[發明專利]一種氣液固多相化學制備反應器

無效

• 申請號: 200910311452.0
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN101875000A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 葉俊偉;寧桂玲;田朋;林源;貢衛濤
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;B01D53/18
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明涉及一種化工產品生產裝置，特別涉及一種氣液固多相化學制備反應器。

背景技術

氣液固多相化學反應在制備無機化工產品中有著重要應用。傳統的用于多相反應的反應器都是在反應罐內電機帶動攪拌漿來攪拌氣體、液體和固體原料反應，徑向物料循環和傳熱效率差，氣相和液相反應物向固體反應物表面擴散阻力比較大，容易引起液泛壓降小，整個反應器內壓力分布不均勻，特別是當反應器內壓力過高時候容易發生泄露。同時由于在攪拌過程中可能會導致雜質引入，對于制備高純無機化工產品很受限制。

發明內容

本發明提供一種制造成本低、操作簡單的氣液固多相化學制備反應器，通過吸收填料塔和箱式多層反應罐連用，可以有效實現反應物料的循環和分散，提高了氣固液的物料循環和傳熱效率，并且可以有效控制反應器內壓力，保證了生產的安全性。

本發明的技術方案是：

氣液固多相化學制備反應器包括吸收填料塔和箱式多層反應罐兩個組成部分；吸收填料塔包括塔殼體和內部的鮑爾環填料，塔殼體上部設有排氣口和進料口，塔殼體下部設有進氣口，殼體側面設有循環進料口和循環出料口；箱式多層反應罐包括罐殼體、內部的反應槽、布水板和溢流堰，罐殼體上部設有尾氣出口，罐殼體兩側設有循環進料口和循環出料口。

吸收填料塔的循環出料口通過循環泵和箱式多層反應罐的循環進料口相連接，箱式多層反應罐的循環出料口通過循環泵和吸收填料塔的循環進料口相連接。吸收填料塔和箱式多層反應罐的所有組件均采用聚四氟或聚丙烯材質。

本發明的效果和益處：反應器有助于氣液固多相反應的快速、高效進行，同時可以有效控制反應器內壓力，保證反應器使用安全。液體和氣體反應原料可以分別從上下兩個進料口進入吸收填料塔，通過鮑爾環填料充分混合，然后注入箱式反應罐內，在多層反應槽內混合液原料與固體原料充分接觸反應，溢流堰和布水板可以增加固液兩相的接觸時間；并且有利于反應過程中產生的氣體的排除，保證了反應的安全進行；循環方式有助于提高原料利用率；反應器所有組件都是采用聚四氟或聚丙烯材質，有利于保證產品純度。

附圖說明

圖1是本發明反應器的結構示意圖。

圖2是布水板的結構示意圖。

圖3是反應槽內底部的結構示意圖。

圖中：1.循環進料口；2.排氣口；3.進料口；4.塔外殼；5.鮑爾環填料；6.出料口；7.進氣口；8.循環泵；9.循環泵；10.循環出料口；11.循環進料口；12.尾氣出口；13.反應槽；14.溢流堰；15.布水板；16.罐殼體；17循環出料口。

具體實施方式

以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的實施例。

如圖1所示，氣液固多相化學制備反應器包括吸收填料塔和箱式多層反應罐兩個組成部分。吸收填料塔包括殼體4、鮑爾環填料5、進料口3、出料口6、排氣口2、進氣口7、循環進料口1，循環出料口10。箱式多層反應罐包括殼體16、反應槽13、布水板15、循環進料口11、循環出料口17和尾氣出口12；反應器內置多層反應槽13，每層反應槽下方都設有布水板，反應槽可由一側和上部拉出，以便于向反應槽內添加鎂粒；布水板對應反應槽底部為篩板的位置布滿篩孔，其它位置則密封，如圖2所示；每個反應槽內設有溢流堰14，溢流堰底部分別為篩板和幾個大的圓孔，如圖3反應槽內底部的結構示意圖。吸收填料塔的出料口10通過循環泵8和箱式多層反應罐的進料口11相連接，箱式多層反應罐的出料口17和吸收填料塔的進料口1通過循環泵9相連接。箱式多層反應罐和吸收填料塔的所有組件均采用聚四氟材質。

實施時，液體反應原料由吸收塔的進料口3進入塔中，氣體原料由進氣口7進入塔內，通過鮑爾環填料氣液原料充分接觸反應；之后同時開啟塔循環出料口10和罐循環進料口11的閥門，反應液溶液經循環泵9進入箱式多層罐，經布水板上的篩孔淋到裝有固體反應原料的反應槽13上發生化學反應，當反應液面超過溢流堰14時，則會通過溢流堰另一側的圓孔流至下一層布水板和反應槽，如此反復，最終溶液流至罐底部，反應產生的氣體由尾氣出口12排出；罐底部產品液到達一定量后，開啟罐循環出料口17和塔循環進料口1的閥門，反應液通過循環泵8回到吸收塔，完成第一個循環；液體進入吸收塔后重新吸收氣體原料，開始下一輪循環；經過多次循環后，溶液中產品濃度到達飽和，液體中出現沉淀，此時停止向箱式反應器中進料，同時將吸收塔中的產品由出料口6引出，進行熱解以制備高純產品，并開始下一個生產周期。