带叠式外过滤装置的三相反应釜

本实用新型涉及一种带有叠式外过滤装置的气、液、固三相化学反应釜，特别是一种集化学反应装置与分离装置为一体的，适用于气、液、固三相连续反应，并同时进行物料分离的化学反应釜。

以蒽醌法生产过氧化氢为例，这种以兰尼镍为催化剂的加氢三相反应，目前是在一个内有72只布制袖筒和空心花板组成的内过滤装置的反应釜（图1）内进行的。釜内装入了一定量的固体催化剂一兰尼镍，液体物料从釜盖的加料口通入，在搅拌器作用下固体催化剂与液体物料混合，同时从釜盖的料口通入氢气，在一定的压力与温度下进行加氢反应，反应是连续进行的，液体物料不断地通入，在搅拌下完成反应，同时反应物料冲击浸泡在反应物料中的布制袖筒而被过滤，催化剂留在釜内继续作用，反应液从布缝透过，从空心花板的间隙中的直径方向上的四个出料口排至四周的环型料管，并由此引至下道工序。

这种结构的三相反应釜，其布制袖筒和花板组合成的内过滤装置占据了反应釜容积的20％左右，且在剧烈搅拌下的反应液的冲击下和在反应温度、压力的影响下，布制袖筒容易破损，袖筒与花板联接处又易松动而渗漏。在如此众多的袖筒和联接处中只要有一处破损或松动即需重新调换袖筒或重新装配，否则催化剂就会带入下道工序，而造成过氧化氢的分解，引起事故。调换布制袖筒或重新 装配都需停机，打开反应釜。据了解此种结构的反应釜，长则半年，短则一个月需要维修一次，每次影响生产2－3天，在本例的生产中，每停机维修一次损失兰尼镍催化剂100公斤、反应物料50Kg滤布80米，价值达8000至10000元。

本实用新型的目的是设计一种带釜外过滤装置的三相反应釜，使反应釜有效容积增加，同时装配、清理、检修方便，减少了停机检查带来的经济损失。

本实用新型的反应釜由釜盖、釜体、搅拌器，其特征是位于釜体内侧的一个和外过滤装置（14）连接并相通的，有出料口的有盖漏斗型内分离器和釜体外侧的与釜体连接并相通的有封头及N（N＞O）个单元过滤器叠合并由标准法兰及拉杆固定成外过滤装置的过滤段和位于过滤段下面的有料口的筒体及筒体下有回料口的锥体组成的外过滤装置组成的本实用新型反应釜。

本实用新型反应釜的外过滤装置的单元过滤器是由上法兰、下法兰、支承环、及上、下法兰与支承环间均布的各48根支承筋、蒙在支承环和支承筋上的滤布组成的。

本实用新型反应釜的优点是：与现有的装置相比，由于把内过滤装置改成了外过滤装置，使反应釜有效容积增加了约20％，且在本实用新型的反应釜中这种无底碗形单元过滤器，不受搅拌下剧烈振动的反应液的冲击，所以滤布的破损与骨架、各支承筋、支承环间的损坏减少；同时这种结构拆卸、装配、维修都较原有装置筒便：且这种叠合组合的外过滤装置的单元过滤器（21）的数量可随需要增减。

