反应釜和应用该反应釜的三相流催化反应方法

摘要

反应釜和应用该反应釜的三相流催化反应方法。本发明旨在提供生产效率高的反应釜，同时提供应用该反应釜的三相流催化反应方法；涉及领域是一种化工反应设备领域。为实现上述目的，本发明提供的反应釜，包括有釜体，釜体中设有反应腔，反应腔中包括有导流结构，该导流结构包括有渗透部件，其中导流结构连通有进料口和出料口，或者其中导流结构包括有第一导流结构和第二导流结构，所述的第一导流结构连通进料口，所述的第二导流结构连通出料口，反应物从进料口通入后经过渗透部件进入反应腔发生反应，将得到的生成物经过渗透部件从导流结构连通的出料口排出。同时本发明还提供一种应用上述反应釜的三相流催化反应方法。

说明书

技术领域

本发明涉及的领域是一种化工反应设备领域，尤其涉及三相流反应领域。

背景技术

在现有技术中，化工领域中针对分散系中包括液相和气相物质进行反应，且利用固相催化剂进行催化的生产反应，普遍采用的是两种方式：

第一种是采用固定床体作为催化剂载体将催化剂固定在反应釜中，利用分散系中的液相和气相混合后与催化床接触实现催化反应。

在这种反应釜中，催化剂在反应釜中的位置相对固定，催化剂在反应釜中的位置一般不会发生分散和移动，从而当反应完成后无需考虑将催化剂与生成物之间进行过滤分离，也能降低催化剂的损耗。

但是在这种反应釜中，往往会设置有机械搅拌设备以加强反应物与催化剂之间的接触，但是由于催化剂位于固定的催化床上，从而催化剂与反应物的接触效率仍然较低。

目前第二种采用的是将催化剂以固体小颗粒的形式置于反应釜中，这样将催化剂分散在分散系中与反应物进行接触。

在这种反应釜中，催化剂在反应釜中的位置相对自由，可以在反应釜中发生分散和移动，从而能够更好的实现催化剂与反应物之间的接触。

但是在这种反应釜中，往往存在两个问题:

首先是关于催化剂在分散系中与反应物之间的接触效率仍然有待提高，这主要是因为分散系中的固相催化剂会在重力作用下发生沉降，即使在设置有机械搅拌设备的前提下，固相催化剂的浓度往往是分散系下层远大于上层。这是因为通常情况下搅拌设备可以实现的是加强分散系中同一层面的物质接触，而对于加强分散系中位于不同层面的物质接触则效果十分有限。

其次还存在的一个问题就是待反应完成之后需要考虑催化剂与生成物之间的过滤分离问题。在现有技术中，目前采用的是在反应完成后将反应釜中的物质导出再进行过滤。这样的生产设备结构复杂，也增加了生产中的工序步骤，还增加了产品和催化剂的损耗几率。现有技术中之所以存在着这样的问题，首先的一个原因就是本领域技术人员并没有设计出一种合适的过滤结构能够安装在反应釜中同时还不会对反应釜中原本存在的设备造成影响；其次，在化工反应中反应釜内的工作环境普遍具有腐蚀性，较为恶劣，很难找到一种滤材能够在这样恶劣的工况中进行过滤、反吹和机械搅拌振动等工作而能长期稳定运行。

综上所述可以看出，目前针对三相流催化反应，缺乏一种理想的高效率生产设备和反应生产方法。

发明内容

本发明旨在提供一种生产效率高的反应釜，同时提供一种应用该反应釜的三相流催化反应方法；

其次本发明还提供了另一种生产效率高的反应釜，同时提供一种应用该反应釜的三相流催化反应方法。

首先为了实现上述第一个目的本发明提供的反应釜，包括有釜体，该釜体中设有反应腔，所述反应腔中包括有导流结构，该导流结构包括有渗透部件，其中导流结构连通有进料口和出料口，反应物从进料口通入后经过渗透部件进入反应腔发生反应，将得到的生成物经过渗透部件从导流结构连通的出料口排出。

在上述反应釜中，将原料于反应腔进行生产反应，其中在反应腔中设置有导流结构与进料口和出料口连通，这样可以通过导流结构将原料通入反应腔中，也可以将反应腔中反应得到的生成物通过导流结构从出料口排出。

