本实用新型专利技术公开了一种气体分布器及包括其的鼓泡反应器。所述气体分布器包括鼓泡头、过渡储气包、上段进气管和下段进气管，所述鼓泡头为一空心圆盘，所述鼓泡头的下端面设有若干鼓泡孔，所述鼓泡头的上端面与所述过渡储气包的下端面通过所述下段进气管连接，所述过渡储气包的上端面通过所述上段进气管与气源连接；所述鼓泡反应器包括如上所述的气体分布器，另还包括反应罐体和排气管。本实用新型专利技术鼓泡通量大，气流量稳定，气液接触面积大，显著提高了净化反应效率，有效避免熔盐倒吸堵塞鼓泡头现象的发生，完全能够满足百公斤级氟化物熔盐制备生产的要求，且设备结构简单，加工及维护成本较低。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种气体分布器及包括其的鼓泡反应器。
技术介绍
由于氟化物熔盐在熔融状态下具有极其优异的热化学性能及材料兼容性，氟化物熔盐可用作反应堆一回路冷却剂和核能及太阳能制氢系统的高温传热蓄热介质，是钍基熔盐堆的关键材料之一。能否制备出大批量合格的供熔盐核反应堆使用的高纯度氟化物熔盐，直接关系到我国钍基熔盐堆核能项目计划能否顺利实施，进而为满足国家能源供应的连续性和稳定性提供保障。目前国内外对这种堆用氟化物熔盐的制备研究单位并不多，且大多还只是实验室级别，例如美国橡树岭实验室(0RNL)于上世纪60年代成功开展的熔盐实验堆(MSRE)，其中用到的1吨多氟盐冷却剂由该实验室自行制备。现阶段仍无大批量的堆用氟化盐生产机构和厂商。自从2011年中国科学院战略先导TMSR重大专项计划实施以来，中国科学院上海有机所已经逐步掌握了堆用氟化熔盐制备及净化的成套关键技术，目前已能制备出单批次10公斤级高纯度氟化物熔盐，经模拟堆运行各项指标符合要求。但单批次10公斤级的产量远远不能满足未来熔盐堆的使用需求，亟需尽快研究开发出单批次百公斤级以上的熔盐生产制备成套关键技术。当前的氟化物熔盐制备基本上采取的是单管单孔的鼓泡进气方式，存在鼓泡量小、气量不稳定、气液接触面积小、鼓泡效果不理想等明显缺陷，严重不能满足百公斤熔盐制备条件下对大通气量、稳定气流量、大气液接触面积的要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术鼓泡量小、气量不稳定、气液接触面积小、鼓泡效果不理想等缺陷，提供了一种适用于百公斤级氟化物熔盐制备生产的气体分布器及应用其的鼓泡反应器。本技术通过下述技术方案来解决上述技术问题:—种气体分布器，其包括鼓泡头、过渡储气包、上段进气管和下段进气管；所述鼓泡头为一空心圆盘，所述鼓泡头的下端面设有若干鼓泡孔；所述鼓泡头的上端面与所述过渡储气包的下端面通过所述下段进气管连接，所述过渡储气包的上端面通过所述上段进气管与气源连接。较佳地，所述鼓泡头的直径为180-190mm，以保证一个较大的气液接触面积。较佳地，所述鼓泡孔为圆形，所述鼓泡孔的孔径为0.5-1.0mm，所述鼓泡孔上设有锥帽，以保证分布器具有一较大的气体通量，同时在该较大通量情况下气流的稳定。较佳地，所述鼓泡孔以所述鼓泡头的圆心为中心沿所述鼓泡头的径向形成3个等间距的环形分布，3个所述环形分布均包括均匀分布的8-12个所述鼓泡孔，且任一所述鼓泡孔与相邻的所述环形分布上距离最近的两个所述鼓泡孔距离相等。所述鼓泡孔的设置保证了气量的稳定，使各个鼓泡孔的气泡基本具有相同的运动路径，鼓泡时能沿统一运动路径形成较大的搅动漩涡，从而实现净化气体与熔融态熔盐的充分混合，大大强化了熔盐净化气液反应，极大地提高了净化反应效率。较佳地，所述过渡储气包为一空心圆柱，所述过渡储气包的尺寸为Φ78-85_Χ 158-165_，该尺寸是经过实验室小试，根据小试设备尺寸经过一定计算放大后得到的较优尺寸范围，最优化的尺寸为?80mmX 160mm。