主动混合连续流反应器和反应系统

摘要

本发明公开一种主动混合连续流反应器和反应系统，其中，主动混合连续流反应器包括反应管、分散件以及驱动装置，反应管设有反应物容腔，反应物容腔用以容纳反应物，分散件设于反应物容腔内，分散件沿反应管的轴向延伸，并将反应物容腔分隔为多个容纳空间，各容纳空间沿反应管的轴向延伸，分散件上设有供反应物在相邻两个容纳空间之间转移的过口，驱动组件连接于反应管和/或分散件，用以驱动反应管和/或分散件沿反应管的径向往复运动。本发明技术方案解决目前的管式反应器传质效果差，导致生产效率低的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及反应装置技术领域，特别涉及一种主动混合连续流反应器和反应系统。

背景技术

管式反应器属于平推流反应器，管内反应物通过自由扩散进行混合，而为了以较低的成本实现工艺放大生产，提升产量，通常会选择增大管径，但当管径增大时，多相反应中的固体颗粒、气泡等在液体中分散非常困难，管内的混合性能会大幅度下降，导致多相混合效果非常差，即传质效果差，从而导致生产效率低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种主动混合连续流反应器，旨在解决目前的管式反应器传质效果差，导致生产效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提出的主动混合连续流反应器，包括：

反应管，设有反应物容腔，所述反应物容腔用以容纳反应物；

分散件，设于所述反应物容腔内，并沿所述反应管的轴向延伸，以将所述反应物容腔分隔为多个容纳空间，各所述容纳空间沿所述反应管的轴向延伸，所述分散件上设有供反应物在相邻两个容纳空间之间转移的过口；以及

驱动装置，连接于所述反应管和/或所述分散件，用以驱动所述反应管和/或所述分散件沿所述反应管的径向往复运动。

在一实施例中，所述分散件为设于所述反应物容腔内的分隔板。

在一实施例中，所述分隔板设置有多个，多个所述分隔板沿所述反应管的径向间隔排布。

在一实施例中，所述分散件呈曲面状设置。

在一实施例中，所述分散件为设于所述反应物容腔内的圆筒。

在一实施例中，所述过口设置有多个，多个所述过口沿所述圆筒的长度方向间隔排布，和/或，多个所述过口沿所述圆筒的周向间隔排布。

在一实施例中，所述圆筒用以容纳固体。

在一实施例中，所述分散件呈螺旋状设置。

在一实施例中，所述反应物容腔内设有透气管，所述透气管用以容纳气体反应物。

本发明还提出一种反应系统，其特征在于，包括如前述的主动混合连续流反应器，所述主动混合连续流反应器设置有一个或者多个，多个所述主动混合连续流反应器串联或者并联设置。

本发明技术方案通过采用在反应管上设置反应物容腔，反应物进入反应物容腔后可沿反应管的轴向移动；并在反应物容腔内设置分散件，利用分散件将反应物容腔分隔为多个沿反应管的轴向延伸的容纳空间，并在分散件上设置供反应物在相邻两个容纳空间之间转移的过口；而驱动装置连接于反应管和/或分散件，当驱动装置驱动反应管和/或分散件沿反应管的径向往复运动时，反应管与分散件一同沿反应管的径向往复运动，或者，分散件在反应管内沿反应管的径向往复运动，使得反应物容腔内的反应物在重力作用和惯性作用下相对分散件运动，并在各容纳空间中移动，或者通过过口在相邻的容纳空间之间转移，即分散件对沿轴向在反应物容腔内移动的反应物起到径向剪切的作用，从而更好地实现反应物的混合，提升传质效果，从而提升生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明主动混合连续流反应器一实施例的结构示意图；

