一种填充床振荡流反应器内件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种填充床振荡流反应器内件，包括在垂直方向上呈多层排列的型材，每层上的所述型材在该层水平方向上平行排列，在垂直方向上相邻的两层型材平行错位排列。本实用新型专利技术可以使流体在反应器内产生周期性生成和消亡的漩涡，引起强烈湍动，强化传质过程，提高传质效率，还可保证反应器内向上、向下两个方向均不会发生堵塞，并且型材的平行错位排布方式使得内件内部没有直通的流道，有效加强了对流体流动的扰动，当两相相向流动时会相互穿流，从而避免流体发生短路，此外，还能使固相反应物在填充床振荡流反应器中保持均匀的悬浮或近悬浮状态从而获得良好的反应效果。或近悬浮状态从而获得良好的反应效果。或近悬浮状态从而获得良好的反应效果。

【技术实现步骤摘要】
一种填充床振荡流反应器内件


[0001]本技术属于反应器内构件领域，具体涉及一种填充床振荡流反应器内件。

技术介绍

[0002]填充床振荡流反应器是一种新型高效的连续化化学反应设备和过程强化装置，适用于以液相为主体的工业气液反应、气液液反应或气液固三相反应体系。填充床振荡流反应器的优点是在连续操作条件下，具有比釜式反应器和普通管式反应器更均匀的停留时间分布和优良的传热传质性能。通过在填充床振荡流反应器内部设置填料，可将气相或液相切割成较小的液滴或者气泡，避免聚并的发生，从而增大相界面积，同时，在周期性的振荡的作用下，相界面不断更新，有效强化传递过程。
[0003]当填充床振荡流反应器应用于以液相为主体且有固相作为反应物参与的气液固三相反应或液固反应时，因不同体系液相与固相的相对密度不同，部分体系反应时固相下沉，部分体系反应时固相上浮。使用现有填料作为填充床振荡流反应器的内件，结构简单的填料不容易发生堵塞，但难以保证固相与其他相之间有足够的接触面积且传质效率低进而导致反应效果差；而传质效率高的填料又无法同时满足固相上浮和下沉时均不发生堵塞。而对于一些较慢的反应，为减小反应器大小，需要更大程度地提高固相与其他相之间的接触时间和相界面积，即固相需要在反应器中保持均匀的悬浮或近悬浮的状态，才能使反应更充分，而现有填料都无法达到该效果。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有技术中的问题，公开了一种填充床振荡流反应器内件，旨在提供一种适用于填充床振荡流反应器，向上向下两个方向均不会发生堵塞，传质效率高，能够提升反应效果的内件。
[0005]本技术提供了一种填充床振荡流反应器内件，所述反应器内件包括在垂直方向上呈多层排列的型材，每层上的所述型材在该层水平方向上平行排列，在垂直方向上相邻的两层型材平行错位排列。
[0006]本技术的上述设计，可以使固相反应物在填充床振荡流反应器中保持均匀的悬浮或近悬浮状态从而获得良好的反应效果，并且型材的平行错位排布方式使得内件内部没有直通的流道，有效加强了对流体流动的扰动，当两相相向流动时会相互穿流，从而避免流体发生短路，此外，促进相际界面更新，强化传质过程，提高传质效率。
[0007]进一步，所述型材的截面由两条相等的棱边和两条相等的底边围合形成；所述型材的截面左右对称，所述两条棱边形成顶角α，所述两条底边形成底角β；顶角α的角度为30
°‑
330
°
，底角β的角度为30
°‑
330
°
。
[0008]更进一步，所述顶角α的角度和底角β的角度选自方案i
‑ⅴ
中的一种：
[0009]方案i：
[0010]所述顶角α的角度范围为30
°
≤顶角α＜180
°
，所述底角β的角度范围为30
°
≤底角β
＜180
°
，此时顶角α向上凸起，底角β向下凸起；
[0011]方案ii：
[0012]所述顶角α的角度范围为30
°
≤顶角α＜180
°
，所述底角β的角度范围为180
°
＜底角β≤330
°
，且顶角α的角度和底角β的角度之和不等于360
°
，此时顶角α向上凸起，底角β向上凸起；
[0013]方案iii：
[0014]所述顶角α的角度范围为180
°
＜顶角α≤330
°
，所述底角β的角度范围为30
°
≤底角β＜180
°
，且顶角α的角度和底角β的角度之和不等于360
°
，此时顶角α向下凸起，底角β向下凸起；
[0015]方案
ⅳ
：
[0016]所述顶角α的角度为180
°
