[发明专利]一种使用微泡沫填充床进行气液固反应的装置和方法

权利要求书

1.一种使用微泡沫填充床进行气液固反应的装置，其特征在于，包括：气液预混合器、微泡沫填充床、相分离器、背压阀；所述气液预混合器设置有气体进口和液体进口，其出口与微泡沫填充床相连，微泡沫填充床出口依次连接相分离器和背压阀；

所述的微泡沫填充床中填充微泡沫材料，所述微泡沫材料是指以活性炭纤维、泡沫金属、泡沫陶瓷以及以他们为载体的整体式催化剂；所述微泡沫材料的填充方式为逐块装填和整块装填；且微泡沫载体体积与填充床体积比范围为0.1~1；所述微泡沫材料的平均孔尺寸为50~1000微米，孔隙率范围为0.3~0.99；所述微泡沫填充床内径与其中填充的整体式催化剂平均孔尺寸比大于10，所述微泡沫填充床长径比范围为4~100；

微泡沫负载有催化剂，所述催化剂包括钯、钯/氧化铝、锰、镍、铂、铂/氧化铝、钌、钌/氧化铝、铑；

利用该装置进行气液固反应的方法包括以下步骤：

1）控制气液预混合器的进气气体流量，同时开启背压阀增加背压直至所需压力值；

2）控制气液预混合器的液体流量，将气体与待反应液体混合，两相流体通过装填有微泡沫材料的填充床反应器；

3）在微泡沫填充床内气液固三相充分接触，完成反应；

4）气液混合物流出微泡沫填充床后在相分离器内实现气液分相，气体去尾气处理系统，含有产物的液体进入后续单元。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述进气气体为氢气、氧气、空气或臭氧。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液体的溶剂为水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、甲苯、四氢呋喃、环己烷或异丙苯，待反应物在溶剂中的质量浓度为0.05%~40 wt%。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气液固三相反应的温度为20℃到200℃，压力为0.1-10MPa。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，反应物在微泡沫填充床内的平均停留时间为10s~30min。