本技術涉及化工實驗裝備，具體為一種管式反應量熱裝置。

背景技術：

1、反應量熱研究在化工生產中具有極其重要的意義，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1.安全性評估：可以幫助確定反應過程中潛在的熱失控風險，從而采取相應措施保障生產安全，避免災難性事故的發(fā)生。2.工藝優(yōu)化：通過準確測量反應熱，能為工藝條件的優(yōu)化提供關鍵數據，如溫度控制、加料速率等，以提高反應效率和選擇性。3.節(jié)能降耗：了解反應的熱效應有助于設計更合理的能量利用方案，降低能源消耗，提高生產的經濟性。4.設備設計：為反應釜等生產設備的設計提供依據，確保其能夠適應特定反應的熱負荷要求。在化工生產中新工藝生產線落地前，需要進行反應風險評估，評估過程主要是對物料和反應的熱行為進行研究，其中重要一項就是對反應熱量進行測量和評價。

2、當前化工生產面臨的安全環(huán)境監(jiān)管越來約嚴格，眾多產品的生產工藝又原先的間歇性生產方式改變?yōu)檫B續(xù)生產方式，由于工藝的變革，需要進行首次工藝的認證和評估，目前幾乎所有機構進行的反應量熱測試均是建立在批次工藝基礎上，市場上所有的量熱裝置也均是基于批次操作設計的。雖然化學反應說的熱焓是跟反應本身相關，不受批次操作或連續(xù)操作影響，但由于反應的濃度、溫度、壓力等條件不同，反應本身所帶來的風險也不同，換句話說熱量的釋放和換熱方式不同所能容納的風險條件會有所不同，使用批次工藝的風險評價直接套用到連續(xù)工藝是不合適的，雖然業(yè)內人士均認可連續(xù)工藝的風險遠低于批次工藝，但沒有相應的裝置給出直接得量熱和評估數據，不能給出量化的數據說明問題。

3、管式反應器是連續(xù)化工藝方案中最為普遍的反應器形式，它結構簡單、成本低廉、通用性好，而且有多種形式的管式反應器，例如盤管反應、列管反應器，還可在管道中安裝內構件，接近微通道反應器的傳質條件。

4、反應量熱技術是通過小型裝置模擬生產過程，通過對熱量數據的測量推測、評估生產過程中的風險，同樣的反應，在不同的反應器中表現(xiàn)得風險也會不同。例如：釜式反應當釋放的熱量換算成絕熱溫升，超過反應溶劑沸點時，評估的結果可能會是造成生產車間短期破壞。但同樣的反應在密閉的管道內，盡管同樣會使溫度超過溶劑沸點，但不會造成破壞性后果，只是提高了反應壓力，而管式反應只需要增加背壓即可，因此用釜式量熱數據直接評估管式反應是不合適的，然而市場上反應量熱裝置幾乎都是釜式反應，尚未見到針對管式反應器的量熱裝置。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于提供一種管式反應量熱裝置，具有實現(xiàn)將管式反應器的放熱的速度進行自動測量的特點。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種管式反應量熱裝置，包括第一輸送泵，所述第一輸送泵通過管道連通有第一管式反應器，所述第一管式反應器的底部安裝有第一換熱介質入口管，所述第一換熱介質入口管的外側壁從下至上依次安裝有第一介質流量計和第一入口溫度變送器，所述第一換熱介質入口管的頂部安裝有第一換熱介質出口管，所述第一換熱介質出口管的外側壁安裝有第一出口溫度變送器；

3、所述第一換熱介質出口管的外側壁通過管道連通有第二管式反應器，所述第二管式反應器的底部連通有第二換熱介質入口管，所述第二換熱介質入口管的外側壁從下至上依次安裝有第二介質流量計和第二入口溫度變送器，所述第二管式反應器的頂部安裝有第二換熱介質出口管，所述第二換熱介質出口管的外側壁安裝有第二出口溫度變送器。

4、為了便于將物料輸送至第一管式反應器的內部進行換熱作業(yè)，作為本實用新型的一種管式反應量熱裝置優(yōu)選的，所述第一輸送泵的下方設置有第二輸送泵，所述第二輸送泵通過管道與第一輸送泵和第一管式反應器之間的管道連通。

