[發(fā)明專利]旋流微孔分布器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211318570.6
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115608183A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設計）人: 朱陽明;肖敦峰;高軍;喬玉棟
• 申請（專利權）人: 中國五環(huán)工程有限公司
• 主分類號: B01F23/235
• 分類號: B01F23/235;B01F23/237;B01F23/232
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

本發(fā)明公開了一種旋流微孔分布器，解決現(xiàn)有鼓泡分布器存在的宏觀傳質(zhì)受限、氣泡容易團聚的問題。技術方案包括鼓泡發(fā)生器和鼓泡分離器，所述鼓泡發(fā)生器包括水平布置的筒體，所述筒體的前段設有液相物料進口和氣相物料進口管，中段中心設有筒形分布網(wǎng)，后端連接鼓泡分離器側(cè)壁的混合液入口，所述筒形分布網(wǎng)和筒體之間設有旋流導引板。本發(fā)明結構簡單、分布效果好、氣泡不易聚合、方便檢修維護、能夠提高反應轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品收率、特別適用于粘度大的物料體系。

技術領域

本發(fā)明涉及一種鼓泡分布器，具體的說是一種旋流微孔分布器。

背景技術

目前丁二酸生產(chǎn)技術有電化學法、生物發(fā)酵法、石蠟氧化法和順酐加氫法。

順酐加氫法分為順酐直接加氫工藝和帶溶劑順酐加氫工藝，由于直接加氫法反應放熱量大、反應溫度難以精準控制，副產(chǎn)物相對較多，分離困難，目標產(chǎn)物收率低。帶溶劑順酐加氫法原料儲存和輸送方便，反應溫度容易控制，床層不易形成熱點，因此副反應較少，產(chǎn)品收率高。

順酐加氫法所采用的的溶劑主要是γ-丁內(nèi)脂。γ-丁內(nèi)脂和順酐的混合液，因反應溫度不高(50-85℃)，液體粘度偏大，氫氣鼓泡過程對傳質(zhì)影響較大，鼓泡效果不好時，反應器內(nèi)存在偏流、局部過熱等情況發(fā)生，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量和裝置生產(chǎn)能力。故進料的氣液均勻混合在順酐加氫制丁二酸酐的工藝過程中非常關鍵，尤其在采用上流式等溫反應器的場合，大氣泡的存在將對催化劑管的反應性能非常不利。

常規(guī)的進料分布器主要有2種，一種是設置在反應器內(nèi)的管排式分布器，一種是類似陶瓷膜的微孔分布器。常規(guī)的管排式分布器，能夠起到初分的效果，但是氣泡較大，在氣體流速較低的情況下，很容易分布不均，故其分布效果不理想。而類似陶瓷膜的微孔分布器，是一種靜態(tài)分布器，氣體從陶瓷膜的微孔中噴出，在其周圍的液體中會形成很多微小的氣泡，相對于傳統(tǒng)分布器，其分布效果較好。據(jù)稱陶瓷膜分布器能夠大幅提高反應器的生產(chǎn)能力，尤其是在宏觀傳質(zhì)受限的場合，效果提升更顯著。但陶瓷膜分布器也存在其缺點，第一，其孔徑較小，如果氫氣不純凈，容易堵塞其微孔，且其再生困難；第二，陶瓷遇到溫度變化較大的情況容易破裂；第三，停車時的丁二酸酐結晶也可能會暫時堵塞表面微孔，從而使得再次開車運行時，分布器難以短時間內(nèi)疏通；第四，粘性液體流速較低時，若直接鼓泡操作，鼓出的氣泡流速較低，氣泡尚未離開，剛鼓出的氣泡已經(jīng)到達，從而造成了氣泡的擁擠，故直接鼓泡的泡徑較大，雖然也采用了微孔鼓泡，但氣泡膨脹率往往高達100倍。故對反應器整體性能提升效果有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種結構簡單、分布效果好、氣泡不易聚合、方便檢修維護、能夠提高反應轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品收率、特別適用于粘度大的物料體系的旋流微孔分布器。

本發(fā)明旋流微孔分布器，包括鼓泡發(fā)生器和鼓泡分離器，所述鼓泡發(fā)生器包括水平布置的筒體，所述筒體的前段設有液相物料進口和氣相物料進口管，后段中心設有筒形分布網(wǎng)，后端連接鼓泡分離器側(cè)壁的混合液入口，所述筒形分布網(wǎng)和筒體之間設有旋流導引板。

所述筒形分布網(wǎng)的兩端設有擋板，側(cè)壁為具有微孔的網(wǎng)狀結構，所述氣相物料進口管的前端接入所述筒形分布網(wǎng)的前端進口。

所述筒體的后段與前段，以及后段與鼓泡分離器的混合液入口之間均通過法蘭連接。

所述筒體后段的后端壁面設有連接筒形分布網(wǎng)前端的止推支撐件。

所述筒形分布的長度為0.5-2.5m，微孔孔徑為5-50um。

所述鼓泡發(fā)生器內(nèi)的液體切割速率在3-5m/s。所述鼓包分離器包括罐體，所述罐體的頂部設有鼓泡液出口，側(cè)壁的混合液入口下方設有阻泡絲網(wǎng)，所述阻泡絲網(wǎng)將罐體分隔為上段的鼓泡緩沖區(qū)和下段的液相區(qū)。

所述阻泡絲網(wǎng)的孔徑為0.1-0.2mm。

所述罐體底部的循環(huán)液相出口經(jīng)循環(huán)泵、旋流分布調(diào)節(jié)閥連接鼓泡發(fā)生器的筒體后段循環(huán)物料進口。