一种密闭式半连续气液反应系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110586000A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910939846.4(22)申请日2019.09.30(71)申请人中国科学院上海应用物理研究所地址201800上海市嘉定区嘉罗公路2019号(72)发明人汤睿赵素芳谢雷东王建强赵乾坤傅杰申淼(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人薛琦何敏清(51)Int.Cl.B01J10/00(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图1页(54)发明名称一种密闭式半连续气液反应系统和方法(57)摘要本发明公开了一种密闭式半连续气液反应系统和方法。本发明密闭式半连续气液反应系统包括：一加料-预处理器、至少2个串联的鼓泡反应器、一气体预处理器、一暂存-分流罐和一储罐；系统结构简单，在保证密封性的同时，提高了设备的可靠性；死体积小，提高了产品收率；多个鼓泡反应器串联，不仅可以同时反应，延长气液两相接触的时间，而且提供了增加串联级数的潜在的可扩展性；与单罐反应器相比，半连续式生产方式提高了生产效率；在半连续生产期间，各个鼓泡反应器的温度独立可控，节省了反应器升降温度花费的时间，而且避免了设备因频繁改变温度而疲劳、老化的问题，延长使用寿命；液态物料传输采用气压方式，操作简单。CN110586000ACN110586000A权利要求书1/3页1.一种密闭式半连续气液反应系统，其特征在于，包括：一加料-预处理器、至少2个串联的鼓泡反应器、一气体预处理器、一暂存-分流罐和一储罐；所述加料-预处理器的出口与首个所述鼓泡反应器的液体入口通过一第一液体管路相连，所述第一液体管路两端的管口分别伸入所述加料-预处理器的底部和首个所述鼓泡反应器的上部；各所述鼓泡反应器之间通过一第二液体管路相连，所述第二液体管路两端的管口分别伸入上级鼓泡反应器的底部和下级鼓泡反应器的上部；最后一个所述鼓泡反应器的液体出口与所述暂存-分流罐通过一第三液体管路相连；所述第三液体管路两端的管口分别伸入最后一个所述鼓泡反应器的底部和所述暂存-分流罐的上部；所述气体预处理器的出口与最后一个所述鼓泡反应器通过一反应气体管路相连；所述暂存-分流罐的出口一方面与所述加料-预处理器相连，另一方面与所述储罐相连。2.如权利要求1所述的密闭式半连续气液反应系统，其特征在于，所述气体预处理器设有一加热系统；所述加料-预处理器设有一加料口，待处理的物料通过所述加料口进入所述加料-预处理器。3.如权利要求1所述的密闭式半连续气液反应系统，其特征在于，所述鼓泡反应器的个数为2～10个，较佳地，所述鼓泡反应器的个数为2～4个。4.如权利要求1所述的密闭式半连续气液反应系统，其特征在于，所述加料-预处理器与首个所述鼓泡反应器之间还设有一第一止回截止器；最后一个所述鼓泡反应器与所述暂存-分流罐之间还设有一第二止回截止器；所述暂存-分流罐与所述加料-预处理器之间还设有一第三止回截止器；所述暂存-分流罐与所述储罐之间还设有一第四止回截止器。5.如权利要求1所述的密闭式半连续气液反应系统，其特征在于，所述暂存-分流罐与所述加料-预处理器之间还设有一暂存罐，所述暂存罐用于暂存液态物料；所述暂存罐与所述加料-预处理器之间还设有一第三止回截止器。6.一种密闭式半连续气液反应方法，其采用如权利要求1～5任一项所述的密闭式半连续气液反应系统进行，包括以下步骤：(1)将待处理的物料加入至加料-预处理器中进行预处理，得液态物料；(2)使所述加料-预处理器中的液态物料按顺序充入至少一个鼓泡反应器中；若至少有一个鼓泡反应器未充入液态物料，则进行以下步骤S1～S4：S1、重复步骤(1)，对待处理的物料进行预处理，得液态物料；与此同时，将反应气体加入至气体预处理器中进行预处理，经预处理的反应气体通入最后一个鼓泡反应器中，并按逆序通过各所述鼓泡反应器，在所述鼓泡反应器中与所述液态物料进行气液两相接触反应；待加料-预处理器中的物料预处理结束后停止通入反应气体；S2、使经气液两相接触反应的液态物料进入下级鼓泡反应器中，再使加料-预处理器中的液态物料进入鼓泡反应器中；2CN110586000A权利要求书2/3页S3、重复步骤(S1)～(S2)，直至各鼓泡反应器均充入了液态物料；S4、将反应气体加入至气体预处理器中进行预处理，经预处理的反应气体通入最后一个鼓泡反应器中，并按逆序通过各所述鼓泡反应器，在各所述鼓泡反应器中与所述液态物料进行气液两相接触反应；使各所述鼓泡反应器中完成气液两相接触反应的物料进入暂存-分流罐中；当所述暂存-分流罐中的物料不需要进行重复处理时，使反应物料流入储罐中；当所述暂存-分流罐中的物料需要进行重复处理时，使反应物料返回至所述加料-预处理器中；在进行所述气液