[發明專利]一種新型氣液反應器

有效

• 申請號: 201010121957.3
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN101757884A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 聶勇;計建炳;王亞勤
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01F7/18
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發明涉及一種用于氣液相傳質-反應設備，尤其涉及一種新型氣液反應器，可廣泛地用于石油、化工、輕工、醫藥和環境保護等領域的氣液反應場合。?

背景技術

氣液反應器被廣泛地應用于石油、化工、輕工、醫藥和環境保護等生產過程中，屬于具有重要意義的化學反應工程領域。常用的氣液反應器主要有填充床反應器、板式反應器和鼓泡反應器等，其中，鼓泡反應器已在石油化工、有機化工和食品工業中獲得了廣泛的應用。上述氣液接觸反應器均在重力場中進行。?

對于大部分氣液反應而言，傳質過程通常是整個傳質-反應過程的控制步驟，其傳質阻力主要存在于液膜，如果欲進行的氣液反應是瞬時反應，則傳質速率是反應器生產強度的關鍵問題，強化液相湍動將有助于減小傳質阻力，所以選擇一種傳質效率高的氣液反應器型式，是獲得反應器的高生產強度和高經濟效益的關鍵。?

發明內容

本發明要解決上述現有技術的缺點，提供一種結構簡單合理、使用效果好的新型氣液反應器。本發明的目的是利用超重力場強化氣液傳質過程實現反應過程強化，可用于氣液兩相的反應過程。?

本發明解決其技術問題采用的技術方案：本發明的關鍵在于利用超重力場強化氣液傳質過程實現反應過程強化，這種新型氣液反應器，包括殼體，殼體下端設有氣相入口和液相入口，殼體上端設有氣相出口和液相出口，殼體內側上端設有擋板，殼體中心設有穿出殼體的轉軸，轉軸上連接有轉子，所述轉子為開有凹槽的圓柱體，轉子直徑略小于反應器殼體內徑，該轉子與殼體之間的間隙構成氣相、液相通道。本發明的獨特新穎結構使得氣相沿著轉子凹槽曲折路徑流動，同時與高度湍動的液膜接觸傳質，強化氣液反應。?

作為優選，所述氣相出口和液相出口在轉子的上端，所述氣相出口設置在液相出口的上端。?

作為優選，所述氣相入口和液相入口設置在轉子的下端。?

作為優選，所述擋板在液相出口和轉子的中間，擋板為環形結構。?

作為優選，所述轉子與殼體之間的間距為1-10mm之間。?

作為優選，所述轉子表面的凹槽為鋸齒形、矩形、梯形或楔形。?

作為優選，所述轉子表面的凹槽深度為2-15mm之間。?

作為優選，所述凹槽間距為3-20mm。?

本發明有益的效果是：1、可用于氣液反應的連續化生產。2、轉子與反應器殼體之間距離較小，在轉子高速旋轉過程中，液相在離心力作用下由轉子甩向反應器殼體內壁，進而在轉子凹槽形成低壓空穴區，氣相由于密度小鉆入凹槽并沿轉子曲折表面上升，形成氣膜；液體在高湍動、強混合及界面急速更新的情況下以液膜形式存在，并與氣膜并流接觸，極大地強化了傳質過程，強化了反應過程。3、結構簡單、便于拆裝。?

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖；?

圖中：1-氣相出口，2-殼體，3-氣相入口，4-擋板，5-轉軸，6-液相出口，7-轉子，7-1-凹槽，8-液相入口。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：?

實施例1：如圖1，包括殼體2，殼體2下端設有氣相入口3、液相入口8，殼體2上端設有氣相出口1、液相出口6，殼體2內側上端設有擋板4，殼體2中心設有穿出殼體2的轉軸5，轉軸5上連接有轉子7，所述轉子7為開有凹槽7-1的圓柱體，轉子7直徑略小于反應器殼體2內徑，該轉子7與殼體2之間的間隙構成氣相、液相通道。所述氣相出口1和液相出口6在轉子7的上端，所述氣相出口1設置在液相出口6的上端。所述氣相入口3和液相入口8設置在轉子7的下端。所述擋板4在液相出口6和轉子7的中間，擋板4為環形結構。所述轉子7與殼體2之間的間距為1-10mm之間，所述轉子7表面的凹槽7-1為鋸齒形、矩形、梯形或楔形，所述轉子7表面的凹槽7-1深度為2-15mm之間，凹槽7-1間距為3-20mm。?

采用空氣-富氧水解吸液膜控制體系測定本發明傳質性能，并與傳統攪拌結構的傳質性能進行了比較。測定在常溫常壓下進行，富氧水濃度為16.50mg/m³。測定結果如表1所示，結果表明本發明的體積傳質系數比攪拌式的兩倍還大，傳質性能明顯優于攪拌方式。?

表1?不同攪拌結構的傳質性能?