[发明专利]一种气液连续反应结晶装置

说明书

本发明公开了一种用于气液连续反应结晶的装置，包括反应器和分离器两部分，反应器的内部设有气体分布器、导流筒、推进式搅拌器、折流挡板、循环液出口管；气体反应物进料管进入反应器的内部和气体分布器相连，气体分布器位于导流筒的正上方，推进式搅拌器的叶片位于导流筒的内部，导流筒的正下方为折流挡板，推进式搅拌桨用于在导流筒中心位置将液体引向下方，折流挡板用于将液体从导流筒的外部折返回反应器上部进入导流筒，从而形成一个反应器内循环，反应器和分离器之间的物料交换形成一个外循环。该装置有助于减少固体颗粒团聚，降低固体颗粒包裹液体反应物及产物的含量，促进液体反应物转化，提高液体产物回收率。

技术领域

本发明涉及一种利用流体流动、固体颗粒沉降、颗粒分选回流，使反应结晶得到的固体团聚减少，包裹液相反应物减少，以促进液相反应物完全转化为产物的工业专用设备，应用于有气体消耗同时有固体生成的过程，包括化学工程、生物工程、制药、环境保护中相关过程。本发明尤其涉及一种用于气液连续反应结晶的反应装置。

背景技术

气液反应结晶过程是一类重要的反应过程，气体反应物与液体反应物（溶质及溶剂）在气液界面发生接触，形成固体颗粒，同时可能形成液体产物。现有的气液反应结晶技术针对获取固体的颗粒形貌做出了相当多的设计和研究，但对于固体颗粒形成的团聚物包裹未反应的液体反应物或液体产物等问题涉及甚少。尤其是在有机反应体系中生产的无机盐类固体，由于无机盐固体往往在液相中溶解度极低，常形成微米级固体颗粒并具有较高的团聚倾向，形成疏松的固体团聚体。团聚体内若吸收包附大量液体反应物和产物，对液体反应物的转化率以及液体产物的回收处理带来了较大困难。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的在于提供一种气液连续反应结晶装置，以减少反应结晶过程中固体颗粒团聚对液体的包裹，提高液体反应物的转化率并可有效简化后续液体产物回收流程及固体颗粒后处理的工艺。

一种用于气液连续反应结晶装置，包括反应器和分离器两部分；反应器设有气体反应物进料管、液体反应物进料管、分离器浊液返回管作为物料输入口，设有反应器浆液采出口作为输出口；其中反应器浆液采出口依次连接循环泵、分离器入口管，从而连接分离器；液体反应物进料管、分离器浊液返回管合并后与循环液出口管相连；反应器的内部设有气体分布器、导流筒、推进式搅拌器、折流挡板、循环液出口管；气体反应物进料管进入反应器的内部和气体分布器相连，气体分布器位于导流筒的正上方，推进式搅拌器的叶片位于导流筒的内部，推进式搅拌器与反应器的顶部设置的电机相连，导流筒的正下方为折流挡板，循环液出口管的出口端位于折流挡板的下方，推进式搅拌桨用于在导流筒中心位置将液体引向下方，折流挡板用于将液体从导流筒的外部折返回反应器上部进入导流筒，从而形成一个反应器内循环，反应器和分离器之间的物料交换形成一个外循环。

所述的分离器分为上中下三部分，其中用于固体沉降的上部直径较大，上部最高处设有分离器清液采出口，中部设置所述的分离器入口管，下部漏斗状底端为排出浊液的分离器浊液出口；分离器入口管前方设有降低流体动能的分离器消能挡板，上部设置拦截固体颗粒的分离器下挡板和分离器上挡板；分离器浊液出口与分流器相连，分流的一支通过循环液出口管输出，另外一支通过产物排出管输出。

所述的分离器清液采出口与产物排出管相连。

所述的分离器为沉降器、旋流器或者稠化器。

所述的折流板为圆锥面，顶角角度为100°~170°。

所述的分流器控制回流比在1~500。

本发明的有益效果是：

1）连续化进出料，反应装置加入外循环，循环返回的液体流动方向自下而上，利于固体颗粒在反应器内悬浮，避免沉积团聚。

2）反应生成的团聚物在外部循环中经泵破碎，经过分离器将浆体初步分离后，浊液中固体团聚物经再次破碎后返回反应器，清液输出装置，提高被包裹反应物的利用效率。