[實用新型]一種箱籠式顆粒分布小系統

有效

• 申請號: 201720321309.X
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN206793617U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 祝京旭
• 申請（專利權）人: 天津西敦津洋環保科技有限公司
• 主分類號: B01J8/18
• 分類號: B01J8/18
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司11551
• 代理人: 張波濤,管瑩

技術領域

本實用新型創造屬于液固兩相和氣液固三相接觸領域，尤其是涉及一種箱籠式顆粒分布小系統。

背景技術

在過程工程及其它許多工業過程中，經常需要用到多相流系統，包括氣-液、氣-固、液-固、氣-液-固等體系。并且，又常常要求在這些體系中，各相之間有著充分的接觸，以保證這類系統的效率。

以液固相系統為例，比如在某個液固化學反應中，固體以顆粒的形式存在于連續的液體相中，其中至少部分反應是在液固界面上進行的。為了提高液體與固體的反應效率，就需要將固體顆粒盡量分散于液體中，使固體顆粒與液體有更大的接觸表面積。又比如在某個液相催化反應中，固體催化劑以顆粒的形式存在于連續的液體相中，兩種或兩種以上的液體組份在固體顆粒(催化劑)的表面進行接觸反應。在這種情況下，為了提高液體間的催化反應效率，也是需要將固體顆粒盡量分散于液體中，使被反應的液體有更多的機會與固體顆粒表現進行接觸。如果這些反應亦需要氣體相的參與者，亦可以將氣體充入，此時形成氣液固三相系統。又比如在某個吸附分離過程中，為了提高吸附效率，更需要將顆粒盡量分散于液體相中，使吸附劑有更多的機會與液體中溶質接觸而發生吸附反應。

在如上液固系統中，所涉及的固體顆粒一般均重于液體，因而在系統靜止時，顆粒將堆積在系統底部，不能自動上浮。為了使顆粒有效地分散在液體中，人們開發了一些有效的方法。比如通過強力攪拌，通過機械、液體或者氣體的強力射流，使至少一部分顆粒懸浮在混合體中。另一種有效的方法，就是利用固體流態化。該方法是將液體從系統的下部注入到液固系統中，形成向上的凈流體流動，導致系統中的顆粒，因液體向上流動所造成的曳力而被懸浮。此時，通過合理地調整液體流速，使液體流速高于最小流化速度而低最小夾帶速度，就可以有效地將顆粒比較均勻地分散在系統內至少一部分空間內。如果同時在系統的底部加入氣體，氣體的向上流動也可以提供額外的曳力，協助顆粒的懸浮。此時系統成為氣液固三相體系。

如果所涉及的固體顆粒輕于流體，在系統靜止時，顆粒將浮在系統的上表面而不會自動下沉。為了使顆粒有效地分散在液體中，除了通過強力攪拌，比如機械、液體或者氣體的強力射流，還可以采用逆向固體流態化的方法。該方法是將液體從系統的上部注入到液固系統中，形成向下的凈流體流動，導致系統中的顆粒，因液體向下流動所造成的曳力而被倒懸浮——一種因克服顆粒輕于液體而帶來的浮力的懸浮現象，有時又稱為逆向流態化。此時，通過合理地調整液體流速，使液體流速高于最小逆向流化速度而低最小逆向夾帶速度，亦可以有效地將顆粒比較均勻地分散在系統內至少一部分空間內。但在此逆向流態化條件下，從上部同時加入氣體一般將沒有意義，因為氣體不會向下流動。

在許多顆粒分散系統中，顆粒的分布經常是不均勻的。這種不均勻，經常是因為用于分散或者懸浮顆粒的流體(氣體或者液體)在進入反應器時的分布不能保證完全均勻，或者是進入后不能總是平行地流動，造成某些部位會缺少流體。另外所述的顆粒分散體系在工業放大之后顆粒分布不均勻性更加嚴重且不易操控。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種箱籠式顆粒分布小系統，以克服系統中顆粒容易分布不均的特點，將一個或多個這種小系統放入到液體或氣液系統中，對這些小系統單獨布氣和/或單獨布液，可有效的控制反應，提高反應效率，整體可達到更好的反應效果。并且采用這種箱籠式顆粒分布小系統容易改造已有的系統。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種箱籠式顆粒分布小系統，其特征在于：包括殼體，所述殼體內部為中空腔體，所述殼體具有側壁，包括頂面和底面中至少一個，且側壁、頂面或底面中的至少一面設有通孔，所述殼體內設有顆粒。

本實用新型提出的一種箱籠式顆粒分布小系統，具有體積小、條件可控、易于操作、傳質效率高、經濟節能等優點。在液體或氣、液兩相系統中布置許多個這種小箱籠，對每一個小箱籠進行單獨布氣和/或單獨布液，從而保證了在每個小系統中顆粒分布的均勻性，有效的提高了總體傳質效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的箱籠式小系統結構示意圖；

圖2為本實用新型的箱籠式小系統組合使用結構示意圖。

具體實施方式

為了更好的理解本實用新型，下面結合實施例進行闡述。

在一個實施例中，本實用新型公開了一種箱籠式顆粒分布小系統，包括殼體，所述殼體內部為中空腔體，所述殼體具有側壁，包括頂面和底面中至少一個，且側壁、頂面或底面中的至少一面設有通孔，所述殼體內設有顆粒。