所述液相暂存室连接有用于控制并引导液相生成物排出的排料管件。
7.通过采用上述技术方案，在固液两相反应过程中，出料机构驱使反应釜内的液相生成物和固相物质抽出并输送至固相暂存室，进入固相暂存室内的液相生成物穿过过滤件并进入液相暂存室内，且通过排料管件引导至下一步工序，而进入固相暂存室内的固相物质暂存于固相暂存室内，同时回流管件处于关闭状态，从而实现固相物质与液相生成物分离的效果；若固相暂存室内的液体压力增加，则说明固相暂存室内存在较多的固相物质，回流管件开启，并于反应釜与固相暂存室之间形成循环，进而可以将固相物质输送回反应釜并使得固相物质继续参加反应，液相生成物不断地排出反应釜并进入下一道工序，液相溶剂也可以持续地加入反应釜，从而实现提升生产连续性的效果。同时减少液相反应物在反应釜内的停留时间，进而降低反应过度的风险。
8.可选的，所述液相暂存室连接有用于输入液相溶剂的反冲机构。
9.通过采用上述技术方案，若固相暂存室内暂存过多的固相物质或过滤件发生堵塞时，反冲机构可以持续箱液相暂存室内输入液相溶剂，同时排料管件处于关闭状态且回流管件处于开启状态，既可以向反应釜内持续提供反应原料，也可以对过滤件进行冲刷并带
动固相物质返回反应釜内。
10.可选的，所述反冲机构包括连接于所述液相暂存室上的反冲管、与所述反冲管连接的反冲泵、连接于所述反冲管上的反冲阀门和流量调节阀；所述反冲泵的进口端用于连接液相溶剂储罐。
11.通过采用上述技术方案，在需要对过滤件进行反冲时，先开启反冲阀门与流量调节阀，再通过反冲泵抽入液相溶剂，并对液相溶剂提供动力，从而实现冲刷过滤件的效果。同时流量调节阀可以调节液相溶剂的添加流量，从而可以精准地控制液相溶剂的加入量。
12.可选的，所述出料机构包括出料输送泵和与所述固相暂存室连接的出料控制阀；所述出料输送泵的进口端与所述反应釜连接、出口端与所述出料控制阀连接。
13.通过采用上述技术方案，在需要排出反应釜内的液相生成物时，先开启出料控制阀，出料输送泵抽出反应釜内的液相生成物和固相物质，并提供动力使得液相生成物穿过过滤件且由排料管件排出。若过滤件被固相物质堵塞时，出料控制阀关闭，从而减少进入固相暂存室内的固相物质，并降低过滤件发生破损的风险。
14.可选的，所述回流管件包括连接于所述反应釜与所述固相暂存室之间的回流管道、连接于所述回流管道上的压力开关和回流控制阀，所述压力开关与所述回流控制阀电连接。
15.通过采用上述技术方案，压力开关可以监测水流压力，若固相暂存室内的固相物质过大或过滤件发生堵塞时，压力开关带动回流控制阀开启或增大开度，从而加速排出固相暂存室内的固相物质和液相生成物，并降低过滤件发生损坏的风险。
16.可选的，所述排料管件包括连接于所述液相暂存室上的排料管和连接于所述排料管上的排料控制阀。
17.通过采用上述技术方案，在正常排料过程中，排料控制阀处于开启状态，使得液相生成物顺畅地由排料管排出；在对过滤件进行反冲时，排料控制阀处于关闭状态。
18.可选的，所述固相暂存室内设置有用于监测液体压力的压力传感器，所述压力传感器与所述出料控制阀、所述反冲阀门以及所述排料控制阀均电连接。
19.通过采用上述技术方案，压力传感器持续监测固相暂存室内的液体压力，若固相暂存室内的液相压力过大时，压力传感器控制出料控制阀与排料控制阀关闭，并控制反冲阀门开启，从而可以限制固相物质进入固相暂存室，同时使得液相溶剂可以进入液相暂存室并可以对过滤件进行冲刷。
20.可选的，所述固相暂存室与所述液相暂存室之间连接有连接结构；所述连接结构包括连接于所述固相暂存室上的第一连接板、连接于所述液相暂存室上的第二连接板、穿设于所述第一连接板与所述第二连接板的连接螺杆以及螺纹装配于所述连接螺杆端部的连接螺母；所述过滤件位于所述第一连接板与所述第二连接板之间。
21.通过采用上述技术方案，在需要安装过滤件时，先将过滤件放置于第一连接板与第二连接板之间，再将连接杆的端部穿设于第一连接板和第二连接板，并螺纹连接有连接螺母，直至连接螺杆的端部和连接螺母分别抵紧于第一连接板和第二连接板，即可完成过滤件的安装。若需要更换过滤件，由连接螺杆上旋出连接螺母，即可分离第一连接板与第二连接板，并取出过滤件。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