5、為了便于將物料輸送至第二管式反應器的內部進行換熱作業(yè)，作為本實用新型的一種管式反應量熱裝置優(yōu)選的，所述第二輸送泵的下方設置有第三輸送泵，所述第三輸送泵通過管道與第一管式反應器和第二管式反應器之間的管道連通。

6、為了將反應后的物料輸送至接收罐內進行收集，作為本實用新型的一種管式反應量熱裝置優(yōu)選的，所述第二管式反應器的外側壁通過管道連通有接收罐。

7、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果如下：

8、本實用新型使用時，通過啟動第一輸送泵和第二輸送泵，可將物料混合輸送至第一管式反應器內，此時第一換熱介質入口管可將換熱介質通入第一管式反應器內，第一介質流量計和第一入口溫度變送器可監(jiān)測換熱介質的流量和溫度，接著換熱介質從第一換熱介質出口管流出，此時第一出口溫度變送器可監(jiān)測流出的換熱介質的溫度，接著通過啟動第三輸送泵可將從第一管式反應器出口的物料混合后輸送至第二管式反應器內進行換熱，此時第二換熱介質入口管可將換熱介質通入第二管式反應器內，且第二介質流量計和第二入口溫度變送器可監(jiān)測換熱介質的流量和溫度，換熱介質從第二換熱介質出口管流出時，第二出口溫度變送器可監(jiān)測流出的換熱介質的溫度，最后反應液離開第二管式反應器后進入接收罐內收集；

9、當連續(xù)反應處于穩(wěn)定狀態(tài)時記錄各傳感器的數值，且利用plc系統(tǒng)對數據進行測量和記錄，從而通過計算機軟件可實現(xiàn)自動的計算，由此可通過熱平衡計算第一管式反應器和第二管式反應器放熱的速度，從而實現(xiàn)將管式反應器的放熱的速度進行自動測量的效果。

技術特征：

1.一種管式反應量熱裝置，包括第一輸送泵(1)，其特征在于：所述第一輸送泵(1)通過管道連通有第一管式反應器(4)，所述第一管式反應器(4)的底部安裝有第一換熱介質入口管(5)，所述第一換熱介質入口管(5)的外側壁從下至上依次安裝有第一介質流量計(6)和第一入口溫度變送器(7)，所述第一換熱介質入口管(5)的頂部安裝有第一換熱介質出口管(8)，所述第一換熱介質出口管(8)的外側壁安裝有第一出口溫度變送器(9)；

2.根據權利要求1所述的一種管式反應量熱裝置，其特征在于：所述第一輸送泵(1)的下方設置有第二輸送泵(2)，所述第二輸送泵(2)通過管道與第一輸送泵(1)和第一管式反應器(4)之間的管道連通。

3.根據權利要求2所述的一種管式反應量熱裝置，其特征在于：所述第二輸送泵(2)的下方設置有第三輸送泵(3)，所述第三輸送泵(3)通過管道與第一管式反應器(4)和第二管式反應器(10)之間的管道連通。

4.根據權利要求1所述的一種管式反應量熱裝置，其特征在于：所述第二管式反應器(10)的外側壁通過管道連通有接收罐(16)。

技術總結
本技術公開了一種管式反應量熱裝置，包括第一輸送泵，所述第一輸送泵通過管道連通有第一管式反應器，所述第一管式反應器的底部安裝有第一換熱介質入口管，所述第一換熱介質入口管的外側壁從下至上依次安裝有第一介質流量計和第一入口溫度變送器，所述第一換熱介質入口管的頂部安裝有第一換熱介質出口管，所述第一換熱介質出口管的外側壁安裝有第一出口溫度變送器，所述第一換熱介質出口管的外側壁通過管道連通有第二管式反應器，所述第二管式反應器的底部連通有第二換熱介質入口管，所述第二換熱介質入口管的外側壁從下至上依次安裝有第二介質流量計和第二入口溫度變送器，從而實現(xiàn)將管式反應器的放熱的速度進行自動測量的效果。

技術研發(fā)人員：杜恒,喬新,蔡世美
受保護的技術使用者：南京介子連續(xù)流科技有限公司
技術研發(fā)日：20240715
技術公布日：2025/4/24