图2为图1中主动混合连续流反应器的爆炸图；

图3为本发明主动混合连续流反应器另一实施例的结构示意图；

图4为图3中主动混合连续流反应器的爆炸图；

图5为本发明主动混合连续流反应器又一实施例的结构示意图；

图6为图5中主动混合连续流反应器的爆炸图；

图7为图5中主动混合连续流反应器的剖面结构示意图；

图8为主动混合连续流反应器的连续进料装置一实施例的结构示意图；

图9为图8中连续进料装置的爆炸图；

图10为本发明反应系统一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种主动混合连续流反应器。

参照图1和图2，在本发明一实施例中，该主动混合连续流反应器包括反应管10、分散件20以及驱动装置，反应管10设有反应物容腔11，反应物容腔11用以容纳反应物，分散件20设于反应物容腔11内，且分散件20沿反应管10的轴向延伸，并将反应物容腔11分隔为多个容纳空间，分散件20上设有供反应物在相邻两个容腔空间之间转移的过口21，驱动装置连接于反应管10和/或分散件20，用以驱动反应管10和/或分散件20沿反应管10的径向往复运动。其中，过口21为圆孔、椭圆孔、方形孔、三角孔或者不规则形状的开口。

本发明技术方案通过采用在反应管10上设置反应物容腔11，反应物进入反应物容腔11后可沿反应管10的轴向移动；并在反应物容腔11内设置分散件20，利用分散件20将反应物容腔11分隔为多个沿反应管10的轴向延伸的容纳空间，并在分散件20上设置供反应物在相邻两个容纳空间之间转移的过口21；而驱动装置连接于反应管10和/或分散件20，当驱动装置驱动反应管10和/或分散件20沿反应管10的径向往复运动时，反应管10与分散件20一同沿反应管10的径向往复运动，或者，分散件20在反应管10内沿反应管10的径向往复运动，使得反应物容腔11内的反应物在重力作用和惯性作用下相对分散件20运动，并在各容纳空间中移动，或者通过过口21在相邻的容纳空间之间转移，即分散件20对沿轴向在反应物容腔11内移动的反应物起到径向剪切的作用，从而更好地实现反应物的混合，提升传质效果，从而提升生产效率。可以理解的是，反应管10上设置有物料进口，以供反应物进入反应物容腔11。

通常情况下，浆体比重大，在重力作用下会在反应管10内的下部，气体会在反应管10内的上部，如果浆体中的固体颗粒与液体比重差异大，固体颗粒会沉降到液体底部，从而形成多层分布，混合效果差。为实现气液固有效混合，上述实施例通过设计反应管10内部结构和主动混合，从而强化三相传质传热。

并且，由于该主动混合连续流反应器为管式反应器，因此具备管式反应器返混小、容积效率高、控温精度高、成本低的优点，能够广泛应用于实验室研究和工业生产。

可以理解的是，在上述实施例中，当驱动装置的驱动端与反应管10连接时，反应管10被驱动往复运动，从而使反应物容腔11内的反应物晃动，加快反应物的分散。其中，分散件20可设置为与反应管10固定或者不固定，当分散件20与反应管10固定时，分散件20与反应管10同步运动，而反应物在重力作用以及惯性作用下晃动，晃动过程中会受到分散件20的剪切分散作用，从而提升传质效果；当分散件20与反应管10不固定时，分散件20在反应管10往复运动的过程中在在重力作用以及惯性作用下晃动，但分散件20晃动与反应物晃动不同步，从而对反应物起到剪切分散作用，提升传质效果。该方案反应管10内部结构非常简单，易于加工，成本低，且不存在传动轴密封问题。

在一实施例中，物料进口设置在反应管10轴向上的一端，反应物自物料进口进入反应物容腔11后逐渐堆积，后进入的反应物使先进入反应物沿轴向流动，而反应物沿轴向流动的过程中还会受到分散件20的径向剪切作用，从而提升传质效果。

在一些实施例中，分散件20为设于反应物容腔11内的分隔板(图中未示出)。通过在反应物容腔11内设置分隔板，利用分隔板将反应物容腔11分隔为多个容纳空间，分隔板对沿轴向流动的反应物进行径向剪切，实现高效传质。其中，分隔板与反应管10的内壁固定或者分隔板活动连接于反应管10内。

在一实施例中，分隔板设置有多个，如两个、三个、四个、五个或者更多个，多个分隔板沿反应管10的径向间隔排布。通过设置多个分散件20，增强对反应物的剪切效果，进一步提升传质效果。其中，多个分隔板相互平行设置或者接近平行设置。可以理解的是，在本实施例中，多个分隔板间隔固定在反应管10内壁，或者多个分隔板呈格栅状设置，然后活动连接于反应管10内，从而实现多个分隔板沿反应管10的径向间隔排布。

