[发明专利]一种气液反应装置、其使用方法及用途

权利要求书

1.一种气液反应装置，其特征在于，所述的气液反应装置包括壳体，所述壳体内设置有沿反应液流向依次连接的气体分散模块和反应模块；

所述的反应模块包括至少两个反应管件，所述的反应管件并联连接或沿反应液流向依次串联连接。

2.根据权利要求1所述的气液反应装置，其特征在于，所述的气体分散模块包括外壳，所述的外壳内设置有微孔膜组件，所述的微孔膜组件的一端封口，另一端连通进气管，所述的进气管的入口端伸出外壳；

优选地，所述的微孔膜组件的一端通过封闭端盖封口；

优选地，所述的外壳侧壁连通进液管，气相原料和液相原料分别通过进气管和进液管通入外壳，气相原料穿过微孔膜组件后形成微气泡并扩散至液相原料中得到反应液；

优选地，所述的进液管的轴线与外壳相切，液体沿外壳的切向进料；

优选地，所述的外壳顶部连通排料管；

优选地，所述的微孔膜组件由微孔膜围成；

优选地，所述的微孔膜的膜材料包括高分子聚合物、陶瓷或金属中的任意一种；

优选地，所述的微孔膜的孔径为0.1～100μm；

优选地，所述的微孔膜组件为倒置的圆台形结构；

优选地，所述的微孔膜组件的圆台母线与水平面的夹角为0～180°，进一步优选为45～135°。

3.根据权利要求1或2所述的气液反应装置，其特征在于，所述的反应管件包括由内至外依次同轴嵌套的内管体和外管体，所述的内管体通入换热介质，所述的内管体和外管体之间形成环形通道；

优选地，所述的环形通道两端封口，所述的内管体两端敞口，所述的外管体上开设有进料口和出料口，通过外管体上的进料口向环形通道内通入反应液，反应液与内管体中的换热介质换热；

优选地，所述的环形通道的径向宽度为1～30mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的气液反应装置，其特征在于，所述的环形通道内沿径向间隔设置有至少两组扰流组件；

优选地，每组扰流组件均包括沿环形通道周向设置的至少三个扰流挡件；

优选地，相邻的两组扰流组件中包括的扰流挡件交错分布；

优选地，所述扰流挡件的形状包括圆柱、棱柱、圆锥、棱锥、立方体或长方体中的任意一种或至少两组的组合；

优选地，所述扰流挡件的材质包括高分子聚合物、陶瓷或金属中的任意一种或至少两组的组合；

优选地，所述的环形通道内还装填有填料；

优选地，所述的填料形状包括球形、环形、格栅形、波纹形或鞍形中的任意一种或至少两组的组合；

优选地，所述的填料材质包括高分子聚合物、陶瓷或金属中的任意一种或至少两组的组合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的气液反应装置，其特征在于，所述的壳体顶部和底部分别开设有换热介质出口和换热介质入口；

优选地，所述的壳体包括筒体和位于筒体两端的封头，所述的封头与筒体可拆卸连接；

优选地，所述的封头与筒体通过法兰对接；

优选地，所述的壳体立式布置，所述的反应管件纵向并排设置于壳体内部；

优选地，所述的反应管件的两端分别设置有固定支架，所述的固定支架用于将反应管件固定于壳体内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的气液反应装置，其特征在于，所述的反应管件采用并联连接，所述的反应模块还包括进料主管和出料主管，所述的反应管件的进口端和出口端分别接入进料主管和出料主管；

优选地，所述气体分散模块的排料管接入进料主管，经气体分散模块排出的反应液由排料管通入进料主管，并分配流入各个反应管件的环形通道；

优选地，所述的反应管件采用串联连接方式时，沿反应液流向，所述的气体分散模块的排料管接入第一个反应管件的进料口，第一个反应管件的出料口连接下一个反应管件的进料口，按此连接方式，各反应管件沿反应液流向依次串联，经气体分散模块排出的反应液由排料管通入第一个反应管件，随后依次流经各个反应管件的环形通道。