一种自吸式气液反应器制造技术

本实用新型专利技术公开一种自吸式气液反应器，包括反应器的主体、转子、定子、电机、密封腔、空心轴和轴外套筒，电机和密封腔固定在反应容器顶部的支撑台上，电机通过联轴器带动空心轴旋转，空心轴通过密封腔伸入反应容器的主体内，空心轴位于密封腔内的部分设有轴进气孔，密封腔侧壁设有进气管，空心轴顶端封闭，下端开口，并与转子连接，转子位于定子内，在空心轴的外面有安装于主体上的轴外套筒，轴外套筒下端连接固定盘，固定盘下连接定子，定子底部连接密封盘和吸液管，密封盘中心开孔，吸液管的上端连接于密封盘内孔，反应器主体和轴外套管同空心轴的结合部设置轴密封。该反应器结构简单，操作灵活，自吸效果好，适于在化工、环保等领域的广泛应用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自吸式气液反应器，属于化工、环保设备

技术介绍
在工业应用领域，经常需要气液两相接触反应过程，如化工领域中用液相吸收和 捕集气体中的有用成分，以制取产品；环保领域中去除排放废气中的有害成分，使气体净 化，以免污染大气。用于气液接触反应的设备中以塔式设备最为常用，如板式吸收塔、填料 塔。在塔式设备中，液体自塔顶沿塔板或填料流下，气体与液体逐级逆流或并流接触完成反 应。塔式设备有许多难以克服的缺点(1)塔式设备中气液两相的流速需要精确控制，否则 容易出现液泛或者淹塔等事故。如果气源气量波动很大，则很难找到适宜的操作条件。(2) 如果气体不洁净，其中夹带粉尘等杂质时，杂质很容易在塔板或填料中聚集，造成堵塞。(3) 塔式气液反应系统结构复杂，液体需要专门的输送、计量和存储系统；气体则需要风机或者 其它形式的设备输送进入塔式设备中。在水处理领域常用的气液混合方法是曝气，它是将液面之上的气体引入液下以增 加液体中气体溶解量的一种方法。例如，专利CN2337140Y公开了一种水下叶轮曝气机，它 通过电机带动空心轴和叶轮轴及叶轮转动，将空气通过空心轴和设置在叶轮轴上的出气孔 引入水下完成曝气；专利CN93212866. 1公开了一种深层曝气机，它利用电机驱动螺旋推进 式叶片螺旋桨搅拌表面液体，通过伸入深层液体中的导流筒将深层液体提升到表面并经扩 散头的弧形表面向四周扩散，使空气中的氧充分混合，并使空气中的氧与液体充分接触转 移到液相中。上述曝气机仅将空气引入水中以增加溶解氧，并不能应用于特定组分的气体 与特定组分液体两相接触完成目标化学反应。类似的曝气机专利还有CN20042002^96. 8， CN93226779. 3，CN98211685. 3，CN200420039888. 1，CN200420060716. 2，CN200420082155. 6， CN200520018460. 3，CN200510055350. 9，CN200710086448. X。在气液混合设备中非常著名的AGR(先进气反应器)混合器例如US4454077所描 述的，采用设在空心流通管内的向下输送叶轮以便在混合器中内装的液体内造成一种循环 流动模式。由于空心流通管内的这种液体向下循环流动，在流通管的上部入口区域形成一 些涡流，从而产生一种抽吸作用，该作用从容器上部气体空间中抽取气，并且使之与向下通 过流通管的循环液混合。实际操作中气液混合的效果很大程度受制于液面保持在流通管 顶部上方的高度，高于或低于这个最佳高度AGR混合器都将不能正常工作。为此在专利 US5009816, US4919849, US5244603, US5004571, CN95105038. 9 等中对 AGR 混合器进行了大 量的改进，但在容器内液位变化的情况下，从上部空间抽气的效率仍然受到很大的影响，并 且气体只在容器内的上部空间和液体中循环。专利CN201101961Y公开了一种气液固搅拌反应器，依靠电机带动空心轴、分气盘 和搅拌桨转动，但只实现了反应气体在罐体上部的气体空间和反应液中的罐内循环，而对 于气体需要一次接触通过反应液的情况则不适用。同时该反应器不具有自动从外界吸气的 功能。专利CN101293190A公开了一种自吸式内循环超重场气液反应器。采用气体从转 子区下部进入，液体从转子区上部进入的方式，为防止转子上部液体中含有的大量气体夹 带进入转子造成系统不稳定，在定子上设立了导流筒以增强气液分离，并且在反应器内壁 上设置了挡板，但此反应器罐内液位一旦低于导流筒上沿，则转子将无法进液，反应器将无 法正常工作。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种自吸式气液反应器。