一种臭氧化反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种臭氧化反应装置，其具有循环回路结构，所述臭氧化反应装置依次包括：反应器，循环组件，缓冲分离罐，换热器，产物出口，和原料入口等。本实用新型专利技术的臭氧化反应装置针对高活性、高放热的臭氧化反应过程，通过外循环式反应系统的设计，有效地解决了臭氧低压加入、充分分散，以及反应放热的各种难题。本装置通过调节液相循环量来控制臭氧的加入速度，进而控制臭氧化反应进程和反应放热速度，最终获得目标产物高产率。本实用新型专利技术以工业反应器为基础，结构简单、操作容易、加工制造成本低；且整个装置可连续亦可间歇运行，安全可靠。可靠。可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种臭氧化反应装置


[0001]本技术涉及多相氧化反应
，尤其涉及一种臭氧化反应装置，该装置对含臭氧的气体分散度高、反应放热能够高效可控地及时移除。

技术介绍

[0002]臭氧作为强氧化剂，可以氧化的有机物包括烯烃、胺、碳环和芳族化合物等。相比其他氧化剂，臭氧具有氧化能力强、反应速度快等优点；而且反应结束后，臭氧自行分解，没有残留，对环境无污染。因此臭氧被广泛应用于废水处理、消毒杀菌及化工合成等领域。
[0003]同时，臭氧的高潜能也导致臭氧化反应高放热、易爆炸的特点。在传统的鼓泡搅拌釜中，由于气液混合效果不好导致臭氧利用率低，未反应的臭氧发生聚集，一旦遇到易燃易爆的有机溶剂容易引起爆炸；并且，鼓泡搅拌釜传热效率有限，臭氧浓度高反应放热快时，夹套换热无法及时移除体系中的热量，反应操作存在很大的危险性。
[0004]CN110947348A将微通道反应器应用于连续臭氧化过程；CN202516541U等专利中描述了列管式的臭氧化连续反应装置；美国P2 Science公司也开发了臭氧化连续管式流技术，并成功用于烯烃臭氧化。这些工艺中装置的持料量都比较小，换热比表面积充分，有效地解决了鼓泡搅拌釜存在的安全问题。但是，这些反应设备的核心结构精细复杂，特征尺寸通常是毫米级的，加工制造要求高、且造价高。另外，这些设备压降大，入口压力较高，主流的臭氧发生设备出口压力(～0.3MPa)与之不易匹配，往往另需配备专属增压设备。
[0005]因此需要开发结构更简单，便于制造并且反应效率更高的臭氧化反应器。r/>
技术实现思路

