用于气液传质的反应器制造技术

公开一种用于气体(2)与液体或浆液(3)之间的气液传质的反应器(1)，所述反应器包括用于接收所述液体或浆液的罐(4)，所述罐具有壁(5)；驱动轴(6)，所述驱动轴(6)在所述罐中竖直地延伸并且可围绕竖直轴线(7)旋转；向上泵送的叶轮(8)，所述向上泵送的叶轮(8)用于产生接收于所述罐中的液体或浆液的大体上向上的流动以及在所述液体或浆液的表面(9)处的流动；以及曝气装置(10)，所述曝气装置(10)设置于所述向上泵送的叶轮上方并且在距所述驱动轴第一距离(d

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于气液传质的反应器
本公开涉及用于气液传质的反应器、设备以及方法。
技术介绍
在比如湿法冶金(例如湿法冶金浸提)或废水处理的应用中，气液传质以及其速率对于应用的操作而言可能是重要的。
技术实现思路
公开一种用于气体与液体或浆液之间的气液传质的反应器。所述反应器可以包括用于接收所述液体或浆液的罐，所述罐具有壁。所述反应器可以进一步包括驱动轴，所述驱动轴在所述罐中竖直地延伸并且可围绕竖直轴线旋转。所述反应器可以进一步包括向上泵送的叶轮，所述向上泵送的叶轮用于产生接收于所述罐中的液体或浆液的大体上向上的流动以及在所述液体或浆液的表面处的流动，所述向上泵送的叶轮可通过所述驱动轴旋转并且设置于所述罐的上部部分中。所述反应器可以进一步包括曝气装置，所述曝气装置可以设置于所述向上泵送的叶轮上方。所述曝气装置可以在距所述驱动轴第一距离处以及距所述罐的壁第二距离处在所述驱动轴与所述罐的壁之间延伸，所述曝气装置至少部分地环绕所述驱动轴。所述曝气装置可以具有下边缘和上边缘。所述曝气装置可以进一步具有在所述下边缘与所述上边缘之间延伸的向外倾斜或弯曲的内表面，所述内表面用于将所述流动的至少一部分从所述竖直轴线向外引导于所述内表面之上以及引导于所述上边缘之上。附图说明被包含以提供对实施例的进一步的理解并且构成本说明书的一部分的附图示例说明各种实施例。在图中：图1A和1B示出用于气液传质的反应器和方法的替代的视图和细节；图2A和2B示出用于气液传质的反应器和方法的替代的视图和细节；图3A和3B示出用于气液传质的反应器和方法的替代的视图和细节；图4A和4B示出用于气液传质的反应器和方法的替代的视图和细节；图5A和5B示出用于气液传质的反应器和方法的替代的视图和细节；图6A和6B示出用于气液传质的反应器和方法的替代的视图和细节；图7A和7B示出用于气液传质的反应器和方法的替代的视图和细节；图8A、8B以及8C示出用于气液传质的反应器和方法的替代的视图和细节；图9示出湿法冶金设备；以及图10示出不同的反应器构造的性能的实验性测量。在图1A至9中，反应器、设备以及方法被示例说明为示意图。图可能没有按比例绘制。具体实施方式公开一种用于气体与液体或浆液之间的气液传质的反应器。所述反应器可以包括用于接收液体或浆液的罐，所述罐具有壁。所述反应器可以进一步包括驱动轴，所述驱动轴在所述罐中竖直地延伸并且可围绕竖直轴线旋转。所述反应器可以进一步包括向上泵送的叶轮，所述向上泵送的叶轮用于产生接收于所述罐中的液体或浆液的大体上向上的流动以及在所述液体或浆液的表面处的流动，所述向上泵送的叶轮可通过所述驱动轴旋转并且设置于所述罐的上部部分中。所述反应器可以进一步包括曝气装置，所述曝气装置可以设置于所述向上泵送的叶轮上方。所述曝气装置可以在距所述驱动轴第一距离处以及距所述罐的壁第二距离处在所述驱动轴与所述罐的壁之间延伸，所述曝气装置至少部分地环绕所述驱动轴。所述曝气装置可以具有下边缘和上边缘。所述曝气装置可以进一步具有在所述下边缘与所述上边缘之间延伸的向外倾斜或弯曲的内表面，所述内表面用于将所述流动的至少一部分从所述竖直轴线向外引导于所述内表面之上以及引导于所述上边缘之上。所述反应器以及所述曝气装置的存在可以具有显著地改善的气液(亦即气体至液体)传质，因为它可以通过液体或浆液的表面增强传质。