帶有導流錐的氣液固三相環流反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氣升式氣液固三相環流反應器，屬于石油化工、環境工程、制藥、食品等領域。
【背景技術】
[0002]氣升式環流反應器是近年來在強化鼓泡反應器的基礎上發展起來的。由于其具有良好的傳質和傳熱效果，容易密封，可以進行氣-液、液-液、氣-液-固之間的均相和非均相反應，適合用作易燃、易爆、有毒的化學反應器。
[0003]對于應用場合為較高空間或高徑比較大時，為保證反應器內相間的充分接觸，一種改進的反應器結構為多段氣升式環流反應器。這種分段環流反應器的內筒可以是多段單筒沿反應器高度方向同軸排布，在每段內筒之間形成環形縫隙以供流體在內外筒之間流動，也可以在一個整體內筒的不同高度位置沿周向開孔形成外筒內流體向內筒流動的通道。由于外筒內氣液兩相流體向下流動時由于重力和慣性的作用，能夠在內筒之間的環縫或開孔處流向內筒的流體的量非常有限，分段環流增強氣液接觸的預期目的不能很好的實現。因此，可以在普通的環流反應器上安裝導流部件進行改進。

【發明內容】

[0004]本發明提出一種帶有導流錐的氣液固三相環流反應器。這種環流反應器內的內筒上沿和下沿附近都設有導流錐件，在導流錐的約束下，大量流體從環隙空間順利進入反應器內筒或從內筒進入環隙空間，反應器內形成氣液固三相環流，以利于氣液固兩相的充分接觸。本發明提出的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器結構簡單、易于操作、具有較好的傳質傳熱性能，并可以克服上述普通多段環流反應器的環流量少的缺陷。
[0005]本發明提出的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器，主要由外筒(I)、內筒(2)、上部導流錐(3)、氣體分布器(4)、液體噴嘴(5)、下部導流錐￠)、上排料口(7)、下排料口
(8)組成。
[0006]所述的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器中，在反應器內筒(2)上部安裝有上部導流錐(3)，在反應器內筒(2)下部的外筒(I)內壁安裝有下部導流錐(6)。
[0007]所述的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器，其特征是:上部導流錐(3)上可以開孔或者設有環隙，便于氣相溢出離開反應器。
[0008]所述的外筒內壁帶有導流錐的分段環流反應器中，上部導流錐(3)固定在內筒
(2)上方，其截面形狀為倒三角形，夾角a的范圍是5°?60°，錐體直徑b的范圍是0.?0.8D，錐頂與內筒⑵上沿的距離hi的范圍是0.25d?1.25d，其中D為反應器內筒⑵的直徑，d為內筒⑵與外筒⑴的環隙間距。
[0009]所述的外筒內壁帶有導流錐的分段環流反應器中，下部導流錐(6)沿周向連續分布或不連續分布。
[0010]所述的外筒內壁帶有導流錐的分段環流反應器中，下部導流錐(6)焊接在外筒(I)的內壁上，且位于內筒(2)下沿附近，其截面形狀為三角形，夾角e的范圍是30°?120°，錐體高度f的范圍是0.2d?0.8d，錐頂與內筒(2)下沿的距離h2的范圍是0.2d?
0.8do
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明提出的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器的流體流動示意圖。
[0013]圖2是本發明提出的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器內導流錐結構與安裝位置示意圖。
[0014]圖1至圖2中，1.外筒，2.內筒，3.上部倒流錐，4.氣體分布器，5.液體噴嘴，6.下部導流錐，7.上排料口，8.下排料口。
【具體實施方式】
[0015]參考圖1，本發明提出的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器，主要由外筒(I)、內筒(2)、上部導流錐(3)、氣體分布器(4)、液體噴嘴(5)、下部導流錐(6)、上排料口(7)、下排料口(8)組成，其特征是:在反應器內筒(2)上部安裝有上部導流錐(3)，在反應器內筒(2)下部的外筒(I)內壁安裝有下部導流錐出)。上部導流錐(3)上可以開孔或者設有環隙，便于氣相溢出離開反應器。
[0016]參考圖1和圖2，上部導流錐(3)固定在內筒(2)上方，其截面形狀為倒三角形，夾角a的范圍是5°?60°，錐體直徑b的范圍是0.?0.8D，錐頂與內筒(2)上沿的距離hi的范圍是0.25d?L25d，其中D為反應器內筒(2)的直徑，d為內筒(2)與外筒(I)的環隙間距。
[0017]參考圖1和圖2，下部導流錐(6)焊接在外筒(I)的內壁上，且位于內筒(2)下沿附近，其截面形狀為三角形，夾角e的范圍是30°?120°，錐體高度f的范圍是0.2d?