在一实施例中，各分隔板上的过口21错位设置，从而对反应物形成多段剪切，混合更均匀。

参照图2，在一些实施例中，分散件20呈曲面状设置。曲面状设置的分散件20上能够设置更多的过口21，从而在保障对反应物的剪切效果的同时，使得反应物在各容纳空间之间的转移速度加快，混合更快速均匀。

在一实施例中，分散件20为设于反应物容腔11内的圆筒。该圆筒设置在反应管10的反应物容腔11内，反应物进出圆筒时必定会受到剪切力，使得混合效果更好。在其他实施例中，分散件20的形状还可设置为横截面为C形、S形或者不规则形状。在本实施例中，反应管10内部结构非常简单，易于加工，成本低。不需要设置额外结构来增强被动混合，避免了因物料密度差异而分散不均匀的问题，同样不存在传动轴密封问题和固体堆积形成死体积等问题。

在一实施例中，过口21设置有多个，多个过口21沿圆筒的长度方向间隔排布，和/或，多个过口21沿圆筒的周向间隔排布。通过沿圆筒的长度方向和/或沿圆筒的周向间隔排布多个过口21，使得反应物更均匀地分散至反应物容腔11内的各个部位，在保障对反应物的剪切效果的同时，使得反应物在各容纳空间之间的转移速度加快，混合更快速均匀。

在一实施例中，圆筒用以容纳固体。利用圆筒容纳固体反应物或者固体催化剂，固体在圆筒内摆动，带动气体和液体在圆筒内部与固体接触，气体和液体透过圆筒上的过口21在固体颗粒的空隙中流动发生反应。既解决了固体颗粒在液体中难以分散的问题，又具有良好的传质传热性能。对于一些反应物颗粒较大和比重较大的情况，例如，固体颗粒尺寸在20目-100目，将固体颗粒置于在圆筒内部，气体和液体流经固体而发生混合，解决反应物颗粒较大时难分散的问题。

参照图3至图5，在一实施例中，圆筒内设置多层套筒，如两层、三层、四层或者更多层，套筒之间用来容纳固体颗粒，不同的套筒上的过口21的尺寸可根据实际需求调整，例如，容纳大颗粒的套筒，其过口21尺寸相较于容纳小颗粒的套筒的过口21尺寸大，从而在避免颗粒从过口21离开套筒的前提下，使得流体能够更快速地流通，混合更均匀。不同套筒内容纳不同的固体颗粒，便于将固体反应物、固体产物、固体催化剂等固体颗粒分类取出。

参照图6和图7，在一实施例中，分散件20呈螺旋状设置，例如呈弹簧状设置，弹簧(弹簧的形状不限定)直径为反应管10直径的2/3，螺旋间距为10mm，利用螺旋状的分散件20，对反应物进行充分的剪切混合，解决破碎、分散、乳化等有固体析出或者固体颗粒悬浮液的反应中传质效果不佳的问题。

在上述实施例中，反应物容腔11内设有透气管12，透气管12用以容纳气体反应物。气体输入到透气管12，通过透气管12管壁上的透气孔分散反应物容腔11中的其他流体内，而分散件20的晃动带动气泡在气体中分散，在反应管10上下运动的同时，反应管10内流体与反应管10内部结构碰撞，在内部结构的剪切作用下，持续保持对流体的混合，强化传质传热。

在一实施例中，透气管12为AF2400聚四氟乙烯疏水透气管12，透气管12的管径为8mm-20mm，如10mm，且透气管12设置在弹簧状或者圆筒状的分散件20中间，分散件20带动透气管12晃动，提升搅拌效果，而AF2400聚四氟乙烯疏水透气管12的疏水透气特性有利于气体分散至液体中，进一步提升混合效果。通过将上下震荡混合方式与膜分散鼓泡相结合，具有气液固强烈混合效果又具有气泡均匀分散，鼓泡混合功能，强化了气液固的三相传质传热，具有极佳的气液固三相的传质传热性能，提升反应效率。独特的气体分散鼓泡管和反应管10内的分散件20配合上下震荡方式，极大地提升了气液固多相反应的传质性能，提升了反应效率，为高附加值精细化学品、医药中间体、新材料等的连续制备及生产提供了理想的反应环境和高性能装备，有利于促进化工、制药领域由釜式工艺向微型化连续化工艺转变。

