氣液反應(yīng)器及氣液反應(yīng)器組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣液反應(yīng)器及由多個(gè)氣液反應(yīng)器串聯(lián)而成的氣液反應(yīng)器組。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，實(shí)現(xiàn)氣-液兩相混合的設(shè)備種類很多，按氣液相接觸形態(tài)可分為:(I)氣體以氣泡形態(tài)分散在液相中的鼓泡塔反應(yīng)器、攪拌鼓泡爸式反應(yīng)器和板式反應(yīng)器；(2)液體以液滴狀分散在氣相中的噴霧、噴射和文氏反應(yīng)器等；(3)液體以膜狀運(yùn)動(dòng)與氣相進(jìn)行接觸的填料塔反應(yīng)器和降膜反應(yīng)器等。現(xiàn)有這些反應(yīng)器均不能最大化實(shí)現(xiàn)氣液接觸面，影響傳質(zhì)與傳熱。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了氣液反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)簡單，氣-液接觸面積，能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)物氣體和液體的高速對(duì)撞混合，，強(qiáng)化反應(yīng)物料間的相間混合，增強(qiáng)傳熱傳質(zhì)效果。
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是這樣的，一種氣液反應(yīng)器，包括豎直管式反應(yīng)器本體，液體噴射管和氣體噴射管，豎直管式反應(yīng)器本體上部設(shè)置氣體出口，底部設(shè)置液體出口，反應(yīng)器本體中部固定設(shè)置環(huán)形催化劑層，反應(yīng)器本體內(nèi)還包括通過多個(gè)彈簧支撐設(shè)置于催化劑層上方的環(huán)形鋼絲網(wǎng)，所述的液體噴射管從反應(yīng)器本體頂端向下穿過環(huán)形的鋼絲網(wǎng)與催化層伸入反應(yīng)器本體下部，氣體噴射管穿過反應(yīng)器本體下部的側(cè)壁也伸入反應(yīng)器本體下部，液體噴射管的出口端和氣體噴射管的出口端分別設(shè)置開口朝下的液體噴嘴和開口朝上的氣體噴嘴，且兩者相對(duì)設(shè)置。
[0005]為了氣液有更大的接觸面積，所述的液體噴射管穿過催化劑層這段的圓周均布多個(gè)噴射孔。
[0006]為了達(dá)到更好地噴射效果，液體噴嘴和氣體噴嘴均為截頭圓錐形，兩個(gè)噴嘴與相應(yīng)地噴射管相連的一端的直徑大于遠(yuǎn)離噴射管一端的直徑。
[0007]優(yōu)選地，反應(yīng)器本體下部的一段側(cè)壁向內(nèi)凹陷形成喉管，所述的液體噴嘴和氣體噴嘴相對(duì)設(shè)置在喉管內(nèi)上下。
[0008]本實(shí)用新型還提供一種氣液反應(yīng)器組，由N+1個(gè)上述氣液反應(yīng)器串聯(lián)而成，其中N> I，分別為第一反應(yīng)器，第二反應(yīng)器，第三反應(yīng)器……，第N-1反應(yīng)器，第N反應(yīng)器和第N+1反應(yīng)器，第一反應(yīng)器的氣體出口通過第一進(jìn)氣管與第二反應(yīng)器的氣體噴射管進(jìn)口相連，第二反應(yīng)器的氣體出口通過第二進(jìn)氣管與第三反應(yīng)器的氣體噴射管進(jìn)口相連，依次類推其他反應(yīng)器，直至第N+1反應(yīng)器;第N+1反應(yīng)器的液體出口通過第一進(jìn)液管與第N反應(yīng)器的液體噴射管進(jìn)口相連，第N反應(yīng)器的液體出口通過第二進(jìn)液管與第N-1反應(yīng)器的液體噴射管進(jìn)口相連，依次類推其他反應(yīng)器，直至第一反應(yīng)器。
[0009]有益效果:
[0010]1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，氣-液接觸面積大，能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)物氣體和液體的高速對(duì)撞混合，強(qiáng)化反應(yīng)物料間的相間混合，增強(qiáng)傳熱傳質(zhì)效果。
[0011]2、本實(shí)用新型氣液反應(yīng)器組，氣體和液體以逆向方式進(jìn)料，兩者在反應(yīng)器間逆向流動(dòng)，增大物料間濃度梯度，提高物料的利用率，降低了物料的進(jìn)料比。
