[發明專利]一種高效傳質、傳熱的大規模氣液和氣液固反應器裝置

有效

• 申請號: 201610496423.6
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN105944647B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 鄭志永;王子凡;詹曉北;高敏杰
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01F7/00;B01F7/16;B01F7/20;B01F15/06;C12M1/08;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司23211
• 代理人: 耿曉岳

1.一種反應器裝置，其特征在于，所述反應器裝置主要包括反應容器、攪拌系統、傳熱裝置、導流裝置、空氣分布器；所述攪拌系統的主體由多組徑向流攪拌器和多組軸向流攪拌器組合構成，其中所述徑向流攪拌器包括底層攪拌器、1～3個中部徑向流攪拌器；安裝于反應容器內部的傳熱裝置由多組圓筒狀傳熱元件同軸排列組成；所述空氣分布器包括在反應容器內不同空間位置布置的多組通氣管和圓錐臺側面多孔篩板；所述圓錐臺側面多孔篩板設置于反應容器的筒體中部，有1～3個；所述圓錐臺側面多孔篩板的下端面直徑與反應容器直徑相等，上端面直徑在0.5～1.0D之間；其中D為反應容器內部圓筒狀傳熱元件的直徑；所述圓筒狀傳熱元件，設置于反應器下半部分時，圓筒狀傳熱元件的組間的間距C_B在0～100mm之間；在靠近中部圓錐臺側面多孔篩板的圓錐臺時，中部圓筒狀傳熱元件組間的間距C_M為0.4～1.6d_M；其中d_M為中部徑向流攪拌器的直徑；中部徑向流攪拌器的上方設置多層軸向流攪拌器，在兩者之間的圓筒狀傳熱元件組間距C_U在0.2～0.8d_M之間；其中d_M為中部徑向流攪拌器的直徑；所述導流裝置由所述圓筒狀傳熱元件、所述圓錐臺側面多孔篩板和擋板組成。

2.根據權利要求1所述的反應器裝置，其特征在于，所述攪拌系統中的中部徑向流攪拌器與圓錐臺側面多孔篩板一一匹配，設置1～3對，中部徑向流攪拌器在對應圓錐臺側面多孔篩板的正上方。

3.根據權利要求1所述的反應器裝置，其特征在于，所述反應器裝置的反應容器筒體中部，設置1～3個圓錐臺側面多孔篩板，圓錐臺的底角在20～60°之間，孔隙率在15～40％之間，孔徑在5～30mm之間。

4.根據權利要求1所述的反應器裝置，其特征在于，所述圓錐臺側面多孔篩板的圓錐平臺上端面與其上相鄰圓筒狀傳熱元件下端面之間的垂直距離在0.2～0.8d_M之間；其中d_M為中部徑向流攪拌器的直徑。

5.根據權利要求1所述的反應器裝置，其特征在于，所述多組通氣管還包括第三通氣管，所述第三通氣管安裝在圓錐臺側面多孔篩板的圓錐平臺之上的圓筒狀傳熱元件與器壁之間。

6.權利要求1-5任一所述的反應器裝置在氣液反應或者氣液固反應方面的應用。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，所述多組通氣管包括設置在底層攪拌器正下方的第一通氣管；其中第一通氣管內的通風量占總通風量的40～70％，其余百分比的通風量由其它多組通風管分配。

8.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，所述多組通氣管包括第一通氣管、第二通氣管、第三通氣管，其中第一通氣管、第二通氣管、第三通氣管的通風量之比為(0.4～0.7)：(0.2～0.4)：(0.3～0.1)之間。