[发明专利]一种大通量连续气液非均相反应器

说明书

本发明公开了一种大通量连续气液非均相反应器及其使用方法，其中反应器包括了反应组件和隔离组件，而反应组件，包括反应釜以及连接于所述反应釜上的管件；隔离组件，设置于所述反应釜的内腔中，其包括气液分隔板和液相流通管，所述液相流通管配合连接于所述气液分隔板上；本发明的气液非均相反应器中设置有多孔隙的气液分隔板，在起到产生气相隔层和分隔反应段/腔室作用同时，还能起到微孔曝气器的作用，通过提高气泡的分散性，减小了气泡的尺寸，有助于增大传质界面，有利于传质效率和反应速率的提高；同时气液两相在反应器内的梯级分布，克服了微通道反应器难以实现气液非均相反应的问题。

技术领域

本发明涉及气液反应器技术领域，尤其涉及一种大通量连续气液非均相反应器。

背景技术

传统的反应器多带有机械搅拌装置，而气升式反应器(Airliftreactor，ALR)则往往通过气体动能来实现搅拌。气升式反应器靠气体喷射入液体中形成循环流动，在不断的碰撞分散中使气液两相充分接触与混合，从而达到传热或传质的目的。在混和效果方面，它与机械搅拌反应器相比，具有无机械传动部件、结构简单、容易密封、能耗低、噪音小、造价低等优点，特别在设备的模拟放大方面比搅拌式简化很多。常见的气升式反应器结构如说明书附图的图1中所示(A-简单曝气，B-内环流挡板，C-内环流套筒，D-外环流气升)。

压缩气体在作为原料曝入气升式反应器内部的同时，也成为反应器搅拌传质和气体分散主要的能量输入形式。但由于气升式反应器釜批结构的特点和气升过程气液全混接触方式的限制，单一气升式反应器主要用于釜批式间歇过程，难以实现连续生产。

管式反应器是一种平推流反应器，通常呈管状，具有较大的长径比，能够实现连续操作。管式反应器具有返混小、换热效率高(可承受较高的热传导负荷)、容积效率(单位容积生产能力)高等特点，特别适用于转化率要求较高或有串联副反应的过程。微通道反应器是典型的管式反应器，但由于长径比、反应器容积和流体流动通道结构的限制，该类反应器难以在气液非均相反应过程中应用。

受到气相组成供应速率及传质速率的限制，间歇式气液非均相反应过程具有反应时间长、副反应多等明显缺点。因此，如何结合平推流反应器和全混气升式反应器二者的优点，克服两种反应器的缺点，成为提升工业生产工艺及过程装备的一个关键问题。特别地，在连续流气液非均相反应过程中，由于体积密度的影响，气液的体积流量差别很大(甚至相差2～3个数量级)，在此情况下实现气液两相在反应器内的梯级分布，以满足大通量连续流要求，是一个难题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有大通量连续气液反应器存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的一个目的是提供一种大通量连续气液非均相反应器，其用于解决如何从层级间气液单向梯度传质的控制机理入手，实现气液从反应器底到反应器顶相对同时双向传输，解决气液非均相反应器内部连续流梯级间的反混问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种大通量连续气液非均相反应器，此反应器包括反应组件和隔离组件，其中，反应组件，包括反应釜以及连接于所述反应釜上的管件；隔离组件，设置于所述反应釜的内腔中，其包括气液分隔板和液相流通管，所述液相流通管配合连接于所述气液分隔板上。

作为本发明所述大通量连续气液非均相反应器的一种优选方案，其中：所述反应釜的顶部具有进液口和排气口，而其底部具有进气口和排液口。

作为本发明所述大通量连续气液非均相反应器的一种优选方案，其中：所述管件包括进液管、排气管、进气管和排液管，各管道各自与所述进液口、排气口、进气口和排液口对应相连。