其中在导流结构上包括有渗透部件，反应物从进料口通入到反应腔需要通过该渗透部件；生成物从出料口排出也需要通过该渗透部件。

这样，首先可以根据实际生产需要对渗透部件的孔径、孔隙率等参数进行选定，从而达到能够对反应釜中特定的物质进行拦截分离，实现反应和过滤一体化。

其次，上述的反应釜中，还能通过设置导流结构在反应腔中的结构、位置和形状，从而利用所述的导流结构对反应腔中的物质进行导流和混合搅拌。

其中本发明中的导流结构主要具有两个优点：

第一，可以加大反应釜中不同原料的接触面积。由于导流结构连通进料口，这样从进料口通入导流结构的原料可以通过渗透部件表面与反应腔中的另一种原料进行接触。从而加大不同原料的接触面积，进而增大反应釜中不同原料物质之间的反应效率。

第二，可以实现加速反应釜中不同原料物质间的混合。从进料口将原料以一定速度通入导流腔后可以在渗透部件内外两侧形成渗透压，这样就可以通过控制渗透孔的孔径、孔隙率，同时配合控制进料口进料的速度，进而实现将通入导流腔的原料带有一定速度经过渗透部件进入反应腔，这样可以对反应腔中原本存在的原料达到类似机械搅拌的功效，并且根据流体力学可知，如果导流腔中的原料以一定速度穿过渗透部件，则还在反应腔中形成局部紊流。这样就相当于利用导流结构中渗透部件上的渗透孔，将原料从进料口通入导流腔后，将原料以一定的压力分散至反应腔，同时对原本存在于反应腔中的另一中原料造成搅动。

并且，可以根据实际需要对导流结构的数量和分布位置进行调整，并且对进料口配备一定的速度，这样能够实现对分散系同的固相物质进行流化，所谓流化指的是，分散系中的气相或者液相速度达到一定时，逐渐将固相物质托起呈现悬浮状态。这样的固相物质很难沉降聚集在反应腔的下端，进而实现固相物质在分散系中均匀分散。

从而上述导流结构可以实现加速反应釜中不同原料物质间的混合，进而提高反应效率。

综上所述可以看出，本发明提供的反应釜，主要可以从增加原料接触面积、加速原料混合速度、简化设备和工序等各方面有机结合，从而实现一种相比现有技术更加高效率的反应设备。

进一步的是，所述导流结构为管状结构，其中渗透部件位于管壁上。这是一种对上述反应釜结构进行进一步优化，采用管状结构的渗透部件并在管壁上开设渗透孔，可以很大程度增加原料从进料口通入到导流结构之后与反应腔中的物质进行接触和混合的效率。并且外界应力作用在管状结构表面相对均匀，管状结构本身也较大表面积，发明人发现采用管状结构的渗透部件可以实现导流结构更加稳定和高效工作。

进一步的是，所述渗透部件包括有表体开孔第一支撑体，所述的渗透部件还包括有与该第一支撑体相贴合的滤材。这是一种对上述的带有渗透孔的渗透部件进行优选结构。利用该第一支撑体对滤材进行贴合支撑，从而实现导流结构具有稳定的结构。

值得说明的是，在上述结构中，第一支撑体与滤材之间的贴合可以包含有两种情况：一种是滤材位于渗透部件外周位于反应腔一侧，还有一种是滤材位于渗透部件内周位于导流腔的一侧。

进一步的是，所述渗透部件位于滤材一面设有压紧件；该压紧件优选为环绕于导流结构周体的环形卡箍。通过该压紧件实现将滤材牢固的定位在与第一支撑体相贴合的位置，导流结构渗透部件上的滤材不容易出现偏离。同时也能通过该压紧件进一步加强导流结构中滤材在过滤或者反吹工作中的结构稳定性。其中将该压紧件优选为环绕于导流结构周体的环形卡箍是一种进一步的优选结构，可以通过在导流结构周体设置若干相互平行的环形卡箍，实现导流结构上滤材定位更加稳定，也能有效加强导流结构的结构整体稳定性。

此处进行补充说明的是，由于前文中已经提到滤材与第一支撑体之间的贴合可以包含两种情况，所以相应所述的压紧件也可能设置在渗透部件外周位于反应腔的一侧，也可能设置在渗透部件内周位于导流腔的一侧。

