[发明专利]一种气液固多相化学制备反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品生产装置，特别涉及一种气液固多相化学制备反应器。

背景技术

气液固多相化学反应在制备无机化工产品中有着重要应用。传统的用于多相反应的反应器都是在反应罐内电机带动搅拌浆来搅拌气体、液体和固体原料反应，径向物料循环和传热效率差，气相和液相反应物向固体反应物表面扩散阻力比较大，容易引起液泛压降小，整个反应器内压力分布不均匀，特别是当反应器内压力过高时候容易发生泄露。同时由于在搅拌过程中可能会导致杂质引入，对于制备高纯无机化工产品很受限制。

发明内容

本发明提供一种制造成本低、操作简单的气液固多相化学制备反应器，通过吸收填料塔和箱式多层反应罐连用，可以有效实现反应物料的循环和分散，提高了气固液的物料循环和传热效率，并且可以有效控制反应器内压力，保证了生产的安全性。

本发明的技术方案是：

气液固多相化学制备反应器包括吸收填料塔和箱式多层反应罐两个组成部分；吸收填料塔包括塔壳体和内部的鲍尔环填料，塔壳体上部设有排气口和进料口，塔壳体下部设有进气口，壳体侧面设有循环进料口和循环出料口；箱式多层反应罐包括罐壳体、内部的反应槽、布水板和溢流堰，罐壳体上部设有尾气出口，罐壳体两侧设有循环进料口和循环出料口。

吸收填料塔的循环出料口通过循环泵和箱式多层反应罐的循环进料口相连接，箱式多层反应罐的循环出料口通过循环泵和吸收填料塔的循环进料口相连接。吸收填料塔和箱式多层反应罐的所有组件均采用聚四氟或聚丙烯材质。

本发明的效果和益处：反应器有助于气液固多相反应的快速、高效进行，同时可以有效控制反应器内压力，保证反应器使用安全。液体和气体反应原料可以分别从上下两个进料口进入吸收填料塔，通过鲍尔环填料充分混合，然后注入箱式反应罐内，在多层反应槽内混合液原料与固体原料充分接触反应，溢流堰和布水板可以增加固液两相的接触时间；并且有利于反应过程中产生的气体的排除，保证了反应的安全进行；循环方式有助于提高原料利用率；反应器所有组件都是采用聚四氟或聚丙烯材质，有利于保证产品纯度。

附图说明

图1是本发明反应器的结构示意图。

图2是布水板的结构示意图。

图3是反应槽内底部的结构示意图。

图中：1.循环进料口；2.排气口；3.进料口；4.塔外壳；5.鲍尔环填料；6.出料口；7.进气口；8.循环泵；9.循环泵；10.循环出料口；11.循环进料口；12.尾气出口；13.反应槽；14.溢流堰；15.布水板；16.罐壳体；17循环出料口。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的实施例。

如图1所示，气液固多相化学制备反应器包括吸收填料塔和箱式多层反应罐两个组成部分。吸收填料塔包括壳体4、鲍尔环填料5、进料口3、出料口6、排气口2、进气口7、循环进料口1，循环出料口10。箱式多层反应罐包括壳体16、反应槽13、布水板15、循环进料口11、循环出料口17和尾气出口12；反应器内置多层反应槽13，每层反应槽下方都设有布水板，反应槽可由一侧和上部拉出，以便于向反应槽内添加镁粒；布水板对应反应槽底部为筛板的位置布满筛孔，其它位置则密封，如图2所示；每个反应槽内设有溢流堰14，溢流堰底部分别为筛板和几个大的圆孔，如图3反应槽内底部的结构示意图。吸收填料塔的出料口10通过循环泵8和箱式多层反应罐的进料口11相连接，箱式多层反应罐的出料口17和吸收填料塔的进料口1通过循环泵9相连接。箱式多层反应罐和吸收填料塔的所有组件均采用聚四氟材质。

实施时，液体反应原料由吸收塔的进料口3进入塔中，气体原料由进气口7进入塔内，通过鲍尔环填料气液原料充分接触反应；之后同时开启塔循环出料口10和罐循环进料口11的阀门，反应液溶液经循环泵9进入箱式多层罐，经布水板上的筛孔淋到装有固体反应原料的反应槽13上发生化学反应，当反应液面超过溢流堰14时，则会通过溢流堰另一侧的圆孔流至下一层布水板和反应槽，如此反复，最终溶液流至罐底部，反应产生的气体由尾气出口12排出；罐底部产品液到达一定量后，开启罐循环出料口17和塔循环进料口1的阀门，反应液通过循环泵8回到吸收塔，完成第一个循环；液体进入吸收塔后重新吸收气体原料，开始下一轮循环；经过多次循环后，溶液中产品浓度到达饱和，液体中出现沉淀，此时停止向箱式反应器中进料，同时将吸收塔中的产品由出料口6引出，进行热解以制备高纯产品，并开始下一个生产周期。