[发明专利]一种强化碳化反应传质速率的气液传质设备

权利要求书

1.一种强化碳化反应传质速率的气液传质设备，其特征在于：主体部分为反应容器，所述反应容器底部设置有NaAlO₂溶液通道和CO₂溶气水通道，所述NaAlO₂溶液通道伸入反应容器内的端部设置有NaAlO₂溶液喷嘴，所述CO₂溶气水通道的出口处设置有可拆卸式的丝网装置，所述丝网装置遮盖所述CO₂溶气水通道出口的一部分；

所述CO₂溶气水通道的上方设置有三个气体再分布装置，三个气体再分布装置之间及气体再分布装置与容器壁之间均留有空隙，每个所述气体再分布装置均设计为波浪形结构，其中两处弯道处设计为不同的弧度，并且在大弧度处的顶部开设两个直径为6mm的圆孔。

2.根据权利要求1所述的气液传质设备，其特征还在于，所述反应容器内部设置有圆形挡板，所述NaAlO₂溶液喷嘴镶嵌于挡板上的开孔内，且与CO₂溶气水通道出口位于同一高度，所述丝网装置固定放置在圆形挡板上，所述气体再分布装置通过立柱悬空安置在所述CO₂溶气水通道出口的正上方，所述立柱下端固定在挡板上。

3.根据权利要求2所述的气液传质设备，其特征还在于，所述反应容器内还设置有两个单弓形折流板，所述两个单弓形折流板将上浮的气泡流导流为折流的形式，在提供碳化反应场所的同时通过折流的方式进一步改变大、小气泡的分布情况。

4.根据权利要求1所述的气液传质设备，其特征还在于，所述丝网装置的放置位置覆盖所述CO₂溶气水通道出口的三分之一至三分之二，保证反应容器中大、小气泡同时存在，所述丝网装置为可拆卸式栅网结构，可随时更换不同规格的丝网装置，以得到不同粒径的小气泡。

5.根据权利要求1所述的气液传质设备，其特征还在于，还包括微气泡发生器，所述微气泡发生器为管状结构，其液体入口和液体出口之间设置有文丘里流道，所述液体出口连通所述CO₂溶气水通道，所述微气泡发生器的对应文丘里流道的喉部位置处设置有储气室，所述文丘里流道喉部设有多个径向分布的进气口，所述储气室外侧设置有气体入口。

6.根据权利要求5所述的气液传质设备，其特征还在于，所述储气室为位于微气泡发生器外侧的环壳状结构，所述喉部在流体流动方向上是由小直径柱段和大直径柱段构成的阶梯结构，所述文丘里流道进气口设置在大直径柱段位置处。

7.根据权利要求5所述的气液传质设备，其特征还在于，在齿轮泵与NaAlO₂溶液管道之间、离心泵与微气泡发生器之间、气罐与微气泡发生器的气体入口之间均装设有流量计，所述流量计用于调节流量，可根据反应要求灵活调节反应容器内的NaAlO₂溶液和CO₂气体的含量，控制反应。

8.根据权利要求5所述的气液传质设备，其特征还在于，通过微气泡发生器和丝网装置，使得反应容器内气泡直径的范围涵盖0.04～5mm，大气泡体积占气泡总体积的30％～70％。