[发明专利]带有导流锥的气液固三相环流反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气升式气液固三相环流反应器，属于石油化工、环境工程、制药、食品 等领域。

背景技术

气升式环流反应器是近年来在强化鼓泡反应器的基础上发展起来的。由于其具有良好的 传质和传热效果，容易密封，可以进行气-液、液-液、气-液-固之间的均相和非均相反应，适 合用作易燃、易爆、有毒的化学反应器。

对于应用场合为较高空间或高径比较大时，为保证反应器内相间的充分接触，一种改进 的反应器结构为多段气升式环流反应器。这种分段环流反应器的内筒可以是多段单筒沿反应 器高度方向同轴排布，在每段内筒之间形成环形缝隙以供流体在内外筒之间流动，也可以在 一个整体内筒的不同高度位置沿周向开孔形成外筒内流体向内筒流动的通道。由于外筒内气 液两相流体向下流动时由于重力和惯性的作用，能够在内筒之间的环缝或开孔处流向内筒的 流体的量非常有限，分段环流增强气液接触的预期目的不能很好的实现。因此，可以在普通 的环流反应器上安装导流部件进行改进。

发明内容

本发明提出一种带有导流锥的气液固三相环流反应器。这种环流反应器内的内筒上沿和 下沿附近都设有导流锥件，在导流锥的约束下，大量流体从环隙空间顺利进入反应器内筒或 从内筒进入环隙空间，反应器内形成气液固三相环流，以利于气液固两相的充分接触。本发 明提出的带有导流锥的气液固三相环流反应器结构简单、易于操作、具有较好的传质传热性 能，并可以克服上述普通多段环流反应器的环流量少的缺陷。

本发明提出的带有导流锥的气液固三相环流反应器，主要由外筒(1)、内筒(2)、上部 导流锥(3)、气体分布器(4)、液体喷嘴(5)、下部导流锥(6)、上排料口(7)、下排料口 (8)组成。

所述的带有导流锥的气液固三相环流反应器中，在反应器内筒(2)上部安装有上部导流 锥(3)，在反应器内筒(2)下部的外筒(1)内壁安装有下部导流锥(6)。

所述的带有导流锥的气液固三相环流反应器，其特征是：上部导流锥(3)上可以开孔或 者设有环隙，便于气相溢出离开反应器。

所述的外筒内壁带有导流锥的分段环流反应器中，上部导流锥(3)固定在内筒(2)上 方，其截面形状为倒三角形，夹角a的范围是5°～60°，锥体直径b的范围是0.5D～0.8D， 锥顶与内筒(2)上沿的距离h1的范围是0.25d～1.25d，其中D为反应器内筒(2)的直径，d 为内筒(2)与外筒(1)的环隙间距。

所述的外筒内壁带有导流锥的分段环流反应器中，下部导流锥(6)沿周向连续分布或不 连续分布。

所述的外筒内壁带有导流锥的分段环流反应器中，下部导流锥(6)焊接在外筒(1)的 内壁上，且位于内筒(2)下沿附近，其截面形状为三角形，夹角e的范围是30°～120°， 锥体高度f的范围是0.2d～0.8d，锥顶与内筒(2)下沿的距离h2的范围是0.2d～0.8d。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明提出的带有导流锥的气液固三相环流反应器的流体流动示意图。

图2是本发明提出的带有导流锥的气液固三相环流反应器内导流锥结构与安装位置示意 图。

图1至图2中，1.外筒，2.内筒，3.上部倒流锥，4.气体分布器，5.液体喷嘴，6.下部 导流锥，7.上排料口，8.下排料口。

具体实施方式

参考图1，本发明提出的带有导流锥的气液固三相环流反应器，主要由外筒(1)、内筒 (2)、上部导流锥(3)、气体分布器(4)、液体喷嘴(5)、下部导流锥(6)、上排料口(7)、 下排料口(8)组成，其特征是：在反应器内筒(2)上部安装有上部导流锥(3)，在反应器 内筒(2)下部的外筒(1)内壁安装有下部导流锥(6)。上部导流锥(3)上可以开孔或者设 有环隙，便于气相溢出离开反应器。

参考图1和图2，上部导流锥(3)固定在内筒(2)上方，其截面形状为倒三角形，夹 角a的范围是5°～60°，锥体直径b的范围是0.5D～0.8D，锥顶与内筒(2)上沿的距离h1 的范围是0.25d～1.25d，其中D为反应器内筒(2)的直径，d为内筒(2)与外筒(1)的环 隙间距。