【附圖說明】
[0012I圖1是氣液反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為氣液反應(yīng)器組的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。
[0015]實(shí)施例1
[0016]參見圖1，一種氣液反應(yīng)器，包括豎直管式反應(yīng)器本體I，液體噴射管2和氣體噴射管3，豎直管式反應(yīng)器本體上部設(shè)置氣體出口 4，底部設(shè)置液體出口 5，反應(yīng)器本體中部固定設(shè)置環(huán)形催化劑層6，反應(yīng)器本體內(nèi)還包括通過多個(gè)彈簧支撐設(shè)置于催化劑層上方的環(huán)形鋼絲網(wǎng)7，所述的液體噴射管3從反應(yīng)器本體I頂端向下穿過環(huán)形的鋼絲網(wǎng)7與催化層6伸入反應(yīng)器本體下部，氣體噴射管3穿過反應(yīng)器本體下部的側(cè)壁也伸入反應(yīng)器本體下部，反應(yīng)器本體下部的一段側(cè)壁向內(nèi)凹陷形成喉管8，液體噴射管的出口端和氣體噴射管的出口端分別設(shè)置開口朝下的液體噴嘴9和開口朝上的氣體噴嘴10，且兩者相對(duì)設(shè)置在喉管8內(nèi)上下。
[0017]為了氣液有更大的接觸面積，所述的液體噴射管穿過催化劑層這段管的軸向均布多個(gè)噴射孔11。
[0018]優(yōu)選地，液體噴嘴9和氣體噴嘴10均為截頭圓錐形，兩個(gè)噴嘴與相應(yīng)地噴射管相連的一端的直徑大于遠(yuǎn)離噴射管一端的直徑。
[0019]氣體物料通過氣體噴射管3豎直朝上從氣體噴嘴10噴出，液體物料通過液體噴射管2豎直朝下從液體噴嘴9噴出，兩者高速對(duì)撞混合形成霧狀小粒子，霧狀小粒子向上進(jìn)入反應(yīng)器本體中部的催化劑層6進(jìn)行反應(yīng)后，在向上氣流的推動(dòng)下，未完全反應(yīng)的反應(yīng)物與產(chǎn)物一起繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，穿過鋼絲網(wǎng)7，由于鋼絲網(wǎng)依靠彈簧支撐設(shè)置于催化劑層上方，在氣流的沖擊下上下振動(dòng)，除去未反應(yīng)完的液體物料和生成的液相產(chǎn)物，其在自重的作用下，再次經(jīng)過催化劑層繼續(xù)反應(yīng)，生成的液相產(chǎn)物從液體出口5出，生成的氣相產(chǎn)物從反應(yīng)出口4。
[0020]實(shí)施例2
[0021]如圖2所示，一種氣液反應(yīng)器組，由3個(gè)實(shí)施例1所述的氣液反應(yīng)器串聯(lián)而成，分別為第一反應(yīng)器101，第二反應(yīng)器102，第三反應(yīng)器103，第一反應(yīng)器101的氣體出口通過第一進(jìn)氣管104與第二反應(yīng)器102的氣體噴射管進(jìn)口相連，第二反應(yīng)器102的氣體出口通過第二進(jìn)氣管105與第三反應(yīng)器103的氣體噴射管進(jìn)口相連;第三反應(yīng)器103的液體出口通過第一進(jìn)液管106與第二反應(yīng)器的液體噴射管進(jìn)口相連，第二反應(yīng)器102的液體出口通過第二進(jìn)液管107與第一反應(yīng)器101的液體噴射管進(jìn)口相連。
[0022]氣體物料經(jīng)第一反應(yīng)器101的氣體噴管連續(xù)噴入至第一反應(yīng)器101下部，第一反應(yīng)器101的氣相出口出來的物料經(jīng)第一氣管104進(jìn)入第二反應(yīng)器的氣體噴管，連續(xù)噴入至第二反應(yīng)器102下部，第二反應(yīng)器102的氣相出口出來的物料經(jīng)第二氣管105進(jìn)入第三反應(yīng)器的氣體噴管，連續(xù)續(xù)噴入至第三反應(yīng)器103下部，氣相產(chǎn)物最終由第三反應(yīng)器103的氣相出口出來;液體物料經(jīng)第三反應(yīng)器103的液體噴管連續(xù)噴入至第三反應(yīng)器103下部，第三反應(yīng)器103的液相出口出來的物料經(jīng)第一進(jìn)液管106進(jìn)入第二反應(yīng)器102的液體噴管，連續(xù)噴入至第二反應(yīng)器102下部，第二反應(yīng)器102的液相出口出來的物料經(jīng)第二進(jìn)液管107進(jìn)入第一反應(yīng)器101的液體噴管，連續(xù)噴入至第一反應(yīng)器101下部，液體產(chǎn)物最終將由第一反應(yīng)器101的液相出口出來。