[实用新型]一种气液反应系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，尤其涉及一种气液反应系统。

背景技术

在化工领域中，气液反应设备是常用的设备，传统的气液反应设备一般为具有搅拌功能的反应釜，在生产时，气体通过进气管进入反应釜内，反应釜内的搅拌桨将气体与液体搅拌均匀，增大接触面积，加快反应速度。但是单纯地通过搅拌作用无法充分增加气体与液体的接触面积，因此使得气液反应效率仍旧不够理想，且会发生反应不充分的现象。

申请号为201220188706.1的中国专利公开了一种化工用气液反应罐，其包括罐体、罐座，进料口，出料口，罐座和出料口设置在罐体底部，进料口，出料口位于罐体顶部，其特征在于：罐体顶部设置兼做进气管的空心搅拌器，搅拌器顶端叶轮上具有至少两个的出气孔。该气液反应罐结构简单，设计合理，成本低，在一定程度上增加了气液反应面积，提高了反应效率。

申请号为201320236461.X的中国专利公开了一种气液反应器，所述气液反应器设有反应器本体，所述反应器本体设有气体到入口，液体引入口、辅助添加料口、排液口和排渣口，其中，辅助添加料口进入反应器本体内部空腔的部分设有若干个分支管口，所述分支管口与设置在搅拌轴上端的辅助添加料混合装置相配合，所述辅助添加料混合装置设有圆盘机构、杯状机构和薄壁叶片，所述杯状机构四周设有若干紧密的圆孔，当对反应器内进行添加催化加等辅助添加料时，能快速融入反应器内部的气液中，提高了反应效率，同时，所述反应器本体内部还设有超声波发射器，超声波发射器发射的超声波信号有效催化了气液反应速率，提高反应效率。

以上两个专利的气液反应设备在一定程度上提高了反应效率，但是其实质仍旧是将气体通入反应容器内，主要通过搅拌作用进行混合，虽然增加了超声波发射器等辅助装置以提高反应效率，气体与液体的接触面积还是不够大，反应效率仍旧有待提高。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种气液反应系统。本实用新型的气液反应系统中气体与液体的接触面积大，因此反应效率高，且反应原料的反应参与率高。

本实用新型的具体技术方案为：一种气液反应系统，包括气液反应器和反应液中转罐，所述气液反应器上设有液体进口、液体出口、气体进口、气体出口、媒介进口和媒介出口。所述液体进口通过管路与所述反应液中转罐的出口接通，所述液体出口通过管路与反应液中转罐的进口接通；所述气液反应器的内腔由上至下依次分为进料段、反应段和出料段，所述进料段、反应段和出料段之间通过隔板分隔；所述液体进口和气体进口设于所述进料段，所述液体出口和气体出口设于所述出料段，所述媒介进口和媒介出口设于所述反应段，反应段内设有若干反应管，所述反应管贯穿反应段，且反应管的两端分别固定于反应段的上下两块隔板上，反应管连通进料段和出料段。

本实用新型的气液反应系统在运作时，气体和液体分别从气液反应器的气体进口、液体进口进入进料段，接着气体和液体一同进入反应管内，在反应管内，由于气体和液体同时流动，液体在反应管的内壁形成一层向下流动的膜，而气体则从反应管的中心向下流动。此时液体与气体的接触表面积大幅度扩增，因此反应效率极高。在反应段，媒介（热媒物质或者冷媒物质）能够对反应物质进行加热或冷却，使反应更高效。之后气体和反应液进入出料段，气体处气体出口排出，液相物质从液体出口排出，进入反应液中转罐中进行消泡，最后反应液中转罐中液体再次进入气液反应器。

作为优选，所述的气液反应器中，液体进口位于进料段的侧壁上，所述气体进口位于进料段的顶部，所述液体出口位于出料段的底部，所述气体出口位于出料段的侧壁上，所述媒介进口和媒介出口位于反应段的侧壁上，且媒介进口的位置低于媒介出口的位置。

使液体进口的位置低于气体进口，能够避免气体和液体在进入反应管前就充分接触。使液体出口位置低于气体出口位置，气体会由于上浮从气体出口排出，防止液体从气体出口排出。

作为优选，所述气液反应器的反应段设有若干缓流板，所述缓流板由下而上依次交错设置于反应段中。缓流板的设置能够增加媒介物质在反应段的流道长度，停留时间更长。

作为优选，所述相邻缓流板之间的间距由下至上依次减小。在媒介物质刚进入反应段时，热媒物质温度较高（冷媒物质温度较低），与反应物质的热交换效率更高，因此无需很长的接触时间，但是随着热媒物质热量的逐渐消耗（冷媒物质热量逐渐的增加），媒介物质与反应物质的温差变小，热交换效率降低，因此需要更长的时间来进行热交换，因此将反应段中缓流板由下至上的间距逐渐减小，能够使媒介物质在反应段上段的停留时间更久，增加热交换时间，从而加速反应效率。