[發(fā)明專利]一種固液反應(yīng)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911172959.2
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110681320A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方正軍;譚盛瓊;鄔峰
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南工程學(xué)院
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24
• 代理公司: 32386 南通毅帆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 韓冬

本發(fā)明提供一種固液反應(yīng)裝置，包括有圓錐狀的反應(yīng)器、底座、氣泡發(fā)生裝置、氣源、壓縮機和氣體過濾器；反應(yīng)器的頂部封閉并依次通過管路聯(lián)接氣體過濾器、壓縮機、氣源和氣泡發(fā)生裝置。由此通過在反應(yīng)器底器設(shè)置氣泡發(fā)生裝置，通過微氣泡將沉積在反應(yīng)器底部的固體反應(yīng)物或催化劑在微氣泡的沖擊力向反應(yīng)器上部移動，使固體和液體充分均勻接觸。本發(fā)明具有氣體循環(huán)利用、固液混合均勻、反應(yīng)效率高和節(jié)約能源的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)反應(yīng)的裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種固液反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

隨著高分子材料在化工中的廣泛應(yīng)用，通常需要將高分子材料的固體與化學(xué)液體進(jìn)行反應(yīng)。傳統(tǒng)液體與固體反應(yīng)中，液體為反應(yīng)液或有機溶劑，固體為反應(yīng)物或催化劑顆粒。現(xiàn)有技術(shù)中，存在以下技術(shù)問題：

1. 固液反應(yīng)裝置攪拌固液混合的方式單一，存在反應(yīng)過程中反應(yīng)物與固體則接觸及混合不充分，反應(yīng)不徹底，反應(yīng)速率低；

2. 生成反應(yīng)物附著在固體表面，使得內(nèi)部反應(yīng)物與液體的隔絕，造成反應(yīng)不充分；

3. 固體的比重遠(yuǎn)大于液體比重，容易沉降，不易被攪拌均勻，傳統(tǒng)化工反應(yīng)釜攪拌不能將物料得到混合充分。

因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中的存在問題，亟需提供一種固液混合均勻、反應(yīng)效率高的固液反應(yīng)裝置以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供固液混合均勻、反應(yīng)效率高的固液反應(yīng)裝置。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種固液反應(yīng)裝置，包括有圓錐狀的反應(yīng)器、底座、氣泡發(fā)生裝置、氣源、壓縮機和氣體過濾器；所述反應(yīng)器的側(cè)壁設(shè)置有投料口，所述氣泡發(fā)生裝置可拆卸連接于所述反應(yīng)器底部，所述底座為圓柱狀并抵接于所述反應(yīng)器側(cè)壁；所述反應(yīng)器的頂部封閉并依次通過管路聯(lián)接所述氣體過濾器、所述壓縮機、所述氣源和所述氣泡發(fā)生裝置。所述氣泡發(fā)生裝置是通過電磁閥通斷來自氣源的壓縮氣體從氣泡發(fā)生裝置的頂部的微孔向反應(yīng)器頂部冒出的設(shè)備。所述氣體過濾器可以是通常的保安過濾器或者針對反應(yīng)液體的過濾設(shè)備，以去除氣體中的水分、有機物或其它雜質(zhì)。

由此，通過在反應(yīng)器底器設(shè)置氣泡發(fā)生裝置，將氣源中的氣體在反應(yīng)器底部通過微氣泡方式噴出，使得容易沉積在反應(yīng)器底部的固體反應(yīng)物或催化劑在微氣泡的沖擊力向反應(yīng)器上部移動，并且微氣泡在液體中進(jìn)行合并或爆裂時產(chǎn)生的能量會加速固液反應(yīng)的反應(yīng)速率。當(dāng)微氣泡從液體中逸出，通過氣體過濾器過濾后，經(jīng)過壓縮機壓縮后儲存到氣源中，實現(xiàn)氣體的循環(huán)利用。本發(fā)明具有固液混合均勻、反應(yīng)效率高、節(jié)約能源的優(yōu)點。

優(yōu)選的，所述氣源為惰性氣體。惰性氣體不與液體或者固體發(fā)生反應(yīng)，循環(huán)利用價值高。

優(yōu)選的，所述氣源為氮氣。

優(yōu)選的，所述投料口高于所述反應(yīng)器的頂部。設(shè)置較高的投料口，有利于在反應(yīng)過程中隨時添加固體反應(yīng)物或催化劑。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)器的中軸線與所述反應(yīng)器的側(cè)面夾角為30~60度。當(dāng)固體較少并時，可以選用反應(yīng)器的中軸線與所述反應(yīng)器的側(cè)面夾角為較小的反應(yīng)器。

優(yōu)選的，所述氣泡發(fā)生器的頂部環(huán)形分布有微孔，所述微孔數(shù)量為三個以上。設(shè)置環(huán)形的微孔，有利于更好地將固體通過氣泡分散開。

更優(yōu)選的，所述環(huán)形分布的微孔的在垂直方向呈斜向上分布。通過斜向上分布，可以使環(huán)形的微孔在工作時，對液體形成漩渦，進(jìn)一步使固體分散在液體中與液體充分接觸。

進(jìn)一步的，微孔數(shù)量為十二個。設(shè)置十二個環(huán)形分布的微孔，能進(jìn)一步達(dá)到分散固體，氣泡均勻的效果。

更進(jìn)一步的，所述微孔的孔徑設(shè)置為0.2~2毫米。