23.1.在固液两相反应过程中，开启出料控制阀和排料控制阀，并关闭回流控制阀和反冲阀门，出料输送泵抽出反应釜内的将液相生成物和固相物质并输送至固相暂存室，液相生成物穿过过滤件并持续由排料管持续排出，固相物质停留于固相暂存室内；
24.2.若固相暂存室内的固相物质较多时，压力开关带动回流控制阀开启，并于反应釜与固相暂存室之间形成循环，进而可以将固相物质输送回反应釜并使得固相物质继续参加反应；
25.3.若过滤件发生堵塞时，压力控制器关闭出料控制阀和排料控制阀，并开启反冲阀门，反冲泵抽入液相溶剂，并对液相溶剂提供动力，从而实现冲刷过滤件的效果，既可以向反应釜内持续提供反应原料，也可以对过滤件进行冲刷并带动固相物质返回反应釜内。
附图说明
26.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
27.图2是图1中a部分的局部放大示意图。
28.附图标记：1、反应釜；2、浓缩釜；3、固相暂存室；31、压力传感器；4、液相暂存室；5、过滤件；6、连接结构；61、第一连接板；62、第二连接板；63、连接螺杆；64、连接螺母；7、出料机构；71、出料输送泵；711、第一出料管；712、第二出料管；72、出料控制阀；721、第三出料管；8、回流管件；81、回流管道；82、压力开关；83、回流控制阀；9、排料管件；91、排料管；92、排料控制阀；10、反冲机构；101、反冲管；102、反冲泵；103、反冲阀门；104、流量调节阀。
具体实施方式
29.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开一种连续反应系统。参照图1与图2，连续反应器包括反应釜1、浓缩釜2、固相暂存室3、与固相暂存室3连通的液相暂存室4和设置于固相暂存室3与液相暂存室4之间的过滤件5，过滤件5为过滤薄膜，根据固相物质的颗粒大小选择过滤件5的孔径大小，并根据液相溶剂的酸碱性选择过滤件5的材质种类。固相暂存室3与液相暂存室4之间连接有便于拆装过滤件5的连接结构6。
31.参照图1与图2，反应釜1与固相暂存室3之间连接有用于将液相生成物和固相物质输送至固相暂存室3的出料机构7，且连接有用于控制并引导固相暂存室3内固相物质返回反应釜1的回流管件8。液相暂存室4与浓缩釜2连接有用于控制并引导液相生成物排出的排料管件9。液相暂存室4连接有用于输入液相溶剂的反冲机构10。
32.在固液两相反应过程中，出料机构7驱使反应釜1内的液相生成物和固相物质抽出并输送至固相暂存室3，进入固相暂存室3内的液相生成物穿过过滤件5并进入液相暂存室4内，且通过排料管件9引导至浓缩釜2，而进入固相暂存室3内的固相物质暂存于固相暂存室3内，同时回流管件8处于关闭状态，从而实现固相物质与液相生成物分离的效果；若固相暂存室3内的液体压力增加，则说明固相暂存室3内存在较多的固相物质，回流管件8开启，并于反应釜1与固相暂存室3之间形成循环，同时反冲机构10也可以持续地输入液相溶剂并反冲过滤件5，进而可以将固相物质输送回反应釜1并使得固相物质继续参加反应，液相生成物不断地排出反应釜1并进入浓缩釜2，液相溶剂也可以持续地加入反应釜1，从而实现提升生产连续性的效果。同时减少液相反应物在反应釜1内的停留时间，进而降低反应过度的风
险。
33.参照图1与图2，连接结构6包括通过焊接方式连接于固相暂存室3上的第一连接板61、通过焊接方式连接于液相暂存室4上的第二连接板62、沿水平方向穿设于第一连接板61与第二连接板62的连接螺杆63以及螺纹装配于连接螺杆63端部的连接螺母64，第一连接板61与第二连接板62在本技术实施例中均为环状，过滤件5位于第一连接板61与第二连接板62之间，且第一连接板61与第二连接板62分别贴合于过滤件5两侧侧面的边缘处。在其他实施例中第一连接板61与第二连接板62相互靠近的侧面可以粘接或贴合有用于提升密封性的橡胶垫。连接螺杆63与连接螺母64均设置有多个且一一对应，且多个连接螺杆63沿第一连接板61或第二连接板62的内壁轮廓间隔布置。
34.在需要安装过滤件5时，先将过滤件5放置于第一连接板61与第二连接板62之间，再将连接杆的端部穿设于第一连接板61和第二连接板62，并螺纹连接有连接螺母64，直至连接螺杆63的端部和连接螺母64分别抵紧于第一连接板61和第二连接板62，即可完成过滤件5的安装。若需要更换过滤件5，由连接螺杆63上旋出连接螺母64，即可分离第一连接板61与第二连接板62，并取出过滤件5。
