[实用新型]气液固三相反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及反应装置技术领域，尤其涉及一种气液固三相反应装置。

背景技术

在湿法冶金等领域存在大量的气-液-固三相反应，采用常规布气方法的气体在反应过程中溶解度低、扩散慢，无法实现高效的反应。为了提高反应效率、降低反应能耗，需要强化反应气体的分布和扩散，以与反应介质在最优的反应温度、浓度等条件下实现高效的气液固三相反应。

为了增进溶气，目前大多采用充气泵曝气增气的方法。该方法的缺陷是：气泡颗粒大，与液体的接触表面积小；大气泡在液体中因快速的上升而使逗留时间过短，难以实现有效的反应，达不到理想的溶气效果；特别是在高温常压条件下，增气的效果更差。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种无需采用高压泵装置即可产生微米级反应气泡的气液固三相反应装置。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种气液固三相反应装置，包括釜体和微孔曝气组件，所述微孔曝气组件包括伸入所述釜体内的进气管、设置在所述进气管末端的至少一个微孔曝气头和设置在所述釜体侧壁上的用于向所述釜体内通入蒸汽的蒸气进口；所述微孔曝气头上设置有多个孔径为微米级的曝气孔，所述进气管和所述蒸气进口分别连通所述釜体的内部与外部。

特别是，所述气液固三相反应装置还包括设置在所述釜体内的气泡破碎组件，所述气泡破碎组件包括至少一个设置在所述釜体内壁上的筛板，所述筛板上设置有多个筛孔和一个安装孔，所述进气管穿过所述安装孔；所述筛孔的延伸方向与反应气体在所述釜体内的移动方向相同。

进一步，所述筛板呈锥台形，所述筛板的侧面与所述釜体内壁之间的夹角β小于90°。

特别是，所述气液固三相反应装置还包括气体搅拌组件，所述气体搅拌组件至少包括设置在所述釜体侧壁上的搅拌气进口，所述搅拌气进口用于向所述釜体内输送搅拌气。

进一步，所述微孔曝气头设置在所述釜体的中部或下部；所述搅拌气进口位于所述微孔曝气头的下方。

特别是，所述进气管和所述微孔曝气头之间通过密封螺母连接。

特别是，所述进气管由金属管制成。

特别是，所述釜体的侧壁上设置有加热夹套。

特别是，在所述釜体的侧壁上方设置有进料口、视镜和测温口，在所述釜体的侧壁下方设置有放料口，所述放料口上设置有放料阀。

进一步，在所述放料口上和/或所述釜体的侧壁上设置有取样口。

本实用新型气液固三相反应装置包括微孔曝气头，微孔曝气头上设置有多个孔径为微米级的曝气孔，令从进气管进入的反应气体经微孔曝气头后体积变小，细小的气泡保证反应物质中气液接触面积更大、反应气体的利用率更高，适用于湿法冶金过程中气-液-固三相反应过程，尤其适用于高粘度介质中；无需采用高压泵装置即可产生微米级的反应气泡，实现气液固三相常压高效反应；能耗低，使用成本低，实现气液固三相的高效反应。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例提供的气液固三相反应装置的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例提供的筛板的俯视图。

图中：

1、釜体；3、筛板；4、搅拌气进口；5、加热夹套；11、进料口；12、视镜；13、测温口；14、放料口；15、放料阀；16、取样口；21、进气管；22、微孔曝气头；23、蒸气进口；24、密封螺母；31、筛孔；32、安装孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

优选实施例：

本优选实施例公开一种气液固三相反应装置。如图1所示，该反应装置包括釜体1和微孔曝气组件，微孔曝气组件包括伸入釜体1内的进气管21、设置在进气管21末端的至少一个微孔曝气头22和设置在釜体1侧壁上的用于向釜体1内通入蒸汽的蒸气进口23；微孔曝气头22上设置有多个孔径为微米级的曝气孔，进气管21和蒸气进口23分别连通釜体1的内部与外部。

微孔曝气头22能释放微米级的气泡，从而强化反应气体在溶液中的分散(工作原理是：减小所鼓入反应气体的气泡尺寸可以增强反应气体的溶解和扩散，该微气泡法能增强水溶液中的气化性)，提高了反应效率，降低了反应能耗；从蒸气进口23通入的高压蒸汽除用于釜体1内液体的加热外，还能对微孔曝气头22起到冲刷作用，防止微孔曝气头22上的曝气孔发生堵塞。

为了得到更好的加热、冲刷效果，从蒸气进口23通入的高压蒸汽温度优选为100-200℃。