此过渡储气包可以实现两方面的作用:一方面可以有效避免进气流量波动性的影响，保证净化气体流量的稳定性；另一方面当设备故障时或进气阀门关闭时过渡储气包中存储的余量气体仍可以使鼓泡反应器保持一定的气体压力，能有效避免通常所出现的熔盐倒吸进鼓泡器堵塞鼓泡头的现象发生。较佳地，所述上段进气管上设有一连接头，用于控制气体进料。本技术还提供了一种包括了如上所述气体分布器的鼓泡反应器，其还包括反应罐体和排气管；所述上段进气管穿过所述反应罐体的顶盖中心并通过焊接固定，所述排气管穿过所述反应罐体的顶盖并通过焊接固定。较佳地，所述反应罐体的尺寸为0 375-385mmX2250-2350mm，该尺寸是经过实验室小试，根据小试设备尺寸经过一定计算放大后的较优尺寸范围，最优化的尺寸为?380mmX2300mm ;所述反应罐体的材质为纯镍、哈氏合金、C/C复合材料中的一种，所述反应罐体具备极好的密闭性及耐高温、耐强腐蚀介质腐蚀特性。较佳地，所述鼓泡头与所述反应罐体的底面之间的距离为80-100mm，以保证鼓泡头与反应罐体底面有一足够的空间，防止气体通量较大时进气无法有效扩散，而使反应罐体底部产生局部压力过大等安全隐患。较佳地，所述过渡储气包位于所述反应罐体的1/2-2/3高度的位置，防止其影响鼓泡反应器主要反应区中净化气体与熔融态熔盐的充分混合。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本技术各较佳实例。本技术的积极进步效果在于:本技术的气体分布器及包括其的鼓泡反应器鼓泡通量大，气流量稳定，气液接触面积大，显著提高了净化反应效率，有效避免熔盐倒吸堵塞鼓泡头现象的发生，完全能够满足百公斤级氟化物熔盐制备生产的要求，且设备结构简单，加工及维护成本较低。【附图说明】图1为本技术的鼓泡反应器结构示意图。图2为本技术实施例1的鼓泡孔分布结构示意图。图3为本技术实施例2的鼓泡孔分布结构示意图。图4为本技术实施例3的鼓泡孔分布结构示意图。【具体实施方式】下面通过较佳实施例的方式进一步说明本技术，但并不因此将本技术限制在所述的实施例范围之中。本技术结构如图1所示，一种鼓泡反应器，其包括气体分布器、反应罐体2和排气管3 ;所述气体分布器包括鼓泡头11、过渡储气包12、上段进气管131和下段进气管132 ;所述鼓泡头11为一空心圆盘，所述鼓泡头11的下端面设有若干鼓泡孔14，所述鼓泡孔14为圆形，其上设有锥帽；所述过渡储气包12为一空心圆柱；所述鼓泡头11的上端面与所述过渡储气包12的下端面通过所述下段进气管132连接，所述过渡储气包12的上端面通过所述上段进气管131与气源连接，所述上段进气管131上设有一连接头15 ;所述上段进气管131穿过所述反应罐体2的顶盖中心并通过焊接固定，所述排气管3穿过所述反应罐体2的顶盖并通过焊接固定。反应罐体2的材质为纯镍、哈氏合金、C/C复合材料中的一种；上段进气管131通入的净化气体为氟化氢、氢气、氩气的一种或几种。实施例1本实施例其他结构如前所述，所述过渡储气包12的尺寸为Φ80πιπιΧ 160mm,所述反应罐体2的尺寸为Φ 380mm X当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气体分布器，其特征在于，其包括鼓泡头、过渡储气包、上段进气管和下段进气管；所述鼓泡头为一空心圆盘，所述鼓泡头的下端面设有若干鼓泡孔；所述鼓泡头的上端面与所述过渡储气包的下端面通过所述下段进气管连接，所述过渡储气包的上端面通过所述上段进气管与气源连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖吉昌，张志兵，宗国强，崔振华，王荣荣，王正能，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31
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