[发明专利]一种采用球冠形微孔刚玉供气器的气液反应釜

说明书

本发明涉及一种采用球冠形微孔刚玉供气器的气液反应釜，包括反应釜本体和供气装置，所述反应釜本体包括釜体，所述供气装置包括供气器，供气器设于釜体的内部，所述供气器的顶面为球面，供气器的形状为球冠形，供气器为一体式结构，上下两面同时出气；本发明具有供气量大、搅动性强、阻力小、高效低耗、运行可靠、不堵塞、耐老化、防腐蚀、寿命长等优点；此外大量细小的气泡大大增加了气液接触的表面积，加快反应速度，提高反应效率；另外供气时大量小气泡的强自搅动作用，不再需要配置常规气液反应釜的搅拌装置，可以简化结构，降低成本，如果配置搅拌装置，可以进一步提高气液反应的速度和效率。

技术领域

本发明属于气液反应釜技术领域，具体涉及一种采用球冠形微孔刚玉供气器的气液反应釜。

背景技术

反应釜是工业生产过程中最常用的化学反应器，其根据不同的工艺条件需求进行容器的结构设计与参数配置，以实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配反应功能。反应釜既可进行匀相反应，又可进行多相反应，其内部一般都有搅拌装置，可以使反应器中反应区的反应物料的浓度均匀。反应釜的种类很多，按照加热/冷却方式，可分为电加热、热水加热、导热油循环加热、远红外加热、外(内)盘管加热等，夹套冷却和釜内盘管冷却等；根据釜体材质可分为碳钢反应釜、不锈钢反应釜、搪玻璃反应釜(搪瓷反应釜)、钢衬反应釜；按照反应材料分为液固、气液、液液及气固液等反应。

气液反应在化工生产中很常见，如苯甲酸的生产就是在甲苯溶液中通入空气氧化反应而生成苯甲酸。对于气液反应釜，一方面要对反应过程中的温度、压力、力学控制(搅拌、鼓风等)、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控，使反应符合工艺要求且稳定；另一方面需要让气液充分混合，提高反应速度和效率。为了使气液反应釜中气液混合更均匀，技术人员设计了各种不同的结构。如专利CN201810374396.4提出了一种便于进行气液反应的震荡式反应釜，反应釜整体设置有2个电机，且2个电机为垂直排列，使得釜体内部的搅拌轴进行搅拌时，其整个釜体可在支撑机架上进行来回的震荡，从而提高了釜体内部的气体和液体的混合效率。专利CN201710788239.3提出了一种环保型液体混合反应用高效智能反应釜，其通过搅拌单元的设置，能够实现对反应釜中液体的多自由转动搅拌，提高搅拌效率。专利CN201811033318.4提出一种新型气液反应釜及其搅拌混合方法，其通过旋转叶片、中空的连杆、挡件和折流板的设置，使搅拌装置工作时反应釜内产生两种不同旋向的涡流，同时实现反应液自上而下的循环流动，促使反应液与反应气体充分接触反应。这些结构都可以一定程度上提高气液混合效果，但都存在结构复杂，成本较高的问题。

另外也有技术人员采用多小孔供气的方式来减少气泡尺寸，提高同等供气量情况下气泡数量，从而增加气液接触的表面积，提高反应速度和反应效率。如专利CN201721670781.0提出了一种高效气液两相反应釜，其通过在气环管上设置多个出气孔，从而解决气液反应釜中气相通气单一导致整个反应釜内反应不充分的问题。专利CN201810376342.1提出了一种用于反应釜的可通气搅拌器，通过搅拌空心杆上设置多个出气嘴，气体能够与液体充分反应，扩大了反应面积，缩短了反应时间，增加了处理效率。但受供气小孔加工制造的限制，直径至少mm量级，使气泡尺寸还不是足够小，数量不是足够多，还不能充分发挥气液反应的速度和效率。

由此可见，上述各种改善气液反应釜气液混合的结构和方法要么结构复杂，成本较高，要么提高改善效果有限，都有明显的不足。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种实现不需要搅拌装置仍然实现高速、高效反应的结构简单的采用球冠形微孔刚玉供气器的气液反应釜。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种采用球冠形微孔刚玉供气器的气液反应釜，包括反应釜本体和供气装置，其特征在于：所述反应釜本体包括釜体，所述供气装置包括供气器，供气器设于釜体的内部，所述供气器的顶面为球面，供气器的形状为球冠形，供气器为一体式结构，上下两面同时出气。