进一步的是，所述滤材采用一种柔性多孔金属箔。这是对过滤元件中的滤材的一种优选，此处所述的柔性多孔金属箔是指申请人在先递交的中国发明专利申请201410609038.9中提到的柔性多孔金属箔，这种柔性多孔金属箔是一种由固溶体合金为基体相的金属多孔材料所构成的薄片。这样的柔性多孔金属箔的平均孔径为0.05～50μm，孔隙率为40％～70％，厚度为1～100μm。所述的柔性多孔金属箔制成的滤材具有非常高的过滤精度，同时材料本身具有较高的孔隙率能确保很好的渗透效率，从而制成的滤材可以有较好的过滤效果。并且，所述的柔性多孔金属箔本身具有较大的材料强度和韧度，制成的滤材在导流结构中可以承受外界较大的压力。以及所述的柔性多孔金属箔还具有一定的柔性，可以根据导流结构的外形结构支撑相应的形状结构与第一支撑体进行贴合。由此可见，在本发明中将滤材选用上述柔性多孔金属箔可以与导流结构之间实现一种相互辉映的效果，从而得到一种渗透过滤效果较好且结构稳定的导流结构。此时只需要采用现用技术中的材料处理技术，还可以实现上述柔性多孔金属箔具有较强的耐腐蚀性和耐高温性，从而能在高温或高腐蚀工况中长时间稳定工作。

进一步的是，所述导流腔中设有第二支撑体，该第二支撑体与渗透部件之间连接有肋板。从而通过所述的第二支撑体进一步从导流腔内部对导流结构进行支撑，所述的支撑方式采用的是连接在第二支撑体和渗透部件之间的肋板实现。

优选的是，管状结构的渗透部件围成的导流腔中包括沿管体轴向设置的多孔空心管状第二支撑体，且该第二支撑体与进料口连通，所述的第二支撑体周体与渗透部件内壁间设有若干间隔均匀的肋板。将第二支撑体设为多孔空心管状结构，并且将该空心管状结构与进料口连接以避免进料口通入到导流结构中的原料对渗透部件造成直接冲击，特别是当渗透部件上包括有滤材时更加可以实现对滤材结构的保护同时将第二支撑体设置成沿管体轴向设置若干间隔均匀的肋板，从而有效加强导流结构的整体稳定性。

进一步的是，所述釜体内设有若干导流结构，其中导流结构位于反应腔中分别与釜体上下端固定连接，其中釜体设有若干相互独立的进料口和/或出料口分别与各导流结构连接。这样首先可以通过若干导流结构进一步提高原料接触面积，并且将若干导流结构分设在反应腔中可以有效加强反应腔中各不同位置的物质混合，从而提高生产效率。并且设置有若干导流结构与相互独立的进料口和/或出料口分别连接，这样首先可以根据生产实际需要对各导流结构设置阀门进行单独开启或关闭，同时也有利于设备的维护、清理、检修等操作。

但是需要说明的是，上述的若干相互独立的进料口和/或出料口分别与各导流结构连接主要是为了实现能够对各导流结构进行单独的进料控制和/或出料控制(配合相应的控制阀)，而对于各相互独立的进料口与导流结构连接的上游、各出料口与导流结构连接的下游则可以将进料口和出料口交汇为一条主干通路进行原料或成品输送。

进一步的是，所述釜体下端或靠近下端设有进料口和出料口，其中进料口和出料口为两支并联支路同导流结构连通。这是一种对进料口和出料口与导流结构连接方式的优选，并且当入料物质和出料物质为气体和液体两种不同态时，尤其适合采用上述的并联结构。因为当入料物质和出料物质为不同态时，原料和成品之间不容易发生混合污染，并且将进料口和出料口并联为两个支路再与导流结构连接可以使得反应釜的整体结构更加紧凑，同时还能通过入料和出料的过程对导流结构上的渗透部件实现反吹的效果。

综上所述可以看出，本发明提供的反应釜，主要可以从加速生产反应中原料接触面积、原料混合速度、简化设备和工序等各方面有机结合，从而实现一种相比现有技术更加高效率的反应设备。

同时，本发明提供的是一种应用上述反应釜的三相流催化反应方法。所述反应釜包括有用于盛载原料液的反应腔，且反应釜包括有用于通入原料气的进料口和用于排出液体生成物的出料口；首先将原料液置入反应腔中，将固体催化剂置于反应腔中，从进料口向反应腔中通入原料气，待反应完成后关闭进料口，开启出料口将液体生成物导出。上述三项流催化反应方法是一种采用本发明中提供的反应釜进行的方法。在上述方法中，在反应腔中盛载有原料液体，并且需要向反应腔中通入原料气体，通过原料液体和原料气体之间的混合接触，在固体催化剂的催化下，实现将原料转化为工业成品。这就是所述的三相流(譬如上述的原料为液体和气体，催化剂为固体)催化反应。

