[發(fā)明專利]帶有導(dǎo)流錐的氣液固三相環(huán)流反應(yīng)器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410557090.4
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN105642201A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王娟;毛羽;王江云
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: B01J8/08
• 分類號: B01J8/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣升式氣液固三相環(huán)流反應(yīng)器，屬于石油化工、環(huán)境工程、制藥、食品 等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氣升式環(huán)流反應(yīng)器是近年來在強(qiáng)化鼓泡反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于其具有良好的 傳質(zhì)和傳熱效果，容易密封，可以進(jìn)行氣-液、液-液、氣-液-固之間的均相和非均相反應(yīng)，適 合用作易燃、易爆、有毒的化學(xué)反應(yīng)器。

對于應(yīng)用場合為較高空間或高徑比較大時，為保證反應(yīng)器內(nèi)相間的充分接觸，一種改進(jìn) 的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)為多段氣升式環(huán)流反應(yīng)器。這種分段環(huán)流反應(yīng)器的內(nèi)筒可以是多段單筒沿反應(yīng) 器高度方向同軸排布，在每段內(nèi)筒之間形成環(huán)形縫隙以供流體在內(nèi)外筒之間流動，也可以在 一個整體內(nèi)筒的不同高度位置沿周向開孔形成外筒內(nèi)流體向內(nèi)筒流動的通道。由于外筒內(nèi)氣 液兩相流體向下流動時由于重力和慣性的作用，能夠在內(nèi)筒之間的環(huán)縫或開孔處流向內(nèi)筒的 流體的量非常有限，分段環(huán)流增強(qiáng)氣液接觸的預(yù)期目的不能很好的實現(xiàn)。因此，可以在普通 的環(huán)流反應(yīng)器上安裝導(dǎo)流部件進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種帶有導(dǎo)流錐的氣液固三相環(huán)流反應(yīng)器。這種環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)的內(nèi)筒上沿和 下沿附近都設(shè)有導(dǎo)流錐件，在導(dǎo)流錐的約束下，大量流體從環(huán)隙空間順利進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)筒或 從內(nèi)筒進(jìn)入環(huán)隙空間，反應(yīng)器內(nèi)形成氣液固三相環(huán)流，以利于氣液固兩相的充分接觸。本發(fā) 明提出的帶有導(dǎo)流錐的氣液固三相環(huán)流反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、具有較好的傳質(zhì)傳熱性 能，并可以克服上述普通多段環(huán)流反應(yīng)器的環(huán)流量少的缺陷。

本發(fā)明提出的帶有導(dǎo)流錐的氣液固三相環(huán)流反應(yīng)器，主要由外筒(1)、內(nèi)筒(2)、上部 導(dǎo)流錐(3)、氣體分布器(4)、液體噴嘴(5)、下部導(dǎo)流錐(6)、上排料口(7)、下排料口 (8)組成。

所述的帶有導(dǎo)流錐的氣液固三相環(huán)流反應(yīng)器中，在反應(yīng)器內(nèi)筒(2)上部安裝有上部導(dǎo)流 錐(3)，在反應(yīng)器內(nèi)筒(2)下部的外筒(1)內(nèi)壁安裝有下部導(dǎo)流錐(6)。

所述的帶有導(dǎo)流錐的氣液固三相環(huán)流反應(yīng)器，其特征是：上部導(dǎo)流錐(3)上可以開孔或 者設(shè)有環(huán)隙，便于氣相溢出離開反應(yīng)器。

所述的外筒內(nèi)壁帶有導(dǎo)流錐的分段環(huán)流反應(yīng)器中，上部導(dǎo)流錐(3)固定在內(nèi)筒(2)上 方，其截面形狀為倒三角形，夾角a的范圍是5°～60°，錐體直徑b的范圍是0.5D～0.8D， 錐頂與內(nèi)筒(2)上沿的距離h1的范圍是0.25d～1.25d，其中D為反應(yīng)器內(nèi)筒(2)的直徑，d 為內(nèi)筒(2)與外筒(1)的環(huán)隙間距。

所述的外筒內(nèi)壁帶有導(dǎo)流錐的分段環(huán)流反應(yīng)器中，下部導(dǎo)流錐(6)沿周向連續(xù)分布或不 連續(xù)分布。

所述的外筒內(nèi)壁帶有導(dǎo)流錐的分段環(huán)流反應(yīng)器中，下部導(dǎo)流錐(6)焊接在外筒(1)的 內(nèi)壁上，且位于內(nèi)筒(2)下沿附近，其截面形狀為三角形，夾角e的范圍是30°～120°， 錐體高度f的范圍是0.2d～0.8d，錐頂與內(nèi)筒(2)下沿的距離h2的范圍是0.2d～0.8d。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提出的帶有導(dǎo)流錐的氣液固三相環(huán)流反應(yīng)器的流體流動示意圖。

圖2是本發(fā)明提出的帶有導(dǎo)流錐的氣液固三相環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)導(dǎo)流錐結(jié)構(gòu)與安裝位置示意 圖。

圖1至圖2中，1.外筒，2.內(nèi)筒，3.上部倒流錐，4.氣體分布器，5.液體噴嘴，6.下部 導(dǎo)流錐，7.上排料口，8.下排料口。

具體實施方式

參考圖1，本發(fā)明提出的帶有導(dǎo)流錐的氣液固三相環(huán)流反應(yīng)器，主要由外筒(1)、內(nèi)筒 (2)、上部導(dǎo)流錐(3)、氣體分布器(4)、液體噴嘴(5)、下部導(dǎo)流錐(6)、上排料口(7)、 下排料口(8)組成，其特征是：在反應(yīng)器內(nèi)筒(2)上部安裝有上部導(dǎo)流錐(3)，在反應(yīng)器 內(nèi)筒(2)下部的外筒(1)內(nèi)壁安裝有下部導(dǎo)流錐(6)。上部導(dǎo)流錐(3)上可以開孔或者設(shè) 有環(huán)隙，便于氣相溢出離開反應(yīng)器。

參考圖1和圖2，上部導(dǎo)流錐(3)固定在內(nèi)筒(2)上方，其截面形狀為倒三角形，夾 角a的范圍是5°～60°，錐體直徑b的范圍是0.5D～0.8D，錐頂與內(nèi)筒(2)上沿的距離h1 的范圍是0.25d～1.25d，其中D為反應(yīng)器內(nèi)筒(2)的直徑，d為內(nèi)筒(2)與外筒(1)的環(huán) 隙間距。