一种高效气液自混合反应器制造技术

一种高效气液自混合反应器，包括反应器壳体（1），其特征是所述反应器壳体（1）内设有气相分布器（2），反应器壳体（1）内壁上设有反应液平衡集液槽（3），反应器壳体（1）侧方设有液相原料进口（4），与液相原料进口（4）连接的液相原料进口管连通至反应器壳体（1）内并贯穿气相分布器（2），反应液平衡集液槽（3）与反应液出口（6）连接，气相分布器（2）底部连接有气相原料进口（5），气相分布器（2）上设有环管（8）。本实用新型专利技术是通过气液相的特殊分布，在无搅拌的情况下使液相物料均匀分布，气相物料分层均匀分布，使反应器内流场均匀，达到很好的气液传质效果。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到一种高效气液自混合反应器，主要应用于高温高压、有毒、气液均相催化、需充分均匀混合的气液反应工况；且可调整反应停留时间。
技术介绍
气液反应是化工系统中涉及很广的单元过程，气液反应器也是化工过程中很重要的设备，气液相反应器按气液相接触形态可分为气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡塔反应器、搅拌鼓泡爸式反应器和板式反应 器；液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷射和文氏反应器等；液体以膜状运动与气相进行接触的填料塔反应器和降膜反应器等。带搅拌气液反应器是工业化工装置中常用的一种，对于有悬浮均匀的固体粒子催化剂存在的气液相反应过程，一般选用搅拌釜式反应器。因化工反应的高温、高压和有毒等特点，目前工业应用中的搅拌釜式反应器的搅拌与设备壳体连接密封是技术难题，且在运行过程中在运行过程中难维护、易泄露，运行和维护成本都很高。目前新型的高效气液反应器也是采用带转动装置的，如申请号为201010121957. 3，名称为“一种新型气液反应器”的中国专利运用新型转子结构设计强化了气液反应，但不能避开在实际应用过程中转子与壳体的密封难的问题。气液搅拌反应器随着工业单装置规模越来越大，面临着要求单体设备能力大，反应器直径和高度越来越大，搅拌轴和搅拌浆的放大受到材料及加工工艺限制，传统气液搅拌反应器的大型化也受到限制。已有的反应器在确定设计基准就要确定运行时的反应停留时间，且在运行过程中不可调，为适应装置工况负荷变化、原料变化的需求，需要设计一种可调反应停留时间的反应器。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术提供一种高效气液自混合反应器，本技术要解决的技术问题为I)使气液相反应器在不使用搅拌器时达到高效传质，解决搅拌釜式反应器搅拌密封制造难度大，运行易泄漏等问题；2)实现反应器中反应停留时间可调，可适应装置负荷和原料变化的需要。本技术的反应器通过气、液相分布的独特设计，实现在无搅拌情况下的物料充分混合，并减少返混，提高反应器效率，即在取消搅拌器时也可达到良好的气液混合和传质效果，即解决了搅拌密封和运行易出故障的问题，又可保证气液反应的高效。通过气相分布管及反应液相采出口的独特设计，实现可调节反应停留时间。本技术采用以下技术解决方案—种高效气液自混合反应器，包括反应器壳体，所述反应器壳体内设有气相分布器，反应器壳体内壁上设有反应液平衡集液槽，反应器壳体侧方设有液相原料进口，与液相原料进口连接的液相原料进口管连通至反应器壳体内贯穿气相分布器、并与液相原料进口管管口对面反应器壳体内壁固定，反应液平衡集液槽与反应液出口连接，气相分布器底部连接有气相原料进口，气相分布器上设有环管。所述气相分布器分成三层第一气相分布器、第二气相分布器、第三气相分布器， 第一气相分布器、第二气相分布器、第三气相分布器均由两个环管组成。所述环管半径为反应器壳体半径的1/3 1/2。所述环管直径不小于I米；在环管内侧向下与水平轴线斜30度，环管外侧轴线方向分别开设两圈小孔。所述小孔的孔数为12个，沿环管的圆环均布，孔径为5 8mm，所述气相原料进口包括第一气相原料进口、第二气相原料进口和第三气相原料进口，第一气相原料进口、第二气相原料进口和第三气相原料进口分别与反应器壳体连接。所述第一气相分布器、第二气相分布器、第三气相分布器都由三个气相进口管固定，每层气相 分布器与其对应的气相原料进口的进口管连通。所述第一气相原料进口的进料管与第一气相分布器的管连通，对第二气相分布器的环管、第三气相分布器的环管只起到固定作用；所述第二气相原料进口的进料管只与第二气相分布器的管连通，对第一气相分布器的环管、第三气相分布器的环管只起到固定作用；所述第三气相原料进口的进料管与第三气相分布器的管连通，对第一气相分布器的环管、第二气相分布器的环管只起到固定作用。