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣液反應(yīng)器，其特征在于，包括豎直管式反應(yīng)器本體，液體噴射管和氣體噴射管，豎直管式反應(yīng)器本體上部設(shè)置氣體出口，底部設(shè)置液體出口，反應(yīng)器本體中部固定設(shè)置環(huán)形催化劑層，反應(yīng)器本體內(nèi)還包括通過多個(gè)彈簧支撐設(shè)置于催化劑層上方的環(huán)形鋼絲網(wǎng)，所述的液體噴射管從反應(yīng)器本體頂端向下穿過環(huán)形的鋼絲網(wǎng)與催化層伸入反應(yīng)器本體下部，氣體噴射管穿過反應(yīng)器本體下部的側(cè)壁也伸入反應(yīng)器本體下部，液體噴射管的出口端和氣體噴射管的出口端分別設(shè)置開口朝下的液體噴嘴和開口朝上的氣體噴嘴，且兩者相對(duì)設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液反應(yīng)器，其特征在于，所述的液體噴射管穿過催化劑層這段管的圓周均布多個(gè)噴射孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液反應(yīng)器，其特征在于，液體噴嘴和氣體噴嘴均為截頭圓錐形，兩個(gè)噴嘴與相應(yīng)地噴射管相連的一端的直徑大于遠(yuǎn)離噴射管一端的直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器本體下部的一段側(cè)壁向內(nèi)凹陷形成喉管，所述的液體噴嘴和氣體噴嘴相對(duì)設(shè)置在喉管內(nèi)上下。5.—種氣液反應(yīng)器組，其特征在于，由N+1個(gè)權(quán)利要求1-4任意權(quán)利要求所述的氣液反應(yīng)器串聯(lián)而成，其中I，分別為第一反應(yīng)器，第二反應(yīng)器，第三反應(yīng)器……，第N-1反應(yīng)器，第N反應(yīng)器和第N+1反應(yīng)器，第一反應(yīng)器的氣體出口通過第一進(jìn)氣管與第二反應(yīng)器的氣體噴射管進(jìn)口相連，第二反應(yīng)器的氣體出口通過第二進(jìn)氣管與第三反應(yīng)器的氣體噴射管進(jìn)口相連，依次類推其他反應(yīng)器，直至第N+1反應(yīng)器;第N+1反應(yīng)器的液體出口通過第一進(jìn)液管與第N反應(yīng)器的液體噴射管進(jìn)口相連，第N反應(yīng)器的液體出口通過第二進(jìn)液管與第N-1反應(yīng)器的液體噴射管進(jìn)口相連，依次類推其他反應(yīng)器，直至第一反應(yīng)器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣液反應(yīng)器，包括豎直管式反應(yīng)器本體，液體噴射管和氣體噴射管，？豎直管式反應(yīng)器本體上部設(shè)置氣體出口，底部設(shè)置液體出口，反應(yīng)器本體中部固定設(shè)置環(huán)形催化劑層，反應(yīng)器本體內(nèi)還包括通過多個(gè)彈簧支撐設(shè)置于催化劑層上方的環(huán)形鋼絲網(wǎng)，所述的液體噴射管從反應(yīng)器本體頂端向下穿過環(huán)形的鋼絲網(wǎng)與催化層伸入反應(yīng)器本體下部，氣體噴射管穿過反應(yīng)器本體下部的側(cè)壁也伸入反應(yīng)器本體下部，液體噴射管的出口端和氣體噴射管的出口端分別設(shè)置開口朝下的液體噴嘴和開口朝上的氣體噴嘴，且兩者相對(duì)設(shè)置；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，氣-液接觸面積，能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)物氣體和液體的高速對(duì)撞混合，強(qiáng)化反應(yīng)物料間的相間混合，增強(qiáng)傳熱傳質(zhì)效果。
【IPC分類】B01J10/00
【公開號(hào)】CN205182694
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520790492
【發(fā)明人】宋佳佳, 李政輝, 王克剛, 李 杰, 郝建祖
【申請(qǐng)人】南京化工特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究所
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日