但是在目前技术中，普遍采用的是将固体催化剂放置在反应釜的下部底端位置，从而避免催化剂在反应釜中的分散系中太过于分散，造成反应完成后对生成物的过滤提纯成本增大，也容易造成催化剂损耗增大以及催化剂被污染的风险增大等问题。所以目前技术中普遍采取的是将固体催化剂防止在反应釜的底端位置。

当然，本领域技术人员也尝试过将固体催化剂分散于分散系中从而增加接触催化效率，但是本领域技术人员发现，即使在分散系中设置有搅拌设备，固相物质受引力作用在分散系中依然会发生沉降，通过搅拌设备可以实现的是将固相物质在分散系中的同一层面行进混合分散，而对于要将固相物质从分散系内靠近下部的位置搅拌混合到靠近分散系内上部的位置，则相对不容易实现。

而在本发明提供的方法中，既能不需要增加额外的搅拌设备也能将固相催化物较好地分散混合至反应釜中分散系中，同时也能实现将固体催化剂与反应生成物进行很好的分离。从而实现一种高效率的三项流催化反应方法。

本发明中提供的方法具有上述优点的原理是，釜体中反应腔内盛载有液体原料，并且将固体催化剂置于反应腔中，从进料口通过导流结构向反应釜中通入原料气。这样，首先可以通过控制导流结构中渗透部件上渗透孔的参数，从而气体在通过渗透部件上渗透孔的同时也造成了对气体流通速度的减缓，随着进料口通入导流结构的气体速度增加，气体在导流结构中聚集的量也逐渐增加，并且相应的从导流结构中导流腔内的气压也逐渐增加，这时，从导流腔内通过渗透孔进入到反应腔中的原料气将压力释放到原料液中，从而利用从导流结构向反应腔中通入气体实现对反应腔中的原料液进行搅动，这样首先实现的是原料气和原料液之间的均匀混合。并且还可以通过对反应釜中导流结构的形状、位置、数量抑或者是设置渗透孔的参数等方式，根据现有技术中的流体力学可以实现将固体催化剂在反应腔中混合的相对均匀。

同时在上述方法中，当反应完成之后，将反应生成的生成物通过出料口排出反应釜，此时，再利用导流结构中渗透部件上的渗透孔从而实现将分散系中固相的催化剂隔离在反应腔中实现排液和过滤一体化操作。

综上所述可以看出，本发明提供的三相流催化反应方法，可以有效提高催化反应中原料物质间的接触面积，能提高原料混合速度，能够实现催化剂与反应物的充分接触，并且能够够实现排液过滤一体化操作，同时也简化了生产设备和工序步骤。本发明中的三项流催化反应方法实现了上述优点的有机结合，从而是一种相对于现有技术更加高效的催化反应方法。

其次，本发明还提供一种生产效率高的反应釜，该包括有釜体，该釜体中设有反应腔，所述反应腔中包括有导流结构，该导流结构包括有渗透部件，其中导流结构包括有第一导流结构和第二导流结构，所述的第一导流结构连通进料口，所述的第二导流结构连通出料口，反应物从进料口通入后经过渗透部件进入反应腔发生反应，将得到的生成物通过渗透部件从导流结构连通的出料口排出。

这样的反应釜和上述的第一中反应釜属于一个总的发明构思，具备若干个互相关联的技术特征，其中导流结构包括有第一导流结构和第二导流结构，其中所述的第一导流结构连通进料口，第二导流结构连通出料口，从而实现反应釜的反应工作。

同时，上述的三项流催化反应方法也同样适用于本发明提供的第二种反应釜。

下面结合说明说附图和具体实施方式对本发明中的反应釜和应用该反应釜的三相流催化反应方法作进一步的描述和说明。

附图说明

图1为实施例一中的反应釜。

图2为实施例一中反应釜中导流结构径向截面剖视放大图。

图3为实施例一中反应釜中导流结构轴向截面剖视放大图。

图4为实施例二中的反应釜。

其中，在说明书附图中，各标号与结构的对应关系依次为：

1为釜体，12为反应腔，21为进料口，22为出料口，3为导流结构，3a为第一导流结构，3b为第二导流结构，30为导流结构的渗透部件，301为第一支撑体，302为滤材，31为第二支撑体，32为肋板，33为环形卡箍，4导流结构的固定拉杆。

