[發明專利]用于將氣體引入多種工藝流體中的設備和方法

在審

• 申請號: 201711370698.6
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108212018A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: W·巴赫雷特納
• 申請（專利權）人: 梅塞爾集團有限公司
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01J19/00;B01J19/30
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉學媛

用于將氣體引入多種工藝流體中或引入經歷了多級工藝的工藝流體中的一種反應器包括如下反應器：所述反應器被劃分成在流體學上分離的多個反應室，每個反應室配備有用于相應工藝流體的進入管和排出管。在此，進氣管被引導穿過所述反應室，所述進氣管包括被安排在相應反應室中的引入區段，所述引入區段是由透氣體的、但基本上不透液體的材料制成的。

本發明涉及一種用于將氣體引入多種工藝流體中的設備，所述設備具有：反應器、和與氣體供應源處于流體連接且通入所述反應器中的進氣管、以及用于將來自所述進氣管的氣體引入位于所述反應器中的工藝流體中的引入裝置。本發明還涉及一種對應的方法。

例如使用噴射器來將氣體引入液體中，在所述噴射器中在噴嘴處將氣體以高速引入液體中。由于將氣體引入液體中，產生了紊流，所述紊流確保使所產生的氣泡與周圍的液體充分混合。

為了在氣體與液體之間創造特別大的反應表面積，使用鼓泡系統(又稱為“噴灑器”)。這種鼓泡系統例如包括呈縱向延伸的或彎曲的管的形式的、供液體流經的反應器。進氣管通入所述管中，所述進氣管在其伸入所述管內部的末端處配備有由多孔材料、例如燒結金屬制成的氣體分配器。在壓力下被供應的氣體流經所述燒結金屬并且在其表面處的小開口處以多個小體積氣泡的形式排出，所述小體積氣泡可以細微地分布在液體中。例如在US 4 861 352A1中描述了一種這樣的鼓泡系統。

上述引入系統已經在多種不同的用途中得到了證實。然而，所述引入系統僅有條件地適用于如下目的：即，將相同的氣體引入不同的工藝流體中或引入相繼經歷了不同工藝階段的工藝介質中，因為由此在設備方面需要相當瑣碎的且高耗費的措施。

因此，本發明的目的在于創造一種用于將氣體引入多種工藝流體中的設備和方法，其是構造簡單的并且能夠在所有相關工藝流體中實現可靠的氣體引入。

所述目的通過一種具有專利權利要求1的特征的設備和一種具有專利權利要求9的特征的方法來實現。在從屬權利要求中給出了本發明的有利設計。

此，“多種工藝流體”被理解為應將相同氣體分別引入其中的多種液態物質。在此，例如是出自不同工藝并且相應地應以相同的氣體進行處理的物質。然而，在本發明的意義上，“多種工藝流體”尤其還是來自在多個步驟中進行的工藝的液態中間產物，其中，相應地以相同的氣體來處理所述中間產物。例如從EP 2 953 894A1已知一種用于制造硝酸的工藝，其中，在所述工藝的多個步驟中將一種氣體(氧氣)引入相繼經歷了多個工藝步驟的工藝介質中。在此，工藝介質是一種水性溶液，所述水性溶液包含相應不同濃度的NO_x和/或HNO₃在此，有待用所述氣體相應地處理的中間產物也應被理解為“工藝流體”。

因此，根據本發明，一種開篇所述類型和用途的設備的特征在于，所述反應器被劃分成在流體學上分離的多個反應室，每個反應室配備有用于相應工藝流體的進入管和排出管，并且所述引入裝置包括被指派給各個反應室且被安排在相應反應室內的多個引入區段，所述引入區段是由透氣體的、但基本上不透液體的材料制成的。

經由分開的進入管以獨立于其他反應室的方式用工藝流體來供應所述反應室中的每一個。經由分開的排出管，所述工藝流體進而彼此獨立地被抽出并且被供應給其相應工藝或工藝階段；因此，所述工藝流體連續地流經所述反應室并且在反應室中被所述氣體加載。為了導入氣體，在根據本發明的設備中，使所述氣體從進氣管、經由引入區段同時流入在流體學上彼此分離的反應室中。在此，所述引入區段被形成的方式為使得位于反應室中的工藝流體不能流入進氣管中、而可以經由所述進氣管侵入其他反應室中。根據本發明，這是通過對所述引入區段使用透氣體的、但基本上不透液體的材料來確保的。作為這樣的材料，例如考慮燒結金屬或相對細孔的多孔材料，其具有作為液體-氣體過濾器起作用的特性。此外已經表明：由燒結金屬體制成的引入區段能夠實現將冷的氣體引入所述液態介質中，甚至在等于或甚至小于液態介質的凍結溫度的溫度下引入氣體，而這沒有在顯著程度上導致在所述燒結金屬體的表面上形成冰。