且所述底角β的角度不为180
°
，或所述底角β的角度为180
°
且所述顶角α的角度不为180
°
，此时所述棱边或底边组成一条直线，所述型材的截面为等腰三角形；
[0017]方案
ⅴ
：
[0018]所述顶角α的角度与底角β的角度之和为360
°
，此时所述底边和棱边重合，所述型材为角型材。
[0019]通过对型材的顶角α、底角β设置，有利于对反应器中流体的流动进行干扰；且所述型材内部向上和向下两个方向均为斜面，没有水平面和凹面，消除了固相颗粒堆积发生的空间条件，有效避免结垢、堵塞现象的发生，可同时满足固相上浮和下沉时均不发生堵塞。当顶角α的角度与底角β的角度之和为360
°
时形成的角型材为没有底边的型材。
[0020]再进一步，所述顶角α的角度为30
°‑
150
°
，底角β的角度为30
°‑
150
°
。使用于一般的反应体系时，具体的角度可以根据固体颗粒的重力、在液相中的浮力以及在内件表面的附着力或摩擦力等综合考虑后确定。如无特殊要求，为加工方便，顶角α或底角β可设置为60
°
、90
°
、120
°
、150
°
等常规角度。使用于固相易发生堆积的体系时，所述顶角α的角度或底角β的角度设置为30
°
，从而可消除堵塞现象，并且可以满足固相上浮和下沉时均不发生堵塞。为了加工方便和安全，所述型材截面各个角均可加工为圆角。
[0021]进一步，所述型材的结构包括中空结构、实心结构中的一种。
[0022]更进一步，所述型材的结构为中空结构时，中空结构的内部还可设置支撑结构。支撑结构用以提高型材的强度。
[0023]进一步，在水平方向，同层相邻型材的中心线之间的水平间距D相等，进一步优选，同层相邻型材的中心线之间的最大水平间距，为上层相邻型材棱边可遮挡下层型材时上层相邻型材的中心线之间的水平间距，即同层相邻型材的中心线之间的水平间距D不大于2倍型材的两棱边底部的水平间距d(D≤2d)。上层相邻型材遮挡下层型材，可使内件内部没有直通的流道，有利于对反应器中流体的流动进行干扰，避免反应器内流体发生短路；而同层相邻型材的中心线之间的水平间距相等有利于使反应器的流体更均匀的分布于整个内件中，有利于反应的充分性和均匀性。
[0024]进一步，在垂直方向，上层型材的顶角到相邻下层型材的顶角的垂直间距H相等，进一步优选，上层型材的顶角到相邻下层型材的顶角的最大垂直间距，为下层型材的顶角不低于上层型材的两棱边底部的水平面，即上层型材的顶角到相邻下层型材的顶角的垂直
间距H小于型材的顶角到两棱边底部的水平面的垂直距离h(H<h)。填充床振荡流反应器中，在振荡和所述内件的综合作用下，下层型材的顶角高于上层型材的两棱边底部的水平面，有利于流体在上层型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种填充床振荡流反应器内件，其特征在于，所述反应器内件包括在垂直方向上呈多层排列的型材，每层上的所述型材在该层水平方向上平行排列，在垂直方向上相邻的两层型材平行错位排列；所述型材的截面由两条相等的棱边和两条相等的底边围合形成；所述型材的截面左右对称，所述两条棱边形成顶角α，所述两条底边形成底角β；顶角α的角度为30
°‑
330
°
，底角β的角度为30
°‑
330
°
；所述反应器内件还包括环侧板和支撑板。2.根据权利要求1所述的一种填充床振荡流反应器内件，其特征在于，所述顶角α的角度和底角β的角度选自方案i
‑ⅴ
中的一种：方案i：所述顶角α的角度范围为30
°
≤顶角α＜180
°
，所述底角β的角度范围为30
°
≤底角β＜180
°
，此时顶角α向上凸起，底角β向下凸起；方案ii：所述顶角α的角度范围为30
°
≤顶角α＜180
°
，所述底角β的角度范围为180
°
＜底角β≤330
°
，且顶角α的角度和底角β的角度之和不等于360
°
，此时顶角α向上凸起，底角β向上凸起；方案iii：所述顶角α的角度范围为180
°
＜顶角α≤330
°
，所述底角β的角度范围为30
°
≤底角β＜180
°
，且顶角α的角度和底角β的角度之和不等于360
°
，此时顶角α向下凸起，底角β向下凸起；方案
ⅳ
：所述顶角α的角度为180
°
且所述底角β的角度不为180
°
，或所述底角β的角度为180
°
且所述顶角α的角度不为180

【专利技术属性】
技术研发人员：吴嘉，
申请(专利权)人：吴嘉，
类型：新型
国别省市：