所述曝气装置可以将所述流动的至少一部分从所述竖直轴线向外引导于所述内表面之上以及引导于所述上边缘之上，以使得所述流动的至少一部分可以与气体接触地在所述液体或浆液的表面上方行进更长的距离，并且与没有所述曝气装置的反应器相比，气体至液体的传质可以提高。即使在没有例如通过喷雾器进给任何额外的气体的情况下，与其它反应器构造相比，也可以用类似的混合功率获得更高的体积传质系数。所述浆液可以为液体和可溶颗粒(例如矿石和/或矿物的颗粒)的混合物。此外，所述液体可以被理解为指的是还可以包含混合和/或悬浮于其中的不溶性颗粒或其它固体成分的液体。例如，所述液体可以为或包括废水或其它含水液体。所述气体可以为例如空气和/或氧气，但是可以利用适合于或期望用于气液传质的任何其它气体。在一个实施例中，所述曝气装置相对于所述罐为不可移动的。在一个实施例中，所述内表面相对于所述竖直轴线以大约20°至大约80°的角度向外倾斜。在一个实施例中，所述曝气装置的内表面连续地环绕所述竖直轴线，从而形成闭合的周边。在一个实施例中，所述下边缘和所述上边缘的沿着所述内表面的距离为所述罐的宽度的大约0.04至0.20倍。在一个实施例中，所述下边缘和所述上边缘的沿径向方向的距离为所述罐的宽度的大约0.03至0.18倍。在一个实施例中，所述下边缘和所述上边缘的沿竖直方向的距离为所述罐的宽度的大约0.03至0.18倍。在一个实施例中，所述曝气装置的上边缘具有凸起、凹陷和/或交替的凸起和凹陷。在一个实施例中，所述反应器进一步包括布置于所述罐的壁与所述向上泵送的叶轮之间的一个或多个挡板，所述曝气装置附接至所述挡板。在一个实施例中，所述反应器进一步包括设置于所述向上泵送的叶轮下方的第二叶轮。在一个实施例中，所述罐的高度与所述罐的宽度的比在1：2至2.5：1，例如0.7：1至2：1的范围内。在一个实施例中，所述曝气装置设置于所述向上泵送的叶轮上方，以使得在使用时，当所述向上泵送的叶轮被启动以便通过所述驱动轴旋转时，所述曝气装置被浸没于接收于所述罐中的液体或浆液中。在一个实施例中，所述曝气装置设置于所述向上泵送的叶轮上方，以使得在使用时，当所述向上泵送的叶轮被停用以便不通过所述驱动轴旋转时，所述曝气装置被至少部分地浸没于接收于所述罐中的液体或浆液中。在一个实施例中，在使用时，当所述向上泵送的叶轮被停用以便不通过所述驱动轴旋转时，所述曝气装置的上边缘沿竖直方向设置于距所述液体或浆液的表面一定距离处，所述距离为所述罐的宽度的大约0.015至0.075倍。在一个实施例中，所述向上泵送的叶轮与所述曝气装置的下边缘之间的沿竖直方向的距离为所述向上泵送的叶轮的宽度的0.1至0.8倍。在一个实施例中，在使用时，所述向上泵送的叶轮与所述液体或浆液的表面之间的沿竖直方向的距离为所述向上泵送的叶轮的宽度的0.2至1.5倍。在一个实施例中，所述向上泵送的叶轮具有设置于所述竖直轴线的距离处的外边缘，并且所述曝气装置的上边缘设置于所述竖直轴线的距离处，所述距离大于所述向上泵送的叶轮的外边缘的所述距离。在一个实施例中，所述向上泵送的叶轮具有设置于所述竖直轴线的距离处的外边缘，并且所述曝气装置的下边缘设置于所述竖直轴线的距离处，所述距离大于所述向上泵送的叶轮的外边缘的所述距离。所述反应器可以为搅拌罐式反应器。在一个实施例中，所述反应器为用于湿法冶金应用(例如湿法冶金浸提应用)中的气体与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于气体(2)与液体或浆液(3)之间的气液传质的反应器(1)，所述反应器包括：/n用于接收所述液体或浆液的罐(4)，所述罐具有壁(5)；/n驱动轴(6)，所述驱动轴(6)在所述罐中竖直地延伸并且能围绕竖直轴线(7)旋转；/n向上泵送的叶轮(8)，所述向上泵送的叶轮(8)用于产生接收于所述罐中的液体或浆液的大体上向上的流动以及在所述液体或浆液的表面(9)处的流动，所述向上泵送的叶轮能通过所述驱动轴旋转并且设置于所述罐的上部部分中；/n设置于所述向上泵送的叶轮上方的曝气装置(10)；其中所述曝气装置在距所述驱动轴第一距离(d