在上述实施例中，由于AF2400聚四氟乙烯疏水透气管12为薄膜管，薄膜管自身结构强度低，为避免透气管12在反应搅拌过程中变形或损坏而影响气体加料，在透气管12内部设置支撑管13，支撑管13的管壁上设置透气孔，或者，在透气管12外部设置支撑管13，支撑管13的管壁上设置透气孔。并且，设置支撑管13还使得透气管12的安装更方便，密封效果更好。其中，支撑管13的材质不限定，如硬塑胶管，不锈钢管等。

在一实施例中，反应管10的管直径为400mm-1000mm，反应管10内部有AF2400聚四氟乙烯疏水透气管12和分散件20，分散件20直径为反应管10直径的1/2-3/4，如分散件20直径为反应管10直径的2/3。分散件20为布设有多个圆孔的金属管，圆孔尺寸为10mm-20mm，分散件20在外力的作用下在反应管10内部径向晃动，对轴向过来的流体形成剪切，形成高剪切搅拌效果，适合气/液，固/液，液/液，气/液/固反应等。结合了膜反应器和主动混合反应器的优势，既具有膜反应器的优秀的气泡分散功能，又具有主动混合器在固体颗粒分散方面的优势。具有极佳的气液固三相的传质传热性能，可以实现多相反应的连续化工艺放大和生产。

在上述实施例中，不同结构的分散件20，可以实现多个不同的反应情形，极大地扩展了应用空间。

在一实施例中，反应管10的轴线水平设置，透气管12靠近反应物容腔11的底部设置，透气管12设置在弹簧状或者圆筒状的分散件20中间，从而更好地对底部进行搅拌，使得容易在重力作用下沉底的固体颗粒或者悬浮液更好地分散均匀。

在一实施例中，反应管10外部套设换热套管30，通过换热套管30将热量传递到换热套管30内的换热流体，流体只是在换热套管30与反应管10之间流动，传热距离近，并且搅拌器加速了热量传递，保持良好的传热性能。此外通过调节通入透气管12的气体温度也可以对反应管10内的传热进行局部调节。

在上述实施例中，驱动装置为电机或者气缸或者电缸，利用电机或者气缸或者电缸驱动反应管10移动，使得分散件20在反应管10内晃动，实现对反应物容腔11内的反应物的剪切搅拌。

参照图8和图9，在本发明一实施例中，主动混合连续流反应器还包括连续进料装置，连续进料装置与反应管连接，以向反应管连续加料。该连续进料装置包括进料装置本体100、加料螺杆200、驱动电机300以及磁力耦合器400，进料装置本体100具有加料口和用以与反应物容腔连通的进料容腔，加料口与进料容腔连通，以供固体颗粒进入进料容腔；加料螺杆200设于进料容腔内，通过加料螺杆200旋转可使进料容腔内的物料分散开，从而更均匀地自进料容腔进入反应设备的反应物容腔，实现均匀加料；驱动电机300用以驱动加料螺杆200旋转，磁力耦合器400的一端连接于驱动电机300的驱动端，另一端连接于加料螺杆200。其中，磁力耦合器400包括铜转子、永磁转子和控制器，铜转子和永磁转子之间有空气间隙(称为气隙)，没有传递扭矩的机械连接，利用磁力耦合器400将加料螺杆200与驱动电机300进行连接，结构简单，安装方便，使用寿命长，节能效果好，维护工作量小，允许有较大的安装对中误差(最大可为5mm)，大大简化了安装调试过程，具有过载保护功能，从而提高了整个系统的可靠性，能够提升驱动电机300的启动能力，减少冲击和振动，从而降低加料过程对反应设备的影响。