具体实施方式

实施例一如图1至图3所示。

如图1所示，在实施例一中的反应釜包括有釜体1，该釜体1通过外壳围成内部带有容腔的结构，釜体1内的容腔为反应腔12。

其中釜体1的下部底端位置，连接有若干彼此独立的进料口21和出料口22。并且各进料口21之间、各出料口22之间彼此独立设置，当然，所述的各进料口21上游共同连接有一个原料输送的主干通路，相应的，所述的各出料口22下游共同连接有一个成品输送的主干通路。

同时，在实施例一中，釜体1内的反应腔12中安放有若干竖直的管状结构的导流结构3。

在实施例一中如图1可以看出，每一个单独的进料口21都与一个出料口22在釜体1的底部相并联，进料口21和出料口22在并联为两个支路后交汇于与导流结构3连接的位置。也就是说，每一个导流结构3都连接有一个进料口21和一个出料口22，并且所述的进料口21和进料口21彼此并联。从而，在上述导流结构3与进料口21和出料口22之间自然需要设置有相应的流量阀或方向阀实现控制。

在上述结构中，所述反应腔12中若干管状结构的导流结构3彼此之间相互平行放置，在实施例一中，将各导流结构3间隔均匀地固定在反应腔12中，并且导流结构3的管状结构竖直高度优选为反应腔12竖直高度的二分之一以上，在实施例一中，所述的导流结构3管状结构长度在反应腔12中达到反应腔12内高度的三分之二以上。

此外，所述的导流结构3在反应腔12中下端通过与进料口21和出料口22的连接处与釜体1实现紧固连接，同时在釜体1的顶部位置，设置有与各导流结构3对应设置的固定拉杆4，利用该固定拉杆4连接在导流结构3上端，这样从而实现管状结构的导流结构3在反应腔12中的上下两端定位紧固。

再如图2和图3所示，在实施例一中的导流结构3采用的是圆柱管状结构，该管状结构包括有空心圆柱结构的渗透部件30，该渗透部件30围成的空心腔体为导流结构3中的导流腔。

并且，所述的渗透部件30包括有表体密布若干小孔的第一支撑体301和滤材302。所述的滤材302与第一支撑体301两者相互贴合，第一支撑体301对滤材302提供支撑。其中，在实施例一中，所述的滤材302与第一支撑体301贴合后位于渗透部件30外周靠反应腔12的一侧。同时在实施例一中，可以在所述的第一支撑体301和滤材302进行贴合后，在两者贴合面之间设置有胶结或者焊接点或面以实现两者之间的材料锁合连接，进而进一步强化两者之间的贴合强度。

此外，如图3所示，在管状结构的导流结构3靠近滤材302的一侧周体上，设置有若干相互平行的环形卡箍33对滤材302进行环绕压紧。

在实施例一中，所述的滤材302采用的是一种柔性多孔金属箔，该柔性多孔金属箔是申请人在先递交的中国发明专利申请201410609038.9中提到的柔性多孔金属箔，这种柔性多孔金属箔是一种由固溶体合金为基体相的金属多孔材料所构成的薄片。这样的柔性多孔金属箔的平均孔径为0.05～50μm，孔隙率为40％～70％，厚度为1～100μm。所述的柔性多孔金属箔制成的滤材302具有非常高的过滤精度，同时材料本身具有较高的孔隙率能确保高效的渗透效率，从而制成的滤材302可以有较好的过滤效果。并且这种柔性多孔金属箔本身是金属材料，能够具有较高的强度，本身还具有一定的延展性和韧性，可以很好的包覆在第一支撑体301上，在实施例一中，所述的柔性多孔金属箔包覆在第一支撑体301的管壁上两者相贴合之后，可以在柔性多孔金属箔的搭接处进行焊接或者胶结，从而可以实现将滤材302稳定的贴合在第一支撑体301上，并且在滤材302与滤材302搭接处形成面连接，面连接处采用胶结或者焊接可以确保连接处受力均匀、连接稳定。

