[发明专利]三相分离器、三相反应器以及三相反应方法

说明书

本发明公开了一种三相分离器、三相反应器以及三相反应方法，涉及三相反应技术领域。三相分离器，包括集水盘和设置于集水盘上的至少一个过滤件，每个过滤件包括滤芯和升气管，滤芯的过滤腔与升气管连通，升气管穿过集水盘延伸至集水盘的一侧，滤芯位于集水盘的另一侧。三相反应器，包括反应器筒体以及设置于反应器筒体上部的上述的三相分离器，集水盘的周边与反应器筒体的侧壁连接。三相反应方法，包括：采用上述的三相反应器进行三相反应，使反应液面浸没至滤芯高度的0～50％处。本发明提供的方案，在三相反应时，催化剂颗粒附着在滤芯下面的气液相界面处，气泡不断冲刷滤芯表面避免催化剂沉积，实现了气相、液相与催化剂的快速、完全分离。

技术领域

本发明涉及三相反应技术领域，具体而言，涉及三相分离器、三相反应器以及三相反应方法。

背景技术

气液固三相反应在石油和化工生产中应用非常广泛，为使反应具有良好的传热、传质和混合性能，保证反应器内温度均匀，即使在强放热反应的条件下也不会发生超温现象，常采用淤浆床、沸腾床、悬浮床等反应器。同时为提高催化效率，采用微球催化剂，催化剂颗粒小，有利于降低内扩散阻力，提高催化剂活性，但也存在着反应后的催化剂，特别是20微米以下的催化剂颗粒与气相和液相分离困难，需增设分离设备。传统过滤基本属于盲端过滤，流体方向和分离方向相同，主要通过滤饼层提供精度保证，由于滤饼不可避免地存在，渗透流量衰减明显，必须进行清理，采用反冲洗过滤器不仅阻力大，反冲洗频繁，而且过滤设备昂贵，操作费用高。

专利CN104370358A公开了一种利用炼油催化剂及臭氧处理炼油含盐污水的方法及装置。该方法利用含臭氧气体与经活化处理后的炼油废催化剂在流化床反应器内对炼油含盐污水进行内循环催化氧化，流化床反应器处理后的液体携带少量催化剂自流进入竖流式沉淀池，催化剂在竖流式沉淀池底部回收并重复利用，所用的炼油废催化剂颗粒密度为0.9～1.2g/cm3，粒径为20～110μm。

专利CN108114510A公开了一种气液固三相分离器，位于三相沸腾床反应器壳体内上部，它包括三个内径不同的同心直圆筒和反应器器壁；最内侧为导流筒，用于将含有气液固的物流导入分离器；中间的为直筒结构的内支撑筒，最外侧为外支撑筒。内外支撑筒之间设有Z形挡板结构，能够有效阻挡气泡进入具有Z形挡板的分离空间，基本消除外部流场对液固分离的影响，对于微米级至毫米级固体颗粒都能进行高效在线分离。

上述专利虽可对固体颗粒物进行高效在线分离，但存在结构复杂，成本高等缺点，并且针对超细颗粒物，因其沉降速度慢，大大延长了沉降时间。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供三相分离器、三相反应器以及三相反应方法以改善背景技术提到的至少一种问题。

本发明是这样实现的：

第一方面本发明实施例提供一种三相分离器，包括集水盘和设置于集水盘上的至少一个过滤件，每个过滤件包括滤芯和升气管，滤芯的过滤腔与升气管连通，升气管穿过集水盘延伸至集水盘的一侧，滤芯位于集水盘的另一侧。

在可选的实施方式中，所有滤芯在平行于集水盘的平面上的总的截面积与集水盘的面积之比大于或等于50％；

在可选的实施方式中，所有滤芯在平行于集水盘的平面上的总的截面积与集水盘的面积之比大于或等于80％。

在可选的实施方式中，滤芯的过滤孔径为1～10微米；

优选地，滤芯为陶瓷或金属烧结滤芯。