[发明专利]多导流管阵列分布的隔断式环流反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气升式气液环流反应器，属于石油化工、环境工程、制药、食品等领域。

背景技术

气升式环流反应器是近年来在强化鼓泡反应器的基础上发展起来的。由于其具有良好的传质和传热效果，容易密封，可以进行气-液、液-液、气-液-固之间的均相和非均相反应，适合用作易燃、易爆、有毒的化学反应器。

对于应用场合为较高空间、处理量较大时，为保证反应器内相间的充分接触，通常采用的反应器结构为多级串联气升式环流反应器。这种多级串联环流反应器具有多个环流室串联排布，停留时间较长。但是这种结构的环流反应器所需要的环流驱动力较大。因此，在应用范围上收到了一定的限制。

发明内容

本发明提出一种多导流管阵列分布的隔断式环流反应器。这种环流反应器内不再设有单一内筒，而是由多根导流管阵列分布，阵列方式为方型阵列或环形阵列，每根导流管之间设有隔板，防止多股环流的相互干扰，保证在每根导流管内的气液充分接触。每根导流管的下方设有气体分布装置，结构可以是多孔气体分布器或者单孔气体喷嘴。

在导流管的约束下，大量流体从导流管下部空间向上喷射顺利进入反应器上部液面附近，沿导流管顶部转向进入环隙空间，反应器内形成气液两相环流，以利于气液固两相的充分接触。本发明提出的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器结构简单、易于操作、具有较好的传质传热性能，并可以克服上述普通多级环流反应器的环流驱动力不足的缺陷。

本发明提出的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器，主要由外筒(1)、导流管(2)、气体分布器(3)、隔板(4)、上排料口(5)、下排料口(6)组成。

所述的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器中，在反应器外筒(1)内部安装有多根导流管(2)，导流管(2)的分布方式为方型阵列或环形阵列，多根导流管(2)的高度相同或不同，中心部位的导流管高度比壁面附近的导流管高度大一些。

所述的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器，其特征是：隔板(4)将每个导流管(2)隔开，隔板的顶部与导流管的高度相一致，为平齐式或斜坡式。

所述的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器中，每一根导流管(2)的下部设有多孔气体分布器(3)或者单孔气体喷嘴。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明提出的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器的流体流动示意图。

图2是本发明提出的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器A-A俯视图，多根导流管环形阵列或方型阵列。

图3是本发明提出的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器中隔板与导流管均为不同高度时的流体流动示意图。

图1至图3中，1.外筒，2.导流管，3.气体分布器，4.隔板，5.上排料口，6.下排料口。

具体实施方式

参考图1至图3，本发明提出的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器，主要由外筒(1)、导流管(2)、气体分布器(3)、隔板(4)、上排料口(5)、下排料口(6)组成。在反应器外筒(1)内部安装有多根导流管(2)，导流管(2)的分布方式为方型阵列或环形阵列，多根导流管(2)的高度相同或不同，中心部位的导流管高度比壁面附近的导流管高度大一些。隔板(4)将每个导流管(2)隔开，隔板的顶部与导流管的高度相一致，为平齐式或斜坡式。每一根导流管(2)的下部设有多孔气体分布器或者单孔气体喷嘴。

本发明提出的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器适用于气液两相体系，尤其是处理量大的体系，循环驱动力改善较为明显。

本发明提出的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器的使用过程，例如可以是：气相反应物料从气体分布器(3)喷出进入环流反应器多个导流管(2)内部的空间向上流动，在导流管(2)的上沿处，一部分气体溢出液面，一部分气液混合物在此转向进入导流管(2)和隔板(3)所构成的环隙空间向下流动，如此形成环流。

由于在隔板(4)的设置，有利于形成良好有序的循环流动，尤其可以提高参与环流的循环驱动力。

本发明提出的多导流管阵列分布的隔断式环流反应器适宜用于处理量大的场合。