本发明技术方案通过采用在进料装置本体100的进料容腔内设置加料螺杆200，利用驱动电机300驱动加料螺杆200旋转，从而带动自加料口进入进料容腔内的固体颗粒螺旋移动，以向反应设备的反应物容腔中均匀地送料，且由于加料螺杆200与驱动电机300之间通过磁力耦合器400连接，没有传递扭矩的机械连接，使加料螺杆200与驱动电机300之间形成软(磁)连接，通过调节气隙实现加料螺杆200轴扭矩、转速的变化，调节更精准稳定，从而更好地利用加料螺杆200向反应设备均匀送料，解决连续流工艺中固体物料难以均匀进料的问题。

可以理解的是，在上述实施例中，加料口可供固体颗粒进入进料容腔，并非限定加料口仅可供固体颗粒进入进料容腔，在实际应用时，液体及气体也可通过加料口进入进料容腔，即上述实施例中的连续进料装置可用于单相反应的进料和多相反应的进料。

在上述实施例中，加料螺杆200的形状不限定，其长度与进料装置本体100的长度相匹配。而加料螺杆200在加料容腔中的位置可根据实际需求进行调整，如，将加料螺杆200设置在进料容腔的中部，使连续进料装置的结构稳定；或者，考虑到固体颗粒或者浆液中的固体在重力作用下会下沉，使得加料过程中的连续进料装置的重心下移，因此可将加料螺杆200设置在进料容腔的下部，既不会影响连续进料装置的结构稳定性，又能够更好地将聚集在进料容腔下部的物料进行分散。

在一实施例中，进料装置本体100还具有液体进料口。可以理解的是，在浆体加料过程中，不仅固体颗粒进入加料容腔，还需要液体物料进入加料容腔，通过设置液体进料口，使得液体物料能够从液体进料口进入进料容腔，从而在加料过程中使固体和液体分别从不同的口进入进料容腔，避免固体颗粒被液体物料打湿而聚团堵塞加料口，使得浆体加料更均匀。

在一实施例中，液体进料口设有柱塞泵，通过柱塞泵加液体物料，由于柱塞泵额定压力高、结构紧凑、流量调节方便，使得液体物料加料过程调节方便，加入的液体物料与固体颗粒混合，再在加料螺杆200的搅拌下保持固体颗粒悬浮，实现浆体均匀加料。

在一实施例中，进料装置本体100还具有气体进料口101。通过设置气体进料口101，使得气体进料与液体进料以及固体进料分开，从而更有利于气体与液体进料以及固体进料混合均匀。并且，通过气体进料口101通过惰性气体还能够调节进料容腔内的压力，保持进料容腔内的压力平衡。

在一实施例中，连续进料装置还包括压力显示器和/或安全阀。通过设置压力显示器，便于操作人员了解加料容腔内的压力，避免压力不平衡，安全阀的设置，能够防止加料容腔内的压力超过规定数值，保障反应过程中的安全。

在连续流工艺中固体催化剂均匀进料一直是困扰连续流多相反应器应用的难题。小流量的隔膜泵存在浆料泵送不均匀，并且泵送压力低的问题。工业的隔膜往复泵可以实现高压泵送浆体，但是流量很大，无法在连续流工艺中应用。而本发明技术方案的连续进料装置，在满足连续流多相反应条件的同时，保障进料更均匀，解决了小流量下浆体和固体在高压下的进料问题，可以实现浆体在高压系统的连续进料。

在一实施例中，进料装置本体100还具有用以与反应设备连接的出料口102，出料口102设有计量型针型阀，利用计量型针型阀控制浆体的输出流量，从而更好地对加料过程进行控制。传统通过隔膜泵泵送浆料的压力较低，一般在10bar内，并且泵送不够均匀，在泵送管路中溶液形成沉积。本实施例采用高压气体推动物料进入反应器，压力可以高达100bar，解决高压连续流系统的浆体进料。催化剂固体和液体持续加入加料容腔内，在加料螺杆200搅拌下均匀混合，通过计量型针阀后直接进入反应设备，浆体进料均匀性提高，并且不存在泵管的沉积。