该反应器具有气液混 合效果好，结构简单，操作灵活等特点。本专利技术自吸式气液反应器包括反应器的主体、转子、定子、电机、密封腔、空心轴和 轴外套筒，电机和密封腔固定在反应容器顶部的支撑台上，电机通过联轴器带动空心轴旋 转，空心轴通过密封腔伸入反应容器的主体内，空心轴位于密封腔内的部分设有轴进气孔， 密封腔侧壁设有进气管，空心轴顶端封闭，下端开口，并与转子连接，转子位于定子内，在空 心轴的外面有安装于反应容器主体上的轴外套筒，轴外套筒下端连接固定盘，固定盘下连 接定子，定子底部连接密封盘和吸液管，密封盘中心开孔，吸液管的上端连接于密封盘内 孔，反应器主体和轴外套管同空心轴的结合部设置轴密封。本专利技术所述的反应器主体为罐体，可以为筒式立罐也可以采用卧罐等任何形式， 罐体侧壁设有进液口和排液口，罐体侧壁上部设有排气口，进气管和排气管之间设有调节 阀。本专利技术所述的定子是与转子圆周法线成-45° -45°的折流板，折流板垂直于固 定盘或与之成一定角度，折流板为矩形片状结构或者0° -60°偏转角的钝角V型结构；所 述的转子包括空心连轴接头、上盖板、筒体、密封盘、导流叶片和增压叶片；所述的吸液管为 筒状结构或者下粗上细的锥形结构，吸液管上端开口正对转子中心，吸液管上口直径小于 转子直径。本专利技术以空心轴为自吸气体通道，吸液管设在转子的下部，这样无须较高的液位， 只要反应液位没过定子就能达到自吸效果，并能防止气泡再次进入转子区；此外，本反应器 既适合连续进料也可以间歇进料，反应后的气体可以循环使用也可以一次排除，该反应器 不需要风机、循环泵、贮液罐等附属设备，单机即可完成引气、气液混合、吸收与化学转化等 全部工艺过程，本专利技术中所用的定子可使从转子中离心出的气液混合物进行高效的二次碰 撞和分散，使气体分散成微气泡，增强气液混合效果。由于定子安装的角度和形状的作用， 经过定子后的液体可沿径向喷出，消除液体打旋，无须在反应器上设置挡板就能使反应前 后的液体充分混合。总之，该反应器结构简单，操作灵活，气液混合效果好，适于在化工、环 保等领域的广泛应用。附图说明图1为自吸式气液反应器的结构示意图；图2为转子的结构示意图；图3为定子的结构示意图；其中，1罐体，2进气管，3排气管，4反应液，5排液口，6电机，7联轴器，8空心轴，9轴外套管，10固定盘，11定子，12转子，13下吸液管，14轴进气孔，15密封腔，16轴承及密 封，17调节阀，18下密封盘，19进液口，20支撑台，a未反应气体，b反应液流，c气液混合 物，d反应剩余气体，21空心轴连接头，22上盖板，23筒体，24布气孔，25下密封盘，26导流 叶片，27增压叶片，30折流板，31固定环，32上吸液孔。具体实施方式以下结合附图进一步说明本专利技术自吸式气液反应器的结构和运行方式。如图1所示，反应液4经进液阀19输入罐体1内并达到一定的液位。电机6通过 联轴器7和空心轴8带动转子12在反应液4下高速转动，反应液流b经下吸液管13进入 转子12。在离心力作用下，转子12内形成负压区。反应气a经过进口管及阀门2，密封腔 15，轴进气孔14进入空心轴8，并沿空心轴8被吸入转子12的负压区，以微气泡的形式与进 入转子的反应液流b进行充分混合形成气液混合物，气液两相接触发生化学反应。该气液 混合物被转子12加速并甩出，与定子11的叶片碰撞，进一步强化气液混合物内的两相分散 接触反应。碰撞后的气液混合物c从定子的间隙进入反应液4。气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自吸式气液反应器，其特征在于：包括反应器的主体、转子、定子、电机、密封腔、空心轴和轴外套筒，电机和密封腔固定在反应容器顶部的支撑台上，电机通过联轴器带动空心轴旋转，空心轴通过密封腔伸入反应容器的主体内，空心轴位于密封腔内的部分设有轴进气孔，密封腔侧壁设有进气管，空心轴顶端封闭，下端开口，并与转子连接，转子位于定子内，在空心轴的外面有安装于反应容器主体上的轴外套筒，轴外套筒下端连接固定盘，固定盘下连接定子，定子底部连接密封盘和吸液管，密封盘中心开孔，吸液管的上端连接于密封盘内孔，反应器主体和轴外套管同空心轴的结合部设置轴密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春阳，回军，韩建华，赵景霞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]