[实用新型]一种自吸式气液反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种自吸式气液反应器，属于化工、环保设备技术领域。

背景技术

在工业应用领域，经常需要气液两相接触反应过程，如化工领域中用液相吸收和捕集气体中的有用成分，以制取产品；环保领域中去除排放废气中的有害成分，使气体净化，以免污染大气。用于气液接触反应的设备中以塔式设备最为常用，如板式吸收塔、填料塔。在塔式设备中，液体自塔顶沿塔板或填料流下，气体与液体逐级逆流或并流接触完成反应。塔式设备有许多难以克服的缺点：(1)塔式设备中气液两相的流速需要精确控制，否则容易出现液泛或者淹塔等事故。如果气源气量波动很大，则很难找到适宜的操作条件。(2)如果气体不洁净，其中夹带粉尘等杂质时，杂质很容易在塔板或填料中聚集，造成堵塞。(3)塔式气液反应系统结构复杂，液体需要专门的输送、计量和存储系统；气体则需要风机或者其它形式的设备输送进入塔式设备中。

在水处理领域常用的气液混合方法是曝气，它是将液面之上的气体引入液下以增加液体中气体溶解量的一种方法。例如，专利CN2337140Y公开了一种水下叶轮曝气机，它通过电机带动空心轴和叶轮轴及叶轮转动，将空气通过空心轴和设置在叶轮轴上的出气孔引入水下完成曝气；专利CN93212866.1公开了一种深层曝气机，它利用电机驱动螺旋推进式叶片螺旋桨搅拌表面液体，通过伸入深层液体中的导流筒将深层液体提升到表面并经扩散头的弧形表面向四周扩散，使空气中的氧充分混合，并使空气中的氧与液体充分接触转移到液相中。上述曝气机仅将空气引入水中以增加溶解氧，并不能应用于特定组分的气体与特定组分液体两相接触完成目标化学反应。类似的曝气机专利还有CN200420022996.8，CN93226779.3，CN98211685.3，CN200420039888.1，CN200420060716.2，CN200420082155.6，CN200520018460.3，CN200510055350.9，CN200710086448.X。

在气液混合设备中非常著名的AGR(先进气反应器)混合器例如US4454077所描述的，采用设在空心流通管内的向下输送叶轮以便在混合器中内装的液体内造成一种循环流动模式。由于空心流通管内的这种液体向下循环流动，在流通管的上部入口区域形成一些涡流，从而产生一种抽吸作用，该作用从容器上部气体空间中抽取气，并且使之与向下通过流通管的循环液混合。实际操作中气液混合的效果很大程度受制于液面保持在流通管顶部上方的高度，高于或低于这个最佳高度AGR混合器都将不能正常工作。为此在专利US5009816，US4919849，US5244603，US5004571，CN95105038.9等中对AGR混合器进行了大量的改进，但在容器内液位变化的情况下，从上部空间抽气的效率仍然受到很大的影响，并且气体只在容器内的上部空间和液体中循环。

专利CN201101961Y公开了一种气液固搅拌反应器，依靠电机带动空心轴、分气盘和搅拌桨转动，但只实现了反应气体在罐体上部的气体空间和反应液中的罐内循环，而对于气体需要一次接触通过反应液的情况则不适用。同时该反应器不具有自动从外界吸气的功能。

专利CN101293190A公开了一种自吸式内循环超重场气液反应器。采用气体从转子区下部进入，液体从转子区上部进入的方式，为防止转子上部液体中含有的大量气体夹带进入转子造成系统不稳定，在定子上设立了导流筒以增强气液分离，并且在反应器内壁上设置了挡板，但此反应器罐内液位一旦低于导流筒上沿，则转子将无法进液，反应器将无法正常工作。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种自吸式气液反应器。该反应器具有气液混合效果好，结构简单，操作灵活等特点。

本发明自吸式气液反应器包括反应器的主体、转子、定子、电机、密封腔、空心轴和轴外套筒，电机和密封腔固定在反应容器顶部的支撑台上，电机通过联轴器带动空心轴旋转，空心轴通过密封腔伸入反应容器的主体内，空心轴位于密封腔内的部分设有轴进气孔，密封腔侧壁设有进气管，空心轴顶端封闭，下端开口，并与转子连接，转子位于定子内，在空心轴的外面有安装于反应容器主体上的轴外套筒，轴外套筒下端连接固定盘，固定盘下连接定子，定子底部连接密封盘和吸液管，密封盘中心开孔，吸液管的上端连接于密封盘内孔，反应器主体和轴外套管同空心轴的结合部设置轴密封。

本发明所述的反应器主体为罐体，可以为筒式立罐也可以采用卧罐等任何形式，罐体侧壁设有进液口和排液口，罐体侧壁上部设有排气口，进气管和排气管之间设有调节阀。