0.8d，錐頂與內筒⑵下沿的距離h2的范圍是0.2d?0.8d。下部導流錐(6)沿周向連續分布或不連續分布。
[0018]本發明提出的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器適用于氣液固三相體系，導流部件對于顆粒的導流作用較明顯。
[0019]本發明提出的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器的使用過程，例如可以是:氣相反應物料從氣體分布器(4)噴出進入環流反應器內筒(2)內部的空間與液體噴嘴(5)噴出的液體一起帶動反應器內的固體顆粒向上流動，在內筒(2)的上沿處，一部分氣體溢出液面，一部分氣液固混合物在上部導流錐(3)的導流作用下，轉向進入內筒(2)和外筒(I)所構成的環隙空間向下流動，在內筒(2)的下沿處，在下部導流錐(6)的導流作用下，轉向進入反應器的底部空間及內筒(2)的內部空間與氣液固混合物進行向上的流動，如此形成環流。
[0020]由于在內筒(2)上沿上方和內筒(2)下沿的外筒內壁上分布設置了導流錐，流體可以在其導流作用下，順利從環隙空間進入內筒空間或從內筒空間進入環隙空間，有利于形成良好有序的循環流動，尤其可以提聞參與環流的液體量和固體顆粒量。
[0021]本發明提出的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器適宜用于高徑比大的場合。
【主權項】
1.一種帶有導流錐的氣液固三相環流反應器，主要由外筒(I)、內筒(2)、上部導流錐(3)、氣體分布器(4)、液體噴嘴(5)、下部導流錐￠)、上排料口(7)、下排料口(8)組成，其特征是:在反應器內筒(2)上部安裝有上部導流錐(3)，在反應器內筒(2)下部的外筒(I)內壁安裝有下部導流錐(6)。2.如權利要求1所述的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器，其特征是:上部導流錐(3)上可以開孔或者設有環隙，便于氣相溢出離開反應器。3.如權利要求1和權利要求2所述的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器，其特征是:上部導流錐(3)固定在內筒(2)上方，其截面形狀為倒三角形，夾角a的范圍是5°?60°，錐體直徑b的范圍是0.?0.8D，錐頂與內筒(2)上沿的距離hi的范圍是0.25d?1.25d，其中D為反應器內筒⑵的直徑，d為內筒⑵與外筒⑴的環隙間距。4.如權利要求1所述的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器，其特征是:下部導流錐(6)沿周向連續分布或不連續分布。5.如權利要求1和權利要求4所述的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器，其特征是:下部導流錐(6)焊接在外筒(I)的內壁上，且位于內筒(2)下沿附近，其截面形狀為三角形，夾角e的范圍是30°?120°，錐體高度f的范圍是0.2d?0.8d，錐頂與內筒(2)下沿的距離h2的范圍是0.2d?0.8d。
【專利摘要】一種帶有導流錐的氣液固三相環流反應器，主要由外筒(1)、內筒(2)、上部導流錐(3)、氣體分布器(4)、液體噴嘴(5)、下部導流錐(6)、上排料口(7)、下排料口(8)組成，其特征是：在反應器內筒(2)上部安裝有上部導流錐(3)，在反應器內筒(2)下部的外筒(1)內壁安裝有下部導流錐(6)。上部導流錐(3)截面形狀為倒三角形，上面可以開孔或者設有環隙，便于氣相溢出離開反應器。下部導流錐(6)截面形狀為倒三角形，沿周向連續分布或不連續分布。在導流錐的約束下，氣液固混合物可以在環隙空間和內筒空間形成環流，以利于相間接觸。本發明提出的帶有導流錐的氣液固三相環流反應器結構簡單、易于操作、具有較好的傳質傳熱性能，適宜用宇高徑比大的場合。
【IPC分類】B01J8/08
【公開號】CN105642201
【申請號】
【發明人】王娟, 毛羽, 王江云
【申請人】中國石油大學(北京)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年10月16日