本实用新型的反应釜适用于固体物料与液体物料需进行分离的连续反应，蒽醌法生产过氧化氢的加氢反应就是典型一例。

附图是本实用新型的一个实施例。

图1是现有的有内过滤装置的三相反应釜的结构示意图。

图2是本实用新型反应釜的总体结构示意图。

图3是本实用新型反应釜的外过滤装置结构示意图。

图4是本实用新型反应釜的外过滤装置单元过滤器的结构图（正视）。

图5是本实用新型反应釜的外过滤装置的单元过滤器的结构图（俯视）。

其中：

1、袖筒    2、空心花板    3、出料管

4、环形料管    5、6、进料口    7、釜盖

8、釜体    9、搅拌器    10、内分离器顶盖

11、内分离器    12、进料口    13、料管

14、外过滤装置    15、下口    16、回料管

17、夹套    18、卸料口    19、放空口

20、封头    21、单元过滤器    22、拉杆

23、出料总管    24、筒体    25、锥体

26、回料口    27、标准法兰    28、下法兰

29、上法兰    30、上支承筋    31、下支承筋

32、滤布    33、支承环    34、出料管

35、外封闭圈    36、滤液腔    37、空腔

下面用一个实施例进一步说明本实用新型的细节特点。

一台3000立升的本实用新型的不锈钢夹套反应釜由开有料口（5、6）的釜盖（7）、有料口及卸料口（18）和夹套（17）的釜体（8）、搅拌器（9），其特征在于反应釜内的一个用1Cr18Ni9Ti不锈钢制造的筒体（24）直径为400毫米、高500毫米的漏斗形的有开了出料孔的顶盖（10）的内分离器（11），内分离器（11）筒体周面上有一个长200毫米、宽50毫米的由筒体中部翘起弯曲而成的切向进料口（12），整个内分离器（11）是浸在反应液中的，因此漏斗形内分离器的下口（15）直接通入反应液；位于釜外侧的通过料管（13）和回料管（16）和釜体（8）连成一 体，并相通的是一个由12个无底碗形单元过滤器（14）叠成的不锈钢外过滤装置；外过滤装置（14）过滤段内径为900毫米；整个装置总高为2020毫米；顶部是一个带放空口（19）的相应大小的封头（20），封头（20）下的过滤段由12个以1Cr18Ni9Ti不锈钢为骨架的，涤纶747为滤布的无底碗形单元过滤器（21）叠成。此单元过滤器（图4、图5）是这样加工的：两个由1Cr18Ni9Ti制成的内径为900毫米、外径940毫米、厚15毫米的法兰（28、29），作无底碗形过滤器的双边“碗口”，同样材质的粗10毫米的钢丝制成直径为600毫米的下支承环（33）作碗形过滤器的“碗底边”，在上法兰（29）和下支承环（33），下法兰（28）和支承环（33）之间等距离地焊接了上下各48根支承筋（30、31），用涤纶747帆布蒙在支承筋（30、31）和上下法兰（28、29）、与支承环（33）构成的“碗体”的内外表面上作滤布（32），两个法兰（28、29）间焊接了一个有出料管（34）的不锈钢外封闭圈（35），使两层滤布（32）和封闭圈（35）间构成了一个滤液腔（36），如此组成了一个单元过滤器（21），当上下两个单元过滤器叠合时，上单元过滤器的下法兰（28）和下单元过滤器的上法兰（29）重叠把中间的两层滤布压紧并固定，随后用上下各一个标准法兰（27）把12个单元过滤器夹紧、两边再用拉杆（22）锁紧。如此组成外过滤装置的过滤段，过滤段下面是一个焊接了料管（13）的内径为600毫米、高650毫米的不锈钢筒体（24），筒体（24）下部是一个同样材料的锥度为30°的锥体（25），锥体顶部是一个直径为57毫米的回料口（26）它和回料管（16）相衔接，锥体（25）与筒体（24）总高为1400毫米，如此制成了本实 用新型反应釜的外过滤装置（14），按常规方法把外过滤装置（14）、内分离器（12）釜体（8）连成一体，即成了本实用新型的反应釜。

本实用新型的反应釜是这样工作的：先装入一定量的固体催化剂一兰尼镍，液体物料－蒽醌液从加料口（5）连续通入，启动搅拌器使反应物料与催化剂充分混合，同时加料口（6）通入氢气，使反应在一定的压力与温度下进行，物料与氢气在催化剂作用下反应，反应后的混合料液从内分离器料口（12）进入内分离器（11），一部分催化剂在离心力与重力作用下，沉降至内分离器（1）底部，从出料口（15）重新进入反应液，带有部分催化剂的反应物料，在反应压力下从分离器（11）顶盖（10）的料管（13）进入外过滤装置（14），自下而上通过无底碗形单元过滤器（21）的空腔（37），反应液被过滤，滤液从法兰（28、27）间的滤液腔（36）进入出料管（34）排至出料总管（23）从而进入下道工序；滤渣－固体催化剂沿空腔（37）流经筒体（24）、锥体（25）从回料口（26）进入回料管（16）回到反应釜内继续参加反应；如此在本实用新型的反应釜内同时完成了三相反应和物料分离过程。