与此同时，实施例一中为了进一步强化导流结构3的结构稳定，在导流结构3中的导流腔内设置有空心管状的第二支撑体31，该空心管状的第二支撑体31管体上设置有若干的通孔。所述第二支撑体31通过空心管状结构与进料口21连接，即在实施例一中进料口21从该第二支撑体31中的空心管状结构向导流结构3通入原料，原料可以通过第二支撑体31管壁上的通孔充满导流腔。并且在导流腔中第二支撑体31与第一支撑体301之间设置有若干间隔均匀的肋板32，从而进一步强化导流结构3的结构。

同时在实施例一中，第二支撑体31的孔径大于第一支撑体301的孔径大于滤材302的孔径。

在实施例一中，反应釜的工作方式和原理如下：

首先向反应腔12内部置入第一原料，该第一原料可以是液体或者气体，再通过所述的进料口21向导流结构3中通入第二原料，该第二原料可以是液体或者气体。从而第二原料从该导流结构3中通入到反应腔12中后可以从若干个导流结构3渗透部件30上的滤孔透过而实现第一原料和第二原料之间具有较大的接触面积；同时可以通过对进料口21的进料速度进行控制，从而实现从第二原料从导流结构3中以一定的速度和压力喷射到第一原料，实现利用第二原料对反应腔12中的分散系进行搅动，进而实现分散系中的各相物质充分混合。

其次，实施例一中的导流结构3中的滤材302还能实现将反应釜内分散系中的反应物反应物和/或生成物和/或催化剂中的固相物质隔离在导流结构3的内侧或者外侧。即为通过控制原料反应物的混合方式，从而利用滤材302实现将分散系中的固相物质进行过滤分离。其中所述的过滤分离可以是将分散系中的固相物质过滤在导流结构3内侧的导流腔中，也可以是将固相物质过滤在导流结构3外侧的反应腔12中。

并且，分散系中的固相物质可能是反应后的生成物，也可能是加入过量的固相反应物，还可以是催化剂。

下面在上述实施例的基础上提供一种更具体的三相流催化反应方法。具体而言是一种甲醛和乙炔作为原料反应物，采用固体的铜铋催化剂作为催化剂，从而反应生成液体的1,4-丁炔二醇。

在所述的三项流催化反应方法中，先在釜体1中的反应腔12中置入有液态甲醛，并且通过各进气口21向导流结构3中通入乙炔气体，并且在导流结构3导流腔外侧的反应腔12中放置有固体的铜铋催化剂。

在实施例一中，先关闭出料口22，打开进料口21将乙炔气体通入，实施例一中通入乙炔的速度稳定后控制在20m/s以上。从而现在实施例一中，乙炔气体从釜体1底部位置经过导流结构3通入到反应腔12，由于甲醛容易也可以渗透进入到导流结构3中，所以刚开始导流结构3中底部位置的压力最大，这样就会使得导流结构3中的物质经过滤材302向反应腔12排出，这样也就能够通过乙炔气体而实现对原反应腔12中的液态甲醛和催化剂进行搅动。

随着进气口21向导流结构3通入的气体量逐渐增加，导流结构3中的压力逐渐增大，也就使得导流结构3中的物质经过滤材302向反应腔12排出的速度逐渐增加，随着经过滤材302的物质速度达到一定时，则可以通过乙炔气体对液态甲醛中的搅动而使固体颗粒催化剂的运动加剧，逐渐固体颗粒催化剂被气体托起呈现悬浮状态，实现催化剂颗粒在分散系中流化。

当催化反应完成之后，将进气口21关闭，停止通入乙炔气体，之后再开启位于釜体1底端与导流结构3连接的出料口22，将得到的生成物液体的1,4-丁炔二醇导出即可，在此过程中，导流结构3上柔性多孔金属箔制成的滤材302可以实现将分散系中的固相的催化剂过滤隔离在反应腔12中。

实施例二如图4所示，在本实施例中的反应釜，包括有釜体1，该釜体1中设有反应腔12，所述反应腔12中包括有若干管状结构的导流结构3，该导流结构3包括有上文中采用的柔性多孔金属箔作为滤材302贴覆在第一支撑体301上组成的渗透部件30。

其中若干的导流结构3分为两种类型，一种为第一导流结构3a位于反应腔12中且与进料口21连通；另一种为第二导流结构3b位于反应腔12中且与出料口22连通。将反应物从第一导流结构3a中通入反应腔12进行反应后，从第二导流结构3b从出料口22排出。