[實用新型]一種微納尺度多相流過程強化反應裝置

有效

• 申請號: 201921445807.0
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN211133870U
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 李陸;劉國海
• 申請（專利權）人: 杭州烴能科技研究有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00
• 代理公司: 西安眾和至成知識產權代理事務所(普通合伙) 61249
• 代理人: 張震國

1.一種微納尺度多相流過程強化反應裝置，其特征在于：包括微納多相流發生裝置(30)、多相流過程強化反應器(40)；

所述的微納多相流發生裝置(30)內部設有微納多相流發生器(31)，底端與液相進料(200)的液相給料泵(21)相連，側壁氣相入口射流噴嘴(50)與氣相進料(100)的氣相升壓裝置(11)相連，頂部出口與多相流過程強化反應器(40)上端的多相流過程強化反應器入口噴嘴(32)相連；

所述的多相流過程強化反應器(40)包括自上而下依次連通的氣相產物集流區(42)、多相流強化反應區(43)、微納多相流彌散區(44)、產物排放區(46)；

所述的氣相產物集流區(42)通過后處理節流器(41)及管路與氣相后處理系統(300)相連，產物排放區(46)通過管路與液相后處理系統(400)相連；

所述的產物排放區(46)內設有與氣相進料(100)的氣相升壓裝置(11)經氣相第二節流器(13)、管道相連的彌散介質發生器(45)和多相流過程強化反應器基座(47)。

2.根據權利要求1所述的微納尺度多相流過程強化反應裝置，其特征在于：所述的微納多相流發生器(31)下端與微納多相流發生裝置(30)的底部液相入口(55)相連接，頂部與微納多相流發生裝置(30)出口(58)相連接，根據微納多相流發生裝置(30)內的流體通量或者水力負荷，由2個以上微納多相流微元發生器并聯構成。

3.根據權利要求2所述的微納尺度多相流過程強化反應裝置，其特征在于：所述的氣相進料(100)經氣相升壓裝置(11)提壓后分為兩個支路：一個支路通過氣相第一節流器(12)經管道與微納多相流發生裝置(30)側壁上的氣相入口射流噴嘴(50)相連，并通過氣相入口射流噴嘴(50)進入微納多相流發生器(31)的外腔環隙，另外一個支路通過氣相第二節流器(13)經管道與多相流過程強化反應器(40)底部的多相流過程強化反應器基座(47)相連接。

4.根據權利要求3所述的微納尺度多相流過程強化反應裝置，其特征在于：所述的氣相入口射流噴嘴(50)與微納多相流發生裝置(30)側壁的夾角α為15°～45°。

5.根據權利要求2所述的微納尺度多相流過程強化反應裝置，其特征在于：所述的液相進料(200)經液相給料泵(21)提壓后通過液相節流器(22)及相應管道連接至微納多相流發生裝置(30)底部并上行進入微納多相流發生器(31)內腔，微納多相流發生裝置(30)的出口與多相流過程強化反應器(40)頂端的多相流過程強化反應器入口噴嘴(32)相連接，多相流過程強化反應器入口噴嘴(32)再經導流管(38)進入微納多相流彌散區(44)，多相流過程強化反應器入口噴嘴(32)、導流管(38)與多相流過程強化反應器(40)同軸。

6.根據權利要求1所述的微納尺度多相流過程強化反應裝置，其特征在于：所述的微納多相流彌散區(44)縱向位置位于多相流過程強化反應器(40)軸向高度的H/6～4H/5處，其中H為多相流過程強化反應器(40)的內部總高。

7.根據權利要求1所述的微納尺度多相流過程強化反應裝置，其特征在于：所述的多相流過程強化反應器基座(47)頂部出口相連接的彌散介質發生器(45)由2個以上兩端封閉的彌散流發生器單體并聯組成，氣相進料(100)支流由多相流過程強化反應器基座(47)底部入射噴嘴(60)進入彌散介質發生器(45)產生的彌散流上行進入微納多相流彌散區(44)。

8.根據權利要求1所述的微納尺度多相流過程強化反應裝置，其特征在于：所述的液相進料(200)相對密度為0.5～1.5，動力粘度為0.5～5mm²/s，液相中固體顆粒濃度范圍為0～10％(w/w)。

9.根據權利要求1所述的微納尺度多相流過程強化反應裝置，其特征在于：所述的微納多相流彌散區(44)中微納尺度多相流中氣含率為40～60％(v/v)，多相流微元的當量Sauter直徑為100～500μm。