[发明专利]一种喷雾式气液两相反应装置

说明书

本发明公开了一种喷雾式气液两相反应装置，包括：气液分离器、塔体以及安装在所述塔体内的气体分布器和雾化器，所述雾化器安装在所述塔体的顶部，用于向所述塔体内输送雾化后的液体，所述气体分布器位于所述雾化器的下方，用于向所述塔体内喷射气体；所述塔体的下部形成有排物口，所述气液分离器的进料口与所述排物口连通，所述气液分离器的排液口通过第二液体管道与一第一收集器连通。本发明有利于提升气液两相的反应速度，使反应条件更温和并减少副反应发生，提高气液两相反应产物收率。

技术领域

本发明属于气液反应设备技术领域，具体来说涉及一种喷雾式气液两相反应装置。

背景技术

反应装置是化工企业的核心，是物质合成、分解的场所。由于气液反应属于两相反应，两相反应的特性即反应只能在界面进行。由于气体密度小，通入液相中后会立即上浮聚集，导致气液接触面积迅速变小，气液相反应速率迅速降低。目前行业内学者们采取多种办法提升反应容器内的气液接触面积。比如CN210906149U、CN209465008U、CN209173918U通过在反应釜内增加搅拌器，将通入釜内的气体分散成气泡，通过气泡的运动尽可能的增加在液相中的停留时间。还有学者将气体通过微孔装置鼓入液相中，通过微孔缩小气泡体积，增加表面积，利用气体在液相中上升的过程实现气液接触并提升反应速率，比如CN110404485A、CN208003959U等。还有研究者设计折流档板等方式来增加气液反应速率，例如CN106268588A。但是，目前所提及的技术均不能从本质上改变气液反应状态，在这些反应器中所进行的气液反应过程，液相部分均为连续相，而气相为非连续相，气相易聚集，很难分散成微小气泡，导致气液相接触时间较短。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种喷雾式气液两相反应装置，该喷雾式气液两相反应装置通过将液体喷成雾状，缩小液滴尺寸来扩大单位质量液体表面积的方法来增加与气体的接触面积，以获得更好的传质效果，有利于提升气液两相反应的反应速率。本发明的喷雾式气液两相反应装置的连续相为气相，而液相为不连续相，当液滴足够小时，气液接触的表面积有显著提高。有利于提升气液两相的反应速度。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种喷雾式气液两相反应装置，包括：气液分离器、塔体以及安装在所述塔体内的气体分布器和雾化器，所述雾化器安装在所述塔体的顶部，用于向所述塔体内输送雾化后的液体，所述气体分布器位于所述雾化器的下方，用于向所述塔体内喷射气体；所述塔体的下部形成有排物口，所述气液分离器的进料口与所述排物口连通，所述气液分离器的排液口通过第二液体管道与一第一收集器连通。

在上述技术方案中，所述气体分布器包括：圆柱体形的壳体以及安装在所述壳体内的多个导风体，所述多个导风体沿圆周方向间隔设置，相邻导风体之间形成有间隙，在所述壳体上形成有进气口。

在上述技术方案中，所述导风体由顶面、底面、前面和2个侧面围成，每个所述导风体的顶面和底面均为平面，所述导风体的顶面与所述壳体的顶面内壁固装，所述导风体的底面与所述壳体的底面内壁固装，所述导风体的2个侧面的距离从前至后渐缩，所述导风体的前面为四边形，所述顶面、底面和2个侧面分别连接在所述四边形的四个边上。

在上述技术方案中，还包括：用于向所述雾化器输入液体的第一液体管道以及与所述进气口连通的第一气体管道。

在上述技术方案中，所述气液分离器的排气口通过第二气体管道与一旋风分离器连通，所述旋风分离器用于再次进行气液分离，所述旋风分离器的排气口通过第三气体管道与一吸收塔连通，所述旋风分离器的排液口通过第三液体管道与一第二收集器连通。

在上述技术方案中，所述第二液体管道上安装有一第一三通阀，所述第一三通阀通过第四液体管道与所述第一液体管道连通，以使从所述气液分离器的排液口排出的液体通入所述第一收集器或第一液体管道内。