[发明专利]一种高速旋转式新型反应器

说明书

本发明涉及反应器技术领域，尤其涉及一种高速旋转式新型反应器，包括电机箱和反应器外筒，所述反应器外筒的内部装设有内旋转搅拌器，所述内旋转搅拌器为中空圆柱形结构，内旋转搅拌器的筒壁上设有微细孔道，或内旋转搅拌器柱形框体的外侧紧密安装有多孔膜。本发明通过设置有内旋转搅拌器、高速旋转机构和进料机构，利用电机带动内旋转搅拌器进行高速旋转，诱导反应内腔内的流体形成高强度剪切流动，从而使得内旋转搅拌器进入反应内腔的液体或气体被剪切成更小的气泡或液滴，气泡或液滴越小，与反应内腔内的主液相混合更充分，传质速率更高，提高反应器的反应速率和生产效率。

技术领域

本发明涉及反应器技术领域，尤其涉及一种高速旋转式新型反应 器。

背景技术

反应器是一种实现反应过程的设备，用于实现液相单相反应过程 和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程；器内常设有搅拌(机 械搅拌、气流搅拌等)装置；在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶； 在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在 器内设置换热面，也可通过外循环进行换热；多数情况下，气液催化 工艺的独特性在于反应发生在液相，其中一种反应物是液体，而另外 一种反应物是溶解在液体中的气体，发生在液体和液相中的气体之间 的化学反应，导致存在其中一种反应物从气相进入溶液的过渡阶段， 这样，反过来，导致工艺速率常常取决于作为速度限制阶段的溶解速 率的事实，这是工艺在扩散区进行的证据；扩散区的存在作为一项 规则，负面的影响了工艺速率和目标产品产量，在动力学区进行化学 工艺的必要性导致寻找一种反应器，该反应器的结构适合于解决本问 题。工艺在动力学区进行可以通过实现气体反应物在液体的高溶解速率来实现，该溶解速率的值直接取决于气相的接触时间和气相作为分 散相气泡在液相中的尺寸大小，气相的接触时间越长、气泡尺寸越小， 气体在液体中的溶解速率将进行得越快；

但是目前反应器在实际使用的过程中，特别是在液体与液相中的 气体之间的化学反应中，传统的反应器对气体的剪切效率较低，不利 于气泡的分散与破碎，进而使得气相的接触时间较长，影响反应器的 工作效率，不利于实际使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速旋转式新型反应器，利用电机带动 内旋转搅拌器进行高速旋转，诱导反应内腔内的流体形成高强度剪切 流动，从而使得进入内旋转搅拌器进入反应内腔的液体或气体被剪切 成更小的气泡或液滴，气泡或液滴越小，与反应内腔内的主液相混合 更充分，传质速率更高，提高反应器的反应速率和生产效率，以此解 决上述背景技术中提到的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高速旋转 式新型反应器，包括电机箱和反应器外筒，所述反应器外筒的内部装 设有内旋转搅拌器，所述内旋转搅拌器为中空圆柱形结构，且内旋转 搅拌器的外侧与反应器外筒的内壁之间形成反应内腔，所述内旋转搅 拌器的直径与反应器外筒的直径之间的比值范围设置为：0.8-0.9， 所述反应内腔的高度与反应内腔的间隙宽度之间的比值范围设置为 大于10，所述电机箱固定安装在反应器外筒的内底壁上，且电机箱 与内旋转搅拌器之间装设有高速旋转机构，所述反应器外筒的顶部装 设有进料口，且反应器外筒的底部一侧装设有出料管，所述进料口的 内部设置有进料机构。

优选的，所述高速旋转机构包括电机，所述电机固定安装在电机 箱的内部，且电机位于内旋转搅拌器的底部中心位置的正下方，所述 内旋转搅拌器的底部焊接有连接轴，所述连接轴的底端通过联轴器与 电机的输出轴固定连接，所述内旋转搅拌器的顶端外侧焊接有限位 盘，所述反应器外筒的内顶壁、对应限位盘的位置处开设有限位槽， 所述限位盘为环形结构，且限位盘滚动连接于限位槽的内部。

优选的，所述进料机构包括进液管，所述进液管装设于反应内腔 的顶部一侧，且进液管与反应内腔的内部相通，所述内旋转搅拌器的 内部插接有导气管，所述导气管的内部开设有导气通道，且导气管的 外侧自上而下装设有多个导气喷嘴，多个导气喷嘴在导气管的外侧呈 均匀分布设置，且导气喷嘴的输入端与导气通道相连通，所述内旋转 搅拌器的顶部装设有进气管，所述进气管通过轴承转动连接于进料口 的内部，且进气管与导气通道相通。