[发明专利]有机化学物质的增强氧化

权利要求书

1．一种用于将反应器内的液体主体中存在的有机化合物氧化，而又不会使大量的氧损失到顶部气相中的方法，该方法包括：

(a)利用位于液相主体中的叶轮使液相主体保持循环流动的型式，该液相主体中含有存在于有机溶剂中的待氧化的有机化合物，液相主体与顶部气相有一个气-液界面；

(b)将纯氧或富氧气体在靠近叶轮以致于处在由叶轮产生的湍流场中的一个或多个氧注入点直接注入到再循环部分的液体主体中，以使氧在液体中迅速地分散成小气泡，便于在注入到液体内时很快消耗，由于有机化合物的氧化而产生的反应热被液体主体内存在的挥发性有机物和水蒸发时的蒸发冷却作用除掉，蒸发的有机物和水蒸汽的气泡和仅仅少量的氧一起在上述液体主体内上升，穿过反应器上部的一个相对静止的、基本上无湍流的区域向上升到气-液界面和顶部气相中，反应器内不含直接接触的机械冷却装置；和

(c)从顶部气相中排放掉蒸发的有机物及水蒸汽气泡，藉此使氧和待氧化的有机化合物在促进氧迅速消耗和有机物及水蒸发的条件下混合，同时最少量的氧化泡流到顶部气相中。

2．按权利要求1的方法，其中还包括向顶部气相中通入惰性气，以便使流到顶部气相中的少量氧气失去活性。

3．按权利要求1的方法，其中通过一个位于反应器下半部中的轴向流动向下泵送的叶轮在液体主体内保持再循环的流体流动型式，纯氧或富氧气的注入点处在由叶轮产生的湍流场内，该叶轮有一个向上延伸的传动轴和位于其上的挡板装置，以防止气体由顶部气相中沿传动轴吸入到流过叶轮的液体中，向下流过所述的向下泵送的叶轮的液体以高速向下流动，从而产生高湍流的翻滚区，它捕集未溶解的氧并提高了氧的溶解度。

4．按权利要求3的方法，其中轴向流动、向下泵送的叶轮位于一个基本上居中放置的中空引流管的下部，该引流管在其顶部和底部各有开口以便使液体在中空引流管内向下循环流动，在其外部则向上流动，该中空引流管有一个扩大的锥形漏斗状上半部，它向下延伸的垂直距离约为下部长度的0％至200％，该上半部分有一个扩大的上部直径，它减小了液体穿过中空引流管顶部向下流动的速度。

5．按权利要求4的方法，其中氧的注入点位于中空引流管内的轴向流动、向下泵送的叶轮的下面。

6．按权利要求5的方法，其中径向流动叶轮位于中空引流管内的轴向流动、向下泵送的叶轮的下方，氧气注入点位于上述的轴向流动、向下泵送的叶轮和径向流动叶轮之间。

7．按权利要求5的方法，其中径向流动叶轮位于中空引流管中向下泵送的叶轮的下方，氧的注入点在径向流动叶轮的下面。

8．按权利要求4的方法，其中氧的注入点在中空引流管的下面。

9．按权利要求2的方法，其中液体主体保持在反应混合物的沸点，其中有少量过剩的气态氧。

10．按权利要求4的方法，其中中空引流管的扩大的锥形漏斗状上半部向上延伸的长度约为引流管下半部长度的100％至150％。

11．一种用于将在液体主体中存在的有机化合物氧化、而又不会使大量氧损失到顶部气相中的系统，其中包括：

(a)一个装上述液体主体的反应器，该液体中含有在有机溶剂中存在的待氧化的有机化合物，液体主体与顶部气相有一个气-液界面，反应器中不含直接接触的机械冷却装置；

(b)用来保持反应器内液体循环流动型式的叶轮；

(c)用来将纯氧或富氧气体直接注入到液体主体内的注入装置，注入部位靠近叶轮以便处在由叶轮产生的湍流场内，从而将氧迅速地分散成在液体中的小气泡以便在注入到液体中时很快消耗，有机化合物氧化产和的反应热通过液体主体中存在的有机物和水的蒸发除掉，蒸发出的有机物和水蒸气的气泡与仅仅少量的氧一起在液体主体内上升，穿过反应器上部中的一个相对静止的基本上无湍流的区域，到达气-液界面和顶部气相；和

(d)用来从顶部气相中除掉蒸发出的有机物及水蒸汽的气泡的排放装置，

用此系统可以使氧和待氧化的有机化合物在促进氧快速消耗和有机物及水蒸发的条件下混合，只有最少量的氧气泡流入到顶部气相中。

12．按权利要求11的系统，其中包括用来将惰性气通入顶部气相的导管装置。