一、技術原理及特點
回路反應器(又稱噴射環(huán)流反應器)主要由反應釜(帶壓或者常壓)、循環(huán)泵、熱交換器和文丘里噴射器組成,主要是利用液體的高速流動形成的真空引入氣相,可以精細地將微氣泡在液相中均布,以相對低的能源消耗獲取高的混合效果,并將混合相噴射入反應釜內在其中形成整體良好的環(huán)流,促進反應持續(xù)進行,適用于傳質受限的非均相反應。

圖1 回路反應器的基本結構與原理
2 可應用于反應放熱量大,而依靠夾套換熱和盤管能力不足的情況,具有在外部可增加換熱器能力的優(yōu)點。
2 適用于反應速率不是很快,而且參與反應的原料為非均相,其將利用自身的混合效果突出的特點增加反應效率??捎糜趲Ъ毿☆w粒物催化劑液-液非均相,尤其適合氣-液非均相反應(氣體為分散相),經過公司長時間的積累,回路反應可用于液相與氣相反應、液相與固相反應、氣液固三相反應的連續(xù)化生產中。
2 應用效果與反應特性、物性參數緊密相關,因此針對某一個具體的反應,需要以數值模擬和實驗(有條件的前提下)相結合的方式去尋求優(yōu)化的工程設計,尤其是其核心元件——文丘里噴射器的操作性能,例如氣液反應時氣體吸入量的確定,是一個比較復雜的問題。
二、公司技術優(yōu)勢
(1)充分利用與高校聯合開發(fā)的優(yōu)勢,自2015年開始對回路反應器及其關鍵部件文丘里噴射器進行系列化研發(fā)工作及工程應用實踐;目前已經掌握和建立了核心部件數值模型及其模擬方法,其合理性和正確性得到了多次工程應用的證實。目前能夠做到針對具體的工程對象進行模擬優(yōu)化和設計。

圖2 相關數值模擬示意 圖3 數值模擬與工程試驗結果對比
(2)建有中試試驗裝置,可以針對具體工程對象進行可行性試驗。

圖4 回路反應中試實驗裝置
(3)具有理論水平高、工程創(chuàng)新能力強的研發(fā)團隊,能夠根據具體對象進行精細化設計,工業(yè)化應用的案例取得了很好的效果。

圖5 氟化工中的工程應用 圖6 丙酮酯化工業(yè)生產裝置