[00649770]高效传质传热双侧扰动静态混合管式反应装置及其应用

项目的重要性、意义和立项背景：在化工生产中不同的反应器构成不同的化工产品生产工艺，表征着化工产品生产过程的技术水平。搅拌釜式反应器间歇操作釜内物料浓度与温度分布不均，产品质量不高，副产物多；多釜串联连续操作釜内物料停留时间分布不均、操作控制复杂、设备投资大；塔式反应器能连续生产，但反应器内存在着沟流和壁效应且体积庞大，传质与传热效果不理想。近年来人们又在开发超重力反应器、撞击流反应器及微反应器，但工业应用尚少。静态混合管式反应器在管道内固设特殊设计的混合元件，物料在管内流经混合元件被迫形成有规律的持续分割、剪切、扭曲、旋转与合并而实现边流动、边混合、边反应、边传热，可实现反应过程强化。2004年国家科技部批准沈阳化工大学承担国家“十五”科技攻关计划项目“静态混合反应技术在气-液、液-液反应化工原料生产中的开发和应用”，旨在推动静态混合反应技术在化工领域的应用，推动中国化学工业的技术进步。项目的主要科技内容1)完成了国家科技攻关计划项目，建成了一套静态混合反应技术评价装置，2007年通过了国家科技部验收；2)开发了乙烯氯化制二氯乙烷生产过程的气液相静态混合反应装置，代替了国内外普遍使用的塔式反应装置，采用氯气速溶、乙烯分散、静态混合管式反应，形成了乙烯氯化制备二氯乙烷新技术，2011年通过了辽宁省科技厅组织的鉴定，评价为国际首创，国际领先水平；3)开发了可同时强化管内和夹套内传质与传热的新型静态混合方式“可强化传质与传热的管式流体扰动装置”及“多流道螺旋静态混合器”；4)进行了静态混合器应用基础研究，在国内外学术刊物发表论文63篇，被SCI、EI收录32篇。5)成果在氯化反应、氯醇化反应、硝化反应、乙氧基化反应、中和洗涤、缩合反应中获得工业化应用，一项技术获中国技术市场协会金桥奖。6)获授权发明专利5项，其中一项获沈阳市专利奖金奖。项目的技术经济指标、经济效益和社会效益已完成的乙烯和氯气为原料生产二氯乙烷进而生产聚氯乙烯装置获得工业化应用，三年新增产值55250万元，新增利润6438万元，新增税收1986万元。促进行业技术进步的作用该项目采用“静态混合反应装置”使化工产品实现了管道化连续生产，可取代传统的搅拌釜式反应器和塔式反应器、喷射混合反应器、气流搅拌反应器，形成了化工产品生产新工艺和新装备，推动技术进步的作用明显。