【技术实现步骤摘要】
一种微纳尺度多相流过程强化反应装置
本技术属于多相流反应过程强化
,具体涉及一种微纳尺度多相流过程强化反应装置。
技术介绍
化工反应过程强化技术是指在生产和加工过程中,应用新技术和新设备,减小设备体积,或增加设备生产能力的一种高效、节能、清洁的新技术。该技术强调在生产能力不变的情况下,在生产和加工过程中运用新技术和设备,减小设备体积或者提高设备的生产能力,提升能量效率,减少废物排放。该技术是解决现代工业发展所产生的“发展-污染”的矛盾的有效手段,也是未来化工技术进步的重要方向之一。化工过程强化的基本原理就是综合运用物系内部和物系(多相流)之间的传递原理和反应原理及相关平衡特性,通过新设备和新工艺,提高过程速率。实现传递速率与反应速率匹配、传热性能与产热速率匹配、停留时间与反应速率匹配、反应器形式与反应类型匹配,最大限度地发挥化学系统或催化剂全部潜能,实现化工过程的“更小、更快速、更安全、更持续、更便宜”实际上,化工过程主要涉及多相流之间发生的化学反应和传递过程,包括动量传递、热量传递和质量传递以及相互间的作用,即“三传一反”。而化工过程强化关键核心设备及高效率、低能耗化工工艺开发的基础就是化学反应速率和微观界面间的传递速率的协同匹配性提升。化工过程所涉及的主化学反应不仅受到反应动力学的限制,往往动量传递(流体力学及混合)、传热和传质过程决定着整个反应过程。反应过程强化强调实现传递速率与反应速率的匹配,或者将传递过程速率提高到远比反应动力学速率快得多的程度,这将使得反应过程强化接近或达到了化学反应动力学极限,这时 ...
【技术保护点】
1.一种微纳尺度多相流过程强化反应装置,其特征在于:包括微纳多相流发生装置(30)、多相流过程强化反应器(40);/n所述的微纳多相流发生装置(30)内部设有微纳多相流发生器(31),底端与液相进料(200)的液相给料泵(21)相连,侧壁气相入口射流喷嘴(50)与气相进料(100)的气相升压装置(11)相连,顶部出口与多相流过程强化反应器(40)上端的多相流过程强化反应器入口喷嘴(32)相连;/n所述的多相流过程强化反应器(40)包括自上而下依次连通的气相产物集流区(42)、多相流强化反应区(43)、微纳多相流弥散区(44)、产物排放区(46);/n所述的气相产物集流区(42)通过后处理节流器(41)及管路与气相后处理系统(300)相连,产物排放区(46)通过管路与液相后处理系统(400)相连;/n所述的产物排放区(46)内设有与气相进料(100)的气相升压装置(11)经气相第二节流器(13)、管道相连的弥散介质发生器(45)和多相流过程强化反应器基座(47)。/n
【技术特征摘要】
1.一种微纳尺度多相流过程强化反应装置,其特征在于:包括微纳多相流发生装置(30)、多相流过程强化反应器(40);
所述的微纳多相流发生装置(30)内部设有微纳多相流发生器(31),底端与液相进料(200)的液相给料泵(21)相连,侧壁气相入口射流喷嘴(50)与气相进料(100)的气相升压装置(11)相连,顶部出口与多相流过程强化反应器(40)上端的多相流过程强化反应器入口喷嘴(32)相连;
所述的多相流过程强化反应器(40)包括自上而下依次连通的气相产物集流区(42)、多相流强化反应区(43)、微纳多相流弥散区(44)、产物排放区(46);
所述的气相产物集流区(42)通过后处理节流器(41)及管路与气相后处理系统(300)相连,产物排放区(46)通过管路与液相后处理系统(400)相连;
所述的产物排放区(46)内设有与气相进料(100)的气相升压装置(11)经气相第二节流器(13)、管道相连的弥散介质发生器(45)和多相流过程强化反应器基座(47)。
2.根据权利要求1所述的微纳尺度多相流过程强化反应装置,其特征在于:所述的微纳多相流发生器(31)下端与微纳多相流发生装置(30)的底部液相入口(55)相连接,顶部与微纳多相流发生装置(30)出口(58)相连接,根据微纳多相流发生装置(30)内的流体通量或者水力负荷,由2个以上微纳多相流微元发生器并联构成。
3.根据权利要求2所述的微纳尺度多相流过程强化反应装置,其特征在于:所述的气相进料(100)经气相升压装置(11)提压后分为两个支路:一个支路通过气相第一节流器(12)经管道与微纳多相流发生装置(30)侧壁上的气相入口射流喷嘴(50)相连,并通过气相入口射流喷嘴(50)进入微纳多相流发生器(31)的外腔环隙,另外一个支路通过气相第二节流器(13)经管道与多相流过程强化反应器(40)底部的多相流过程强化反应器基座(47)相连接。
4.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员:李陆,刘国海,
申请(专利权)人:杭州烃能科技研究有限公司,
类型:新型
国别省市:浙江;33
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