[发明专利]一种自循环气液反应装置

说明书

本发明涉及气液反应器领域，尤其涉及一种自循环气液反应装置，包括：立式结构的罐体，其由筒体及其两端的上、下封头组成，上封头上设置放空口；筒体上部设置有液相进料口；下封头上设置有产物出口；上管板、下管板均固定在筒体内，且下管板靠近下封头设置；筒体上设置有介质进出口；气液相反应管、自循环管各自的两端分别与上、下管板上的通孔连接，且气液相反应管与自循环管间隔设置；气相物料输送管设置在下管板的下方，气液相反应管的下端口中设置有喷头，喷头与气相物料输送管连通。本发明的气液反应装置不仅能够有效克服因反应控制变量多造成反应不稳定，导致反应速度和效率低下的问题；而且能够利用自循环降低反应过程能耗，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及气液反应器领域，尤其涉及一种自循环气液反应装置。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

目前，化工行业内气液反应器按气液相接触形态可分为：气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡反应器、搅拌鼓泡反应器和板式反应器。一般采用液相喷淋、气相鼓泡等方式进行气液相接触反应，液相喷淋主要采用强制循环泵，配合安装分布器、塔板或填料确保液相分布效果，气相一般采用分布管、曝气头等鼓泡进入，如反应是吸热或放热反应，在液相外循环过程中对物料温度进行控制，或采取冷却(加热)介质内循环方式进行降温。然而，本发明人在长期的工作实践中发现：反应过程因采取强制循环、强制热量移出等方式造成反应过程能耗高，影响反应条件变量多，反应不稳定、效率低。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提出一种自循环气液反应装置。本发明的气液反应装置不仅能够有效克服因反应控制变量多造成反应不稳定，导致反应速度和效率低下的问题；而且能够利用自循环降低反应过程能耗，降低生产成本。为实现上述发明目的，本发明采用的技术手段为：

一种自循环气液反应装置，包括：罐体、液相进料口、上管板、下管板、恒温介质进口、恒温介质出口、液相物料分布器、气液相反应管、自循环管、气相物料输送管、喷头和反应产物出口。所述罐体为立式结构，由筒体及其两端的上封头、下封头组成，所述上封头上设置有放空口。所述液相进料口设置在筒体的上部。所述上管板、下管板均固定在筒体的下部，且下管板靠近下封头设置；上管板、下管板与筒体之间形成封闭空间。所述恒温介质进口、恒温介质出口均设置在所述封闭空间上。所述液相物料分布器设置在上管板和液相进料口之间。所述气液相反应管、自循环管各自的两端分别与上管板、下管板上的通孔连接，且气液相反应管与自循环管间隔设置。所述气相物料输送管设置在下管板的下方，气液相反应管的下端口中设置有喷头，且喷头与气相物料输送管连通。所述反应产物出口设置在下封头上。

进一步地，所述喷头为螺旋喷头；其作用之一是将气相喷入气液相反应管中与液相反应，并形成一定的冲击力，促进气液充分接触。

进一步地，所述气相物料输送管为从中心向外绕制而成的环形管，其上分布的喷头与气液相反应管的分布相同；即每个气液相反应管的下端口均对应一个喷头。

进一步地，所述气液相反应管的上端超出上管板，而自循环管的下端均超出下管板，超出的高度与不同物料性质有关，但均可实现无需外力进行的自循环。

进一步地，所述上管板、下管板均为圆形，其焊接在筒体的内壁上，从而在上管板、下管板之间形成封闭空间，该封闭空间用于恒温介质的循环，而恒温介质进口、恒温介质出口均与该封闭空间连通，气液相反应管和自循环管同时也作为换热管。

进一步地，所述气液相反应管与自循环管均采用圆盘分布，实现物料组分分布均匀，充分气液混合，有效提高原料的转化率，提高反应效率。

进一步地，所述气液相反应管采用波纹管，形成反应过程湍流扰动，以促进气液相反应。

进一步地，所述放空口与尾气系统管网连通，以便于反应器内气体排出，保持内部压力正常。