[发明专利]旋流微孔分布器

说明书

本发明公开了一种旋流微孔分布器，解决现有鼓泡分布器存在的宏观传质受限、气泡容易团聚的问题。技术方案包括鼓泡发生器和鼓泡分离器，所述鼓泡发生器包括水平布置的筒体，所述筒体的前段设有液相物料进口和气相物料进口管，中段中心设有筒形分布网，后端连接鼓泡分离器侧壁的混合液入口，所述筒形分布网和筒体之间设有旋流导引板。本发明结构简单、分布效果好、气泡不易聚合、方便检修维护、能够提高反应转化率和产品收率、特别适用于粘度大的物料体系。

技术领域

本发明涉及一种鼓泡分布器，具体的说是一种旋流微孔分布器。

背景技术

目前丁二酸生产技术有电化学法、生物发酵法、石蜡氧化法和顺酐加氢法。

顺酐加氢法分为顺酐直接加氢工艺和带溶剂顺酐加氢工艺，由于直接加氢法反应放热量大、反应温度难以精准控制，副产物相对较多，分离困难，目标产物收率低。带溶剂顺酐加氢法原料储存和输送方便，反应温度容易控制，床层不易形成热点，因此副反应较少，产品收率高。

顺酐加氢法所采用的的溶剂主要是γ-丁内脂。γ-丁内脂和顺酐的混合液，因反应温度不高(50-85℃)，液体粘度偏大，氢气鼓泡过程对传质影响较大，鼓泡效果不好时，反应器内存在偏流、局部过热等情况发生，从而影响产品质量和装置生产能力。故进料的气液均匀混合在顺酐加氢制丁二酸酐的工艺过程中非常关键，尤其在采用上流式等温反应器的场合，大气泡的存在将对催化剂管的反应性能非常不利。

常规的进料分布器主要有2种，一种是设置在反应器内的管排式分布器，一种是类似陶瓷膜的微孔分布器。常规的管排式分布器，能够起到初分的效果，但是气泡较大，在气体流速较低的情况下，很容易分布不均，故其分布效果不理想。而类似陶瓷膜的微孔分布器，是一种静态分布器，气体从陶瓷膜的微孔中喷出，在其周围的液体中会形成很多微小的气泡，相对于传统分布器，其分布效果较好。据称陶瓷膜分布器能够大幅提高反应器的生产能力，尤其是在宏观传质受限的场合，效果提升更显著。但陶瓷膜分布器也存在其缺点，第一，其孔径较小，如果氢气不纯净，容易堵塞其微孔，且其再生困难；第二，陶瓷遇到温度变化较大的情况容易破裂；第三，停车时的丁二酸酐结晶也可能会暂时堵塞表面微孔，从而使得再次开车运行时，分布器难以短时间内疏通；第四，粘性液体流速较低时，若直接鼓泡操作，鼓出的气泡流速较低，气泡尚未离开，刚鼓出的气泡已经到达，从而造成了气泡的拥挤，故直接鼓泡的泡径较大，虽然也采用了微孔鼓泡，但气泡膨胀率往往高达100倍。故对反应器整体性能提升效果有限。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、分布效果好、气泡不易聚合、方便检修维护、能够提高反应转化率和产品收率、特别适用于粘度大的物料体系的旋流微孔分布器。

本发明旋流微孔分布器，包括鼓泡发生器和鼓泡分离器，所述鼓泡发生器包括水平布置的筒体，所述筒体的前段设有液相物料进口和气相物料进口管，后段中心设有筒形分布网，后端连接鼓泡分离器侧壁的混合液入口，所述筒形分布网和筒体之间设有旋流导引板。

所述筒形分布网的两端设有挡板，侧壁为具有微孔的网状结构，所述气相物料进口管的前端接入所述筒形分布网的前端进口。

所述筒体的后段与前段，以及后段与鼓泡分离器的混合液入口之间均通过法兰连接。

所述筒体后段的后端壁面设有连接筒形分布网前端的止推支撑件。

所述筒形分布的长度为0.5-2.5m，微孔孔径为5-50um。

所述鼓泡发生器内的液体切割速率在3-5m/s。所述鼓包分离器包括罐体，所述罐体的顶部设有鼓泡液出口，侧壁的混合液入口下方设有阻泡丝网，所述阻泡丝网将罐体分隔为上段的鼓泡缓冲区和下段的液相区。

所述阻泡丝网的孔径为0.1-0.2mm。

所述罐体底部的循环液相出口经循环泵、旋流分布调节阀连接鼓泡发生器的筒体后段循环物料进口。