[发明专利]气液反应器及气液反应器组

说明书

技术领域

本发明涉及一种气液反应器及由多个气液反应器串联而成的气液反应器组。

背景技术

目前，实现气-液两相混合的设备种类很多，按气液相接触形态可分为：（1）气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡塔反应器、搅拌鼓泡釜式反应器和板式反应器；（2）液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷射和文氏反应器等；（3）液体以膜状运动与气相进行接触的填料塔反应器和降膜反应器等。现有这些反应器均不能最大化实现气液接触面，影响传质与传热。

发明内容

本发明提供了一种气液反应器，结构简单，气-液接触面积，能够实现反应物气体和液体的高速对撞混合，，强化反应物料间的相间混合，增强传热传质效果。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是这样的，一种气液反应器，包括竖直管式反应器本体，液体喷射管和气体喷射管，竖直管式反应器本体上部设置气体出口，底部设置液体出口，反应器本体中部固定设置环形催化剂层，反应器本体内还包括通过多个弹簧支撑设置于催化剂层上方的环形钢丝网，所述的液体喷射管从反应器本体顶端向下穿过环形的钢丝网与催化层伸入反应器本体下部，气体喷射管穿过反应器本体下部的侧壁也伸入反应器本体下部，液体喷射管的出口端和气体喷射管的出口端分别设置开口朝下的液体喷嘴和开口朝上的气体喷嘴，且两者相对设置。

为了气液有更大的接触面积，所述的液体喷射管穿过催化剂层这段的圆周均布多个喷射孔。

为了达到更好地喷射效果，液体喷嘴和气体喷嘴均为截头圆锥形，两个喷嘴与相应地喷射管相连的一端的直径大于远离喷射管一端的直径。

优选地，反应器本体下部的一段侧壁向内凹陷形成喉管，所述的液体喷嘴和气体喷嘴相对设置在喉管内上下。

本发明还提供一种气液反应器组由N+1个上述喷射反应器串联而成，其中N≥1，分别为第一反应器，第二反应器，第三反应器……，第N-1反应器，第N反应器和第N+1反应器，第一反应器的气体出口通过第一进气管与第二反应器的气体喷射管进口相连，第二反应器的气体出口通过第二进气管与第三反应器的气体喷射管进口相连，依次类推其他反应器，直至第N+1反应器；第N+1反应器的液体出口通过第一进液管与第N反应器的液体喷射管进口相连，第N反应器的液体出口通过第二进液管与第N-1反应器的液体喷射管进口相连，依次类推其他反应器，直至第一反应器。

有益效果：

1、本发明，结构简单，气-液接触面积，能够实现反应物气体和液体的高速对撞混合，强化反应物料间的相间混合，增强传热传质效果。

2、本发明气液反应器组，气体和液体以逆向方式进料，两者在反应器间逆向流动，增大物料间浓度梯度，提高物料的利用率，降低了物料的进料比。

附图说明

图1是气液反应器结构示意图；

图2是气液反应器组示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

参见图1，一种气液反应器，包括竖直管式反应器本体1，液体喷射管2和气体喷射管3，竖直管式反应器本体上部设置气体出口4，底部设置液体出口5，反应器本体中部固定设置环形催化剂层6，反应器本体内还包括通过多个弹簧支撑设置于催化剂层上方的环形钢丝网7，所述的液体喷射管3从反应器本体1顶端向下穿过环形的钢丝网7与催化层6伸入反应器本体下部，气体喷射管3穿过反应器本体下部的侧壁也伸入反应器本体下部，反应器本体下部的一段侧壁向内凹陷形成喉管8，液体喷射管的出口端和气体喷射管的出口端分别设置开口朝下的液体喷嘴9和开口朝上的气体喷嘴10，且两者相对设置在喉管8内上下。

为了气液有更大的接触面积，所述的液体喷射管穿过催化剂层这段管的轴向均布多个喷射孔11。

优选地，液体喷嘴9和气体喷嘴10均为截头圆锥形，两个喷嘴与相应地喷射管相连的一端的直径大于远离喷射管一端的直径。