[发明专利]一种低停留时间气液反应器

摘要

本发明涉及一种新型低停留时间气液反应器，包含上盖、气室组件、气相两室隔断、辅助混合元件和分离段筒体。所述气液反应器分为相分散区、反应分离区和机械分离区。反应器上设置相分散气流入口、气相反应物入口、液相反应物入口，液相出口和产品气出口。本发明的独特结构实现了①相分散气流辅助液相雾化以提高反应比表面积、②气相反应物延迟反应起始时刻以降低产物停留时间、③反应的同时进行分离以降低分离停留时间、④反应气流与相分散后的液相反应物同向速度交叉以增强传质反应等目的，既强化反应又显著降低停留时间。本发明可广泛应用于石油、化工、轻工、医药和环境保护等领域的气液反应场合，尤其是一种以收集气相反应产物为主的气液剧烈反应。

主权项

1.一种低停留时间气液反应器，包括上下两端开口的圆形筒体，圆形筒体的上开口端设有密封上盖(13)，于圆形筒体上部的侧壁面上设有与外部气源相连通的相分散气流入口(10)，于圆形筒体内的下部设有与圆形筒体同轴的密闭环形的气相反应物预混室(7)，气相反应物预混室(7)的壁面上设有与外部气源相连通的气相反应物入口(8)；于环形气相反应物预混室(7)同一径向截面的内侧壁面上由内至外向下开设有2个以上的圆形通孔作为气相反应物分配孔(6)，2个以上的圆形通孔轴线与气相反应物预混室(7)的轴线呈相等的锐角且不相交，圆形通孔轴线于气相反应物预混室(7)的径向截面上的投影，圆形通孔处于气相反应物预混室(7)内部的入口端投影点与气相反应物预混室(7)的径向截面中圆心连线，2个以上的圆形通孔轴线的投影线段与连线呈相等的锐角；于相分散气流入口(10)和气相反应物分配孔(6)之间的圆形筒体内部设有上端开口、下端密闭的中空筒状气相两室隔断(11)，气相两室隔断(11)下部为倒圆锥台形，气相两室隔断(11)将圆形筒体分隔成上下二个互不连通的腔室，于气相两室隔断(11)内设有一二端开口的圆管，圆形筒体、圆管与倒圆锥台形的气相两室隔断(11)下部同轴，圆管的一开口端A穿过密封上盖(13)与液源相连，圆管的另一开口端B抵接于气相两室隔断(11)的底部、且对应于圆管开口端气相两室隔断(11)的底面上开设有与圆管开口端大小相同的圆形通孔；于靠近圆管开口端B的圆管内部向轴线方向径向设有环形突起，环形突起的轴截面为二个对称的三角形，于圆管开口端B同一径向截面的外侧壁面上由外至内向下开设有2个以上的圆形通孔作为相分散气流分配孔(9)，2个以上的圆形通孔轴线与圆管的轴线呈相等的锐角且不相交，圆形通孔轴线于圆管的径向截面上的投影，圆形通孔处于圆管外部的入口端投影点与圆管的径向截面中圆心连线，2个以上的圆形通孔轴线的投影线段与连线呈相等的锐角；旋流组件(15)为下端固接有圆锥台形盖帽的圆杆，盖帽作为分布锥(19)，圆杆作为旋流杆(17)，圆杆从圆管开口端B伸入圆管内，于圆锥台形盖帽与圆管内部的环形突起的下表面间、以及旋流杆与圆管内壁面及环形突起间均留有空隙；于旋流杆(17)外壁面上套设有一圆柱形旋流子(18),旋流杆从旋流子中部的通孔穿过,旋流子与旋流杆同轴设置，旋流子侧壁设有与轴线呈相等锐角的2个以上的凹槽，2个以上凹槽均向逆时针或顺时针的同一方向倾斜；于圆管内沿径向设有一圆形挡板，圆形挡板的四周边缘与圆管内壁面密闭连接；于圆管上表面向下开设有2个以上的圆形通孔，2个以上的圆形通孔轴线与圆管的轴线呈相等的锐角且不相交，圆形通孔轴线于圆管的径向截面上的投影，圆形通孔处于圆管外部的入口端投影点与圆管的径向截面中圆心连线，2个以上的圆形通孔轴线的投影线段与连线呈相等的锐角；圆形筒体下方设置有一上端开口、下端密闭的分离段筒体(3)，圆形筒体的下开口端与分离段筒体(1)的上开口端相对密闭连接；分离段筒体(3)上部为圆锥台形、下部为圆柱形，圆锥台形下底面面积与圆柱径向截面面积相等；于圆形筒体下底面中心位置处设有一圆 管作为产品气通道(2)，产品气通道(2)伸入圆形筒体内；于圆形筒体下部设有液相出口(1)。