35.参照图1与图2，出料机构7包括出料输送泵71和出料控制阀72，出料输送泵71的进口端与反应釜1的底部通过第一出料管711连接、出口端与出料控制阀72通过第二出料管712连接。出料控制阀72与固相暂存室3的顶部通过第三出料管721连接，出料控制阀72可选择电动球阀、电动调节阀或电动闸阀，在本技术实施例中为电动球阀。
36.在需要排出反应釜1内的液相生成物时，先开启出料控制阀72，出料输送泵71抽出反应釜1内的液相生成物和固相物质，并提供动力使得液相生成物穿过过滤件5且由排料管件9排出。若过滤件5被固相物质堵塞时，出料控制阀72关闭，从而减少进入固相暂存室3内的固相物质，并降低过滤件5发生破损的风险。
37.参照图1与图2，回流管件8包括连接于反应釜1的顶部与固相暂存室3的底部之间的回流管道81、连接于回流管道81上的压力开关82和回流控制阀83，压力开关82与回流控制阀83电连接，压力开关82用于检测回流管道81内的液体压力，回流控制阀83可选择电动球阀、电动调节阀或电动闸阀，在本技术实施例中最优方案为电动截止阀。
38.在反应过程中，压力开关82可以监测水流压力，若固相暂存室3内的固相物质过大或过滤件5发生堵塞时，压力开关82带动回流控制阀83开启或增大开度，从而加速排出固相暂存室3内的固相物质和液相生成物，并降低过滤件5发生损坏的风险。
39.参照图1与图2，排料管件9包括连接于液相暂存室4底部上的排料管91和连接于排料管91上的排料控制阀92，排料管91远离液相暂存室4的端部连接于浓缩釜2的顶部。排料控制阀92可选择电动球阀、电动调节阀或电动闸阀，在本技术实施例中为电动球阀。
40.在正常排料过程中，排料控制阀92处于开启状态，使得液相生成物顺畅地由排料管91排至浓缩釜2；在对过滤件5进行反冲时，排料控制阀92处于关闭状态。
41.参照图1与图2，反冲机构10包括连接于液相暂存室4上的反冲管101、与反冲管101连接的反冲泵102、连接于反冲管101上的反冲阀门103和流量调节阀104，反冲泵102的进口端用于连接液相溶剂储罐。反冲阀门103电动球阀、电动调节阀或电动闸阀，在本技术实施例中为电动球阀。流量调节阀104选择电动流量控制阀。
42.在需要对过滤件5进行反冲时，先开启反冲阀门103与流量调节阀104，再通过反冲
泵102抽入液相溶剂，并对液相溶剂提供动力，从而实现冲刷过滤件5的效果。同时流量调节阀104可以调节液相溶剂的添加流量，从而可以精准地控制液相溶剂的加入量。
43.参照图1与图2，为稳定地保持固相暂存室3内的液体压力，固相暂存室3内设置有用于监测液体压力的压力传感器31，压力传感器31与出料控制阀72、反冲阀门103以及排料控制阀92均电连接。若固相暂存室3内的液相压力过大时，压力传感器31控制出料控制阀72与排料控制阀92关闭，并控制反冲阀门103开启，从而可以限制固相物质进入固相暂存室3，同时使得液相溶剂可以进入液相暂存室4并可以对过滤件5进行冲刷。
44.本技术实施例一种连续反应系统的实施原理为：在固液两相反应过程中，开启出料控制阀72和排料控制阀92，并关闭回流控制阀83和反冲阀门103，出料输送泵71抽出反应釜1内的将液相生成物和固相物质并输送至固相暂存室3，液相生成物穿过过滤件5并持续由排料管91持续排至浓缩釜2，固相物质停留于固相暂存室3内，若固相暂存室3内的固相物质较多时，压力开关82带动回流控制阀83开启，并于反应釜1与固相暂存室3之间形成循环，进而可以将固相物质输送回反应釜1并使得固相物质继续参加反应；
45.若过滤件5发生堵塞时，压力传感器31关闭出料控制阀72和排料控制阀92，并开启反冲阀门103，反冲泵102抽入液相溶剂，并对液相溶剂提供动力，液相溶剂对过滤件5进行冲刷，且穿过过滤件5并带动固相物质返回反应釜1内，从而实现液相生成物不断地排至浓缩釜2，固相物质不断地被输送回反应釜1，且液相溶剂也持续地添加，从而实现提升生产连续性的效果。同时减少液相反应物在反应釜1内的停留时间，进而降低反应过度的风险。
46.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。