[发明专利]一种自吸式搅拌反应器

说明书

本发明属于搅拌反应器技术领域，公开了一种自吸式搅拌反应器。所述自吸式搅拌反应器包括筒体和搅拌装置，搅拌装置包括搅拌轴和搅拌桨，搅拌轴内设有空心腔，搅拌轴的顶部设有多个进气孔，底部设有多个微孔；搅拌桨均布于搅拌轴上，搅拌桨包括多片桨叶；背对桨叶旋转方向的一侧设有布气管，布气管均与空心腔连通。本发明通过将布气管设置于背对桨叶旋转方向的一侧，在搅拌桨运转过程中，强化桨叶后区的压降，使得搅拌桨的吸气能力增强；在搅拌轴的底部设有多个微孔，使得在搅拌轴底部实现气液预混，气体实现微细化，强化了传质作用；当气体进入液相后，通过搅拌桨的搅拌，微细化程度进一步增强，从而极大地强化了气体在液相中的溶解传质作用。

技术领域

本发明涉及搅拌反应器技术领域，尤其涉及一种自吸式搅拌反应器。

背景技术

气-液和气-液-固多相反应体系广泛的存在于多数冶金，生物，化工和选矿等过程中。为实现气-液或气-液-固反应体系较高的反应效率需气体动态进出，气体利用率普遍偏低，引发严重的资源浪费和生产成本的增加。

通常而言，自吸式搅拌反应器能够有效地将反应器顶部的气体吸入并重新分散至液相，且不需要额外的能耗和设备，运转稳定安全，能耗低；气体通过往复循环利用，利用率提高。但是，自吸式搅拌反应器转速往往需要超过临界转速，气体才能吸入并分散到液相中，且气体吸入量随转速的增加而增加；搅拌转速低于临界转速时，静压无法被抵消，气体无法被吸入到液相中，常规自吸桨实现吸气往往需要较高的转速。

现有技术中，自吸式搅拌反应器往往采用空心叶轮，即在搅拌桨叶上设置布气孔，桨型结构复杂，中空桨叶机械强度差；也有部分采用布气管的形式进行布气。但总体来讲，当前主要自吸桨临界转速高，吸气能力低，气体分散能力和细化气泡能力差，故并不能满足当前的工业需求。

因此，亟待需要一种新型自吸式搅拌反应器来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自吸式搅拌反应器，能够在低转速条件下实现气体高效循环，吸气能力强，且混合体系气泡尺寸小。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自吸式搅拌反应器，包括筒体和设于筒体中间的搅拌装置，搅拌装置包括：

搅拌轴，其内设有空心腔，搅拌轴的顶部设有多个进气孔，底部设有多个微孔；

多层自吸式搅拌桨，其均布于搅拌轴上，搅拌桨包括多片桨叶；

背对桨叶旋转方向的一侧设有布气管，布气管均与空心腔连通。

作为优选，搅拌轴轴向设有多层托板，桨叶与托板焊接，桨叶的根部未与搅拌轴连接。

作为优选，布气管的长度不超过桨叶末端距搅拌轴的长度。

作为优选，布气管的长度为桨叶末端距搅拌轴长度的0.5～1倍。

作为优选，布气管与桨叶的夹角为0°～15°。

作为优选，布气管与桨叶的夹角为0°，且与桨叶贴合。

作为优选，每相邻两层搅拌桨的间距为桨叶末端距搅拌轴长度的1～1.5倍。

作为优选，进气孔沿搅拌轴顶部不同高度的平面贯穿设置，且进气孔周向设有加强环。

作为优选，进气孔的总进气截面面积不低于布气管的总出气截面面积。

作为优选，桨叶为平直六叶桨。

本发明的有益效果：