[實用新型]一種氣液混合反應器

有效

• 申請號: 201320050838.2
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN203227493U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 張頌培;陳英仔;王丹;姚靜芳
• 申請（專利權）人: 北京工商大學;北京金思維品科技有限公司
• 主分類號: B01J19/26
• 分類號: B01J19/26;B01J8/22;C07C309/46;C07C303/22
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 蔡仲德

技術領域

本實用新型屬于氣液化學反應裝置，具體是涉及一種氣液混合反應器。?

背景技術

在化工工業中存在大量的氣液反應，如工業廢氣的處理、催化加氫、胺化反應等，常用的氣液反應裝置有吸收塔、攪拌式通氣反應釜、射流噴射器等，吸收塔內液體從塔上方從上向下進行噴淋，氣體從底部向上從而實現氣液混合發生化學反應；攪拌式通氣反應釜通過攪拌槳多個孔眼通入氣體并在攪拌下與釜內液體反應；射流噴射器是利用噴射流將氣體吸入，從而實現氣液混合。但是，以上幾種的氣液反應裝置由于氣液傳質阻礙可能造成在管道內氣液并行通過，或難以實現氣液充分混合，從而降低傳質效率延長化學反應時間。?

實用新型內容

為解決傳統氣液混合反應裝置物料混合不夠充分，化學反應傳質效率低等問題，本實用新型涉及了一種氣液混合反應器。?

為達到上述目的，本實用新型的技術方案為，一種氣液混合反應器，所述氣液混合反應器包括通過混合管連通的氣室和導流筒，氣室連接循環管，所述導流筒為內膽和外壁構成的圓柱形中空腔體結構，內膽與外壁之間形成導流層，并開有導流孔。其優點是：氣液混合反應器內置于反應罐內，在氣液混合反應器的氣室中，氣體進入氣室；循環管所接噴嘴將液體噴射至混合管口，具有一定壓力的液體噴射時，形成高速流體，并在噴嘴周圍形成壓力降，從而將氣室內的氣體卷吸帶進混合管呈湍流態流動，實現氣液物料的高效傳質、反應；然后氣液混合物經擴口部位靜壓增大并推動氣液混合物進入導流筒進一步反應；導流筒內膽底部開有導流孔，氣液混合物只能從這些小孔進入到導流層中，導流孔的剪切作用再次使得氣液充分混合，進入導流層。氣體的密度比液體輕，容易溢出液面降低傳質效率，但是導流筒內膽和導流層狹長的空間保證氣體不會溢出，從而提高氣液混合傳質效率。使用固體催化劑顆粒<200目，可防止循環反應過程中物料堵塞噴嘴、導流孔等。?

所述的氣液混合反應器，導流孔開在內膽底部及外壁頂部。其優點是：延長導流筒內氣液湍流混合態的運行距離以及高效氣液傳質和反應時間，溢出導流筒的物料在反應罐內未完成化學反應的氣體上溢、液體下行實現分離，氣體會升入反應罐上部，而液體流至反應罐的底部。?

所述的氣液混合反應器，導流筒外壁底部開有排水孔。其優點是：化學反應完成后，導流筒內殘留液體從排水孔排出，防止導流筒內液體殘留。?

所述的氣液混合反應器，氣室底部為以混合管為圓心的倒錐形結構。其優點是：倒錐形結構，使混合管流出的液體靜壓增大并推動物料完全進入導流筒。?

所述的氣液混合反應器，循環管位于氣室頂部，且螺接噴嘴延伸至混合管入口處并與混合管口成斷開狀，間隔2-5mm。其優點是：可根據不同氣體與液體，調換不同口徑的噴嘴，如小口徑噴嘴混合通道短，適于吸氣作用強的反應，如工業SO₃廢氣、NO₂氣體等有害廢氣回收處理，要求噴嘴處負壓低，吸氣能力強，噴射液體與吸收氣體反應相對較快，反應后迅速將有害氣體轉化為不揮發性的化學成份。SO₃+Ca（OH）₂==CaSO₄石灰水吸收工業SO₃廢氣，反應快速形成CaSO₄；又如某些化工車間排放的NO₂氣體可采用本反應裝置，同時將NO₂和空氣中氧氣用噴射堿液反應吸收。4NO₂+O₂+4NaOH=4NaNO₃+2H₂O。?

所述的氣液混合反應器，所述混合管與導流筒螺接，呈上窄下寬的喇叭狀結構。其優點是：混合管呈上窄下寬的喇叭狀結構，氣液混合物在混合管內充分混合形成湍流，從而使反應更充分，且混合管與導流筒螺接，可根據不同氣體和液體，更換不同口徑和長度的混合管，如大口徑長混合管適于氣體以正壓形式通入對吸氣作用要求較弱的反應。2-硝基對甲苯磺酸催化加氫制鄰氨基對甲苯磺酸的反應，所用氫氣由一定壓力的儲氣裝置提供，可采用正壓輸送提高氣液混合效果，氣液間傳質過程影響反應快慢，因此需要適當延長氣液混合通道、擴流位置及嵌套導流筒長度，保持氣液呈湍流狀態，以便提高反應效率。其它如不飽和脂肪酸酯催化加氫，二甲苯催化氧化等反應通過使用不同的噴嘴口徑大小及氣液混合管長度等，可有效提高本裝置的使用效率。?

附圖說明

--圖1為本實用新型氣液混合反應器結構示意圖；?

圖2為氣液混合反應裝置示意圖；