[发明专利]用于液体与气体的连续反应的装置和方法

权利要求书

1.一种用于液体与气体的连续反应的装置，包括:

-一个竖直伸长的反应器(1)，在所述反应器内存在一个反应空间(3)，

-至少一个热交换器(2)，包括被布置在所述反应器(1)内的多个热交换器管(20)，

-用于将冷却介质引入到所述热交换器(2)内的至少一个入口(4)，

-用于将冷却介质从所述热交换器(2)除去的至少一个出口(5)，-用于将气体反应物引入到所述反应空间(3)内的至少一个入口(6)，

-用于将液体反应物引入到所述反应空间(3)内的至少一个入口(7)，

-至少一个混合室(8)，所述混合室(8)中的每个均在其下端处连接到一个扩散器(12)；

-用于引入反应介质的至少一个向下定向的驱动射流喷嘴(9)，所述驱动射流喷嘴竖直地布置在所述反应器(1)的气体空间中，所述驱动射流喷嘴的出口被布置在所述至少一个混合室(8)以上且所述驱动射流喷嘴与所述混合室(8)一起形成一个射流泵且所述驱动射流喷嘴与所述反应空间(3)流体连通，

-用于将所述反应介质从所述反应器除去的至少一个出口(10)；以及

-至少一个装置，被布置在所述热交换器(2)以下且在所述混合室(8)以下，用于以使得所述反应介质再次向上流经所述热交换器(2)的方式导流向下流经所述混合室(8)的反应介质，以及

-一个外部回路(15)，其与布置在所述外部回路(15)中的一个泵(14)产生用于将所述反应介质从所述反应器(1)除去的出口(10)与用于将所述反应介质引入到所述反应器(1)内的至少一个驱动射流喷嘴(9)之间的流体连通，

其特征在于，

-所述热交换器管(20)被布置成一束管，其中所述一束管中管的数目是100到10000，且

-围绕所述热交换器管(20)的区域(21)与所述用于引入冷却介质的入口(4)和所述用于除去冷却介质的出口(5)流体连通，且

-所述热交换器管(20)的内区域(22)形成所述反应空间(3)的一部分，且与所述至少一个驱动射流喷嘴(9)和所述用于将所述反应介质从所述反应器除去的出口(10)流体连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述用于导流向下流经所述混合室(8)的反应介质的装置(11)是导流盘，所述导流盘具有一个在所述反应器(1)的横向方向上取向的表面和一个在所述反应器(1)的纵向方向上延伸的侧向边界，该侧向边界指向上，即，在喷射器的方向上。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中一个用于将所述反应介质从内部循环流除去的出口位于所述热交换器(2)以上。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述至少一个混合室(8)是由插入式管形成的。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其中用于将所述气体反应物引入到所述反应空间(3)内的入口(6)被安装在所述热交换器(2)以下且同时在所述用于导流向下流经所述混合室(8)的反应介质的装置(11)以上。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其中一个用于将所述气体反应物引入到所述反应空间内的另外的入口被附加地设置在所述热交换器(2)以上。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其中在所述反应器的纵向方向上从顶部向下布置的、且由一个驱动射流喷嘴(9)和一个混合室(8)形成的每个喷射器在所述驱动射流喷嘴(9)以下包括至少三个区段：一个上区段，所述上区段具有一个基本上圆形的横截面，所述基本上圆形的横截面具有直径d1；一个扩散器(12)，作为中间区段，所述中间区段的横截面相比于所述上区段从顶部向下变宽；以及，一个下区段，所述下区段具有一个基本上圆形的横截面，该基本上圆形的横截面具有直径d2，其中d2＞d1。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述喷射器由一个驱动射流喷嘴(9)、一个混合室(8)、一个扩散器(12)以及另一些圆柱形区段(13)形成。

9.根据权利要求1或2所述的装置，其中使用多个喷射器。

10.根据权利要求1或2所述的装置，其中多孔口喷嘴被用作驱动射流喷嘴(9)。

11.根据权利要求1或2所述的装置，其中为每个驱动射流喷嘴(9)设置用于将所述液体反应物引入到所述反应空间内的至少一个入口(7)。