[0006]本技术提供一种新型的臭氧化反应装置，该装置通过循环回路，将反应物料不断循环至反应器外进行强化换热；同时，循环组件产生的负吸作用确保臭氧的持续加入；整个装置可以通过调节循环量来控制臭氧化反应过程。
[0007]本技术的技术方案如下：
[0008]一种新型的臭氧化反应装置，其具有循环回路结构，所述臭氧化反应装置依次包括：
[0009]反应器，用于液相原料和臭氧气液混合发生臭氧化反应，所述反应器设置有尾气出口，用于通过管线排出尾气，靠近所述反应器顶部的所述反应器侧壁上设置有溢流出口，用于液相物料溢流出所述反应器；
[0010]循环组件，用于负压吸入臭氧并和包括新鲜原料和循环物料的液相物料混合通入所述反应器，所述循环组件包括臭氧入口，用于通入臭氧；
[0011]缓冲分离罐，其通过管线与所述反应器的溢流出口连接，接收所述反应器中经过反应的液相物料并进行气液相分离，所述缓冲分离罐通过管线连接到所述反应器的所述尾气出口的管线上，排出尾气；
[0012]换热器，其通过管线与所述缓冲分离罐连接，接收来自所述缓冲分离罐的部分经
过反应的液相物料，通过热交换控制物料温度，所述换热器通过管线与所述循环组件连接，将部分经过反应的液相物料重新输送至所述反应器中；
[0013]产物出口，其设置在所述缓冲分离罐与所述换热器之间的管线上，用于输出部分液相物料产物；
[0014]原料入口，其设置在所述换热器与所述循环组件之间的管线上，用于补加液相原料。
[0015]优选地，所述反应器在外部设置换热夹套或在内部设置换热构件，以增强对反应温度的控制。
[0016]优选地，所述换热构件为盘管等。
[0017]优选地，所述反应器内部设置催化剂床层，填装固相催化剂并固定，用于催化臭氧催化反应；也可设置强化气液混合的内构件。
[0018]优选地，所述内构件包括但不限于搅拌器。
[0019]优选地，所述循环组件包括但不限于文丘里射流器和液相泵的组合，或为单独的气液混合泵。
[0020]优选地，所述液相泵或所述气液混合泵为无级变速泵。
[0021]优选地，根据臭氧化反应的需要，所述循环组件的数量为一个或多个，所述循环组件的安装位置为所述反应器的底部，下部或中部，以便向所述反应器中补加臭氧和液相物料。
[0022]优选地，所述臭氧化反应装置不包括所述缓冲分离罐。
[0023]优选地，所述换热器包括但不限于列管换热器等，根据反应换热要求所述换热器的数量可以为1组或多组。
[0024]优选地，所述尾气出口的管线上可以安装压力调节阀，通过调节尾气排出速度控制反应系统的压力。
[0025]有益效果
[0026]本技术的臭氧化反应装置针对高活性、高放热的臭氧化反应过程，通过外循环式反应系统的设计，有效地解决了臭氧低压加入、充分分散，以及反应放热的各种难题。本装置通过调节液相循环量来控制臭氧的加入速度，进而控制臭氧化反应进程和反应放热速度，最终获得目标产物高产率。本技术以工业反应器为基础，结构简单、操作容易、加工制造成本低；且整个装置可连续亦可间歇运行，安全可靠。
附图说明
[0027]图1为根据本技术的臭氧化反应装置的结构示意图。
[0028]附图标记
[0029]1‑
反应器，2
‑
循环组件，3
‑
缓冲分离罐，4
‑
换热器，5
‑
原料入口，6
‑
臭氧入口，7
‑
溢流出口，8
‑
尾气出口，9
‑
产物出口。
具体实施方式
[0030]下面，结合附图对本技术的具体实施例进行详细的描述，但不作为本技术的限定。
[0031]应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，下述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
[0032]包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
[0033]通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本技术的这些和其它特性将会变得显而易见。
[0034]还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本技术进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本技术的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
[0035]当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
[0036]本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
[0037]下面参考图1具体说明本技术的臭氧化反应装置的结构，所述臭氧化反应装置具有循环回路结构，依次包括：
[0038]反应器1，用于液相原料和臭氧气液混合发生臭氧化反应，所述反应器1设置有尾气出口，用于通过管线排出尾气，靠近所述反应器1顶部的所述反应器1侧壁上设置有溢流出口，用于液相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种臭氧化反应装置，其特征在于，其具有循环回路结构，所述臭氧化反应装置依次包括：反应器，用于液相原料和臭氧气液混合发生臭氧化反应，所述反应器设置有尾气出口，用于通过管线排出尾气，靠近所述反应器顶部的所述反应器侧壁上设置有溢流出口，用于液相物料溢流出所述反应器；循环组件，用于负压吸入臭氧并和包括新鲜原料和循环物料的液相物料混合通入所述反应器，所述循环组件包括臭氧入口，用于通入臭氧；缓冲分离罐，其通过管线与所述反应器的溢流出口连接，接收所述反应器中经过反应的液相物料并进行气液相分离，所述缓冲分离罐通过管线连接到所述反应器的所述尾气出口的管线上，排出尾气；换热器，其通过管线与所述缓冲分离罐连接，接收来自所述缓冲分离罐的部分经过反应的液相物料，通过热交换控制物料温度，所述换热器通过管线与所述循环组件连接，将部分经过反应的液相物料重新输送至所述反应器中；产物出口，其设置在所述缓冲分离罐与所述换热器之间的管线上，用于输出部分液相物料产物；原料入口，其设置在所述换热器与所述循环组件之间的管线上，用于补加液相原料。2.根据权利要求1所述的臭氧化反应装置，其特征在于，所述反应器在外部设置换热夹套或在内部设置换...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟新东，高鹍，
申请(专利权)人：上海巽田科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：