在一实施例中，出料口102与气体加料口分别设置在进料装置本体100的两端，从而使气体物料进入加料容腔后有更充分的时间与加料容腔内的固体或者液体物料混合，使得加料更均匀。

在一实施例中，出料口102设于进料装置本体100的底部。将出料口102设置在进料装置的底部，使得固体或者浆体物料能够更顺利地从出料口102出来，从而使得固体或者浆体加料更均匀，也使得进料装置本体100后续的清理工作更方便。其中，加料口和出料口102分别设置电磁开关，加料过程中，位于上端的加料口的电磁开关打开，固体或者浆体加入加料容腔中，加料螺杆200搅拌，然后位于上端的加料口的电磁开关关闭，位于下端的出料口102的电磁开关打开，通过出料口102向反应设置的反应物容腔进行小批量固体加料或者浆体加料。

在一实施例中，进料装置本体100为耐高压不锈钢腔体，从而更安全稳定，使用寿命更长。

在上述实施例中，连续进料装置还包括电加热器，电加热器用以对进料装置本体100进行加热，实现浆体的高温下连续进料，节省了预热器，同时防止了预热器内固体的沉积，解决了高温下持续进料问题。其中，电加热器的种类不限定。传统的加料装置，隔膜泵只能够在常温下泵送浆料，浆料管线需要预热后进入反应器，预热管内浆体沉积较多，进入反应器内的固体不均匀，造成连续反应过程中局部催化剂不足，严重影响反应效果，价格昂贵的催化剂浪费严重。上述实施例中，通过设置连续进料装置包括电加热器，实现浆体在加料容腔内预热后直接进入反应器，节省了反应器前的预热器，同时防止了预热器内固体的沉积，提升了反应效率和催化剂利用效率，节省了成本，解决了高温下持续进料问题。

参照图10，本发明还提出一种反应系统，该反应系统包括主动混合连续流反应器，该主动混合连续流反应器的具体结构参照上述实施例，由于本反应系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，主动混合连续流反应器设置有一个，或者，主动混合连续流反应器设置有多个，多个主动混合连续流反应器串联或者并联设置，提升反应产量或者延长停留时间。例如，多个主动混合连续流反应器串联设置可以实现多级连续化生产，实现多步反应或多温区反应或者放大规模。多个主动混合连续流反应器并联设置使反应管10道压降低，通量大，实现反应在几分钟甚至几十分钟的工艺放大生产，解决气液固参与的多相反应连续化工艺放大和生产中传质传热性能较差，小试反应无法实现放大的问题。在连续化工艺放大和生产方面具有广阔的应用前景。

在上述实施例中，多个主动混合连续流反应器的换热套管30串联或者并联设置，换热套管30串联时形成单温区，并联时形成多温区。主动混合连续流反应器的端口安装气体调节阀来平衡多级串联管的气压。串联反应器的气体出口外接背压调节阀，反应物料出口接气液分离器。整套反应器固定在震荡底板上面，随着震荡底板的往复运动而运动。其中，震荡底板由电机带动往复运动或者气缸驱动往复运动，运动的频率可调，震荡频率2HZ-10HZ，振幅10mm-60mm，实现反应高效传质传热。

在一实施例中，反应管10的内径为20mm-80mm，反应管10的管长为20mm-100mm，反应管10外设有油浴换热套管30，反应管10的轴线水平或者接近水平设置，反应管10内部位于轴线下方的位置设置透气管12，透气管12的管径为3mm-10mm，透气管12为无定型聚四氟乙烯AF2400微孔管或者膨化PTFE疏水透气微孔管或者微孔的金属气体分配器，通过透气管12在反应管10的底部进行鼓泡，有利于气体与在反应管10底部的浆体混合；反应管10内设置两层多孔的分隔板，浆体在反应管10上下往复振动的过程中上下穿过分隔板，被分隔板板剪切，分散成液滴与气体充分混合。其中，反应管10上下振动的方式为电机带动振动，振动幅度为大于0mm，小于或等于60mm，最大振动幅度振荡频率范围为大于0rpm，小于或等于500rpm，反应管10通过支架固定电机上。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。