所述反应液出口分为三个，第一反应液出口、第二反应液出口、第三反应液出口， 每个反应液出口都与各自对应的反应液平衡集液槽连接，反应液平衡集液槽下部与分别对应的反应液出口管口下部齐平。所述反应液平衡集液槽内位于反应器壳体内壁位置开设多个下部挡板开口 ；所述下部挡板开口的数量为10 — 28个，优选为18个。有益效果本技术一是通过气液相的特殊分布，在无搅拌的情况下使液相物料均匀分布，气相物料分层均匀分布，使反应器内流场均匀，达到很好的气液传质效果，并减少返混，使反应产物更易控制，并解决了传统搅拌气液反应器搅拌密封难、易损坏的难题，使反应器能更好地应用在高温、高压和介质有毒等场合；二是通过气液相分布器的独特设计，使一台反应器在操作过程中能实现反应停留时间可调，满足装置负荷及原料调整的需要，使操作更灵活，能更好地控制反应。附图说明图I为本技术结构示意图；图2为图I中沿A-A方向剖面示意图；图3为图I中沿B-B方向剖面示意图。图中1、反应器壳体,2、气相分布器,2a、第一气相分布器,2b、第二气相分布器， 2c、第三气相分布器,3、反应液平衡集液槽,4、液相原料进口，5、气相原料进口，5a、第一气相原料进口，5b、第二气相原料进口，5c、第三气相原料进口，6、反应液出口，6a、第一反应液出口，6b、第二反应液出口，6c、第三反应液出口，7、下部挡板开口，8、环管。具体实施方式以下结合附图与实施例对本技术做进一步的说明。如图1、2、3，一种高效气液自混合反应器，包括反应器壳体1，所述反应器壳体I内设有气相分布器2,反应器壳体I内壁上设有反应液平衡集液槽3,反应器壳体I侧方设有液相原料进口 4，与液相原料进口 4连接的液相原料进口管连通至反应器壳体I内贯穿气相分布器2、并与液相原料进口管管口对面反应器壳体I内壁固定，反应液平衡集液槽3与反应液出口 6连接，气相分布器2底部连接有气相原料进口 5，气相分布器2上设有环管8。 气相分布器2分成三层第一气相分布器2a、第二气相分布器2b、第三气相分布器2c,第一气相分布器2a、第二气相分布器2b、第三气相分布器2c均由两个环管8组成。环管8半径为反应器壳体I半径的1/3 1/2。环管8直径不小于I米；在环管8内侧向下与水平轴线斜30度，环管8外侧轴线方向分别开设两圈小孔。小孔的孔数为12个，沿环管8的圆环均布，孔径为5 8mm，气相原料进口 5包括第一气相原料进口 5a、第二气相原料进口 5b和第三气相原料进口 5c，第一气相原料进口 5a、第二气相原料进口 5b和第三气相原料进口 5c分别与反应器壳体I连接。第一气相分布器2a、第二气相分布器2b、第三气相分布器2c都由三个气相进口管固定，每层气相分布器2与其对应的气相原料进口 5的进口管连通。第一气相原料进口 5a的进料管与第一气相分布器2a的管连通，对第二气相分布器2b的环管、第三气相分布器2c的环管只起到固定作用；所述第二气相原料进口 5b的进料管只与第二气相分布器2b的管连通,对第一气相分布器2a的环管、第三气相分布器2c的环管只起到固定作用；所述第三气相原料进口 5c的进料管与第三气相分布器2c的管连通，对第一气相分布器2a的环管、第二气相分布器2b的环管只起到固定作用。反应液出口 6分为三个，第一反应液出口 6a、第二反应液出口 6b、第三反应液出口6c,每个反应液出口都与各自对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效气液自混合反应器，包括反应器壳体（1），其特征是所述反应器壳体（1）内设有气相分布器（2），反应器壳体（1）内壁上设有反应液平衡集液槽（3），反应器壳体（1）侧方设有液相原料进口（4），与液相原料进口（4）连接的液相原料进口管连通至反应器壳体（1）内贯穿气相分布器（2）、并与液相原料进口管管口对面反应器壳体（1）内壁固定，反应液平衡集液槽（3）与反应液出口（6）连接，气相分布器（2）底部连接有气相原料进口（5），气相分布器（2）上设有环管（8）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李蒙，马炯，汪根宝，谢东升，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化集团南京工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：