[实用新型]混合式多向环流反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种环流反应器，尤其涉及一种可用于气、液两相或者气、液、固三相的化学反应的混合式多向环流反应器。 

背景技术

气-液或气-液-固反应器在化学工业、石化工业得到广泛应用。通常情况下，对于气-液反应及气-液-固反应，采用传统的搅拌釜式反应器或者鼓泡式反应器进行生产，反应效率低，能耗较高，且应用领域受到反应物系性质的限制，容易受到机械故障等外界因素的影响，甚至在反应器局部产生死区。 

环流反应器是在鼓泡（或浆态）反应器基础上发展起来的一种新型的气-液、气-液-液或气-液-固多相反应器，它综合了鼓泡塔和机械搅拌釜的优点。其工作原理是以系统内不同区域的密度差为驱动力而形成循环流动，从而有利于两相或三相之间的混合、扩散、传质和传热。其主要优点是反应器内流体的定向循环流动，气体在其停留时间内所通过的路径长，单位反应器体积的气泡比表面积较大，相间接触好，体积传质、传热系数也较大，因此环流反应器的效率高，能耗小。目前气升式环流反应器已广泛应用于生化过程(发酵、酶反应)、化学工业、环境工程、冶金及煤的液化和加工等过程，具有结构简单、无机械传动部件、易密封等工程优势。 

但是传统的环流反应器存在一定的缺陷： 

（1）封闭的导流筒虽然为反应器内流体的定向流动提供了条件，但是也在反应区域增加了较大面积的容器壁，使反应过程中的壁效应增大；

（2）环形区气速过低容易导致环形区气含率降低，致使环流液速过低，环形区物流密度过大，进而导致环形区物流无法正常进入导流区，进而造成环形区物流的堆积，使部分区域成为无效的反应区域，在反应过程中沿反应器轴向出现明显的温度和浓度梯度，最终使反应器的总体效率降低，易导致结焦，影响反应器的运转寿命。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种混合式多向环流反应器，其壁效应小、可以消除“粘滞流”、增强热传效率、增强“横向混合”效果、减小轴向温度梯度、提高调解灵活性以及能够有效防止介质的堆积。 

本实用新型采用的技术方案为：一种混合式多向环流反应器，包括竖直的圆筒型塔体，所述塔体内安装有与所述塔体同轴的导流筒，所述导流筒将所述塔体的内部分为导流区和环形区，所述导流区的底部安装有导流区气体分布器，所述环形区的底部安装有环形区气体分布器，所述导流筒的筒壁上开设有若干个竖直的轴向缝，或者所述导流筒由若干个竖直的横截面呈弧形的导流板以所述塔体的轴线为轴线围绕构成，相邻的所述导流板之间留有间隔。 

优选地，若干个所述轴向缝均匀分布在所述导流筒的筒壁上，或者若干个所述导流板的宽度相同，任意两个相邻的所述导流板之间的间隔的大小相同。 

所述环形区气体分布器可以为环形的管式气体分布器，所述环形区气体分布器优选与所述塔体同轴，所述环形区气体分布器的气孔的开口方向可以竖直向下或斜向下。 

通常，所述气孔的轴线与所述塔体的轴线的夹角范围为-60°--60°。 

所述环形区气体分布器的气管围成的环形的直径的大小优选位于所述塔体的内径与所述导流筒的外径之间。 

所述导流区气体分布器可以为板式气体分布器，其主体部分的横截面呈圆形，所述导流区气体分布器优选与所述塔体同轴，所述导流区气体分布器的气孔的开口方向优选竖直向上。 

所述导流区气体分布器的横截面的直径优选小于所述导流筒的内径。 

所述导流区气体分布器可以为环形的管式气体分布器，所述导流区气体分布器优选与所述塔体同轴，所述导流区气体分布器的气孔的开口方向可以竖直向下或斜向下并指向所述塔体的轴线。 

通常，所述导流区气体分布器的气孔的轴线与所述塔体的轴线的夹角范围为0°--60°。 

所述导流区气体分布器的气管围成的环形的直径的大小优选小于所述导流筒的内径。