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于气体(2)与液体或浆液(3)之间的气液传质的反应器(1)，所述反应器包括：
用于接收所述液体或浆液的罐(4)，所述罐具有壁(5)；
驱动轴(6)，所述驱动轴(6)在所述罐中竖直地延伸并且能围绕竖直轴线(7)旋转；
向上泵送的叶轮(8)，所述向上泵送的叶轮(8)用于产生接收于所述罐中的液体或浆液的大体上向上的流动以及在所述液体或浆液的表面(9)处的流动，所述向上泵送的叶轮能通过所述驱动轴旋转并且设置于所述罐的上部部分中；
设置于所述向上泵送的叶轮上方的曝气装置(10)；其中所述曝气装置在距所述驱动轴第一距离(d1)处以及距所述罐的壁第二距离(d2)处在所述驱动轴与所述罐的壁之间延伸，所述曝气装置至少部分地环绕所述驱动轴，
所述曝气装置具有下边缘(11)和上边缘(12)以及在所述下边缘与所述上边缘之间延伸的向外倾斜或弯曲的内表面(13)，所述内表面(13)用于将所述流动的至少一部分从所述竖直轴线向外引导于所述内表面之上以及引导于所述上边缘之上。


2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述曝气装置(10)相对于所述罐(4)为不可移动的。


3.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征在于，所述内表面(13)相对于所述竖直轴线(7)以大约20°至大约80°的角度(α)向外倾斜。


4.根据权利要求1-3中的任一项所述的反应器，其特征在于，所述曝气装置(10)的内表面(13)连续地环绕所述竖直轴线(7)，从而形成闭合的周边。


5.根据权利要求1-4中的任一项所述的反应器，其特征在于，所述下边缘(11)和所述上边缘(12)的沿着所述内表面的距离(d3)为所述罐(4)的宽度(w)的大约0.04至0.20倍。


6.根据权利要求1-5中的任一项所述的反应器，其特征在于，所述下边缘(11)和所述上边缘(12)的沿径向方向的距离(d4)为所述罐(4)的宽度(w)的大约0.03至0.18倍。


7.根据权利要求1-6中的任一项所述的反应器，其特征在于，所述下边缘(11)和所述上边缘(13)的沿竖直方向的距离(d5)为所述罐(4)的宽度(w)的大约0.03至0.18倍。


8.根据权利要求1-7中的任一项所述的反应器，其特征在于，所述曝气装置(10)的上边缘(12)具有突起(26)、凹陷(27)和/或交替的突起和凹陷。


9.根据权利要求1-8中的任一项所述的反应器，其特征在于，所述反应器进一步包括设置于所述罐(4)的壁(5)与所述向上泵送的叶轮(8)之间的一个或多个挡板(14)，所述曝气装置(10)附接至所述挡板(14)。


10.根据权利要求1-9中的任一项所述的反应器，其特征在于，所述反应器进一步包括设置于所述向上泵送的叶轮(8)下方的第二叶轮(15)。


11.根据权利要求1-10中的任一项所述的反应器，其特征在于，所述罐的高度(h)与所述罐(4)的宽度(w)的比在1：2至2.5：1，例如0.7：1至2：1的范围内。


12.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·拉特瓦科科，
申请(专利权)人：奥图泰芬兰公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI