一种具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器，主要由外筒(1)、一级导流筒(2)、二级导流筒(3)、三级导流筒(4)、中心气体分布器(5)、环形气体分布器(6)、气液混进喷嘴(7)、上排料口(8)、下排料口(9)组成，在反应器外筒(1)内部安装至少三个同轴不同高度的导流筒，在气流上升的中心圆形空间底部安装有中心气体分布器(5)，在气流上升的导流筒环形空间底部安装有环形气体分布器(6)，在气流上升的导流筒环形空间中下部安装有气液混进喷嘴(7)，以利于形成抽吸力，增强气液循环动力，多个导流筒之间形成的环形空间的截面积不相等。本实用新型专利技术的多级气升式环流反应器，由于多级导流筒的高度不同，有利于流体由内至外形成良好有序的循环流动。本实用新型专利技术提出的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器适用于低高径比、处理量大的化学反应。（*该技术在2022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多级气升式环流反应器，属于石油化工、环境工程、制药、食品等领域。
技术介绍
气升式环流反应器是近年来在强化鼓泡反应器的基础上发展起来的。由于其具有良好的传热、传质效果，容易密封，可以进行气-液、液-液、气-液-固之间的均相和非均相反应，适合用作易燃、易爆、有毒的化学反应器。对于应用场合为较低空间或高径比较低时，为提高反应器的规模，可以采用多级气升式环流反应器。这种多级环流反应器可以是多个单筒单级气升式环流反应器串联而成，也可以在同一个反应器外筒内部形成级间串联。多个单筒单级气升式环流反应器串联的方式涉及到两个反应器的设计、制造、操作，增加了生产成本和操作难度。在同一个反应器外筒内部形成级间串联的方式之一是多室立式串联或卧式串联，其中多室立式串联的能耗较大，多室卧式串联中液体需要压力驱动，只能进行连续操作。因此，上述多级环流反应器在应用中都受到了一定的限制。
技术实现思路
本专利技术提出一种具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器。这种多级气升式环流反应器内的多个导流筒形成了不同的流动室，沿轴向串联。本专利技术提出的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器结构简单、易于操作、具有较好的传质传热性能，并可以克服上述多级气升式环流反应器的成本高、能耗大的缺陷。由于多级导流筒的高度不同，有利于流体由内至外形 成良好有序的循环流动。本专利技术提出的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器，主要由外筒(I)、一级导流筒(2)、二级导流筒(3)、三级导流筒(4)、中心气体分布器(5)、环形气体分布器(6)、气液混进喷嘴(7)、上排料口(8)、下排料口(9)组成，其特征是在反应器外筒(I)内部安装至少三个同轴不同高度的导流筒。所述的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器中，二级导流筒(3)的直径D3是一级导流筒(2)直径Dl的1. 05 1. 2倍，三级导流筒(4)的直径D4是二级导流筒⑶直径D3的1. 05 1. 2倍，且小于外筒直径D2 ;二级导流筒(3)的高度H3是一级导流筒(2)高度Hl的1. 05 1. 2倍，三级导流筒(4)的高度H4是二级导流筒(3)高度H3的1. 05 1. 2倍，且小于外筒高度H2。所述的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器中，在气流上升的中心圆形空间底部安装有中心气体分布器(5)，在气流上升的导流筒环形空间底部安装有环形气体分布器(6)，以利于气液均匀接触；中心气体分布器(5)与最内侧导流筒下沿的距离LI是最内侧导流筒的高度Hl的0. 01 0.1倍，环形气体分布器￠)与相邻内侧导流筒下沿的距离L2是相邻内侧导流筒的高度H3的0. 01 0.1倍。所述的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器中，在气流上升的导流筒环形空间中下部安装有气液混进喷嘴(7)，以利于形成抽吸力，增强气液循环动力；气液混进喷嘴(7)的下沿与相邻内侧导流筒下沿的距离L3是相邻内侧导流筒的高度H2的0.1 0. 4倍，气液混进喷嘴(7)的个数为4 16个。所述的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器中，导流筒的个数为奇数，且至少为三个。可以根据反应器的规模需要进行设计。所述的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器中，多个导流筒之间形成的环形空间的截面积不相等。可以根据所需的截面气速进行设计。以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。附图说明图1和图2是本专利技术提出的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器的主视图和俯视图。图3是本专利技术提出的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器尺寸示意图。图1至图3中，1.外筒，2. —级导流筒，3. 二级导流筒，4.三级导流筒，5.中心气体分布器，6.环形气体分布器，7.气液混进喷嘴，8.上排料口，9.下排料口。具体实施方式参考图1至图3，本专利技术提出的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器，主要由外筒(I)、一级导流筒(2)、二级导流筒(3)、三级导流筒(4)、中心气体分布器(5)、环形气体分布器￠)、气液混进喷嘴(7)、上排料口(8)、下排料口(9)组成，其特征是在反应器外筒(I)内部安装至少三个同轴不同高度的导流筒。参考图1至图3，二级导流筒(3)的直径D3是一级导流筒⑵直径Dl的1. 05 1.2倍，三级导流筒⑷的直径D4是二级导流筒⑶直径D3的1. 05 1. 2倍，且小于外筒直径D2 ;二级导流筒(3)的高度H3是一级导流筒(2)高度Hl的1. 05 1. 2倍，三级导流筒⑷的高度H4是二级导流筒(3)高度H3的1. 05 1. 2倍，且小于外筒高度H2。参考图1至图3，在气流上升的中心圆形空间底部安装有中心气体分布器(5)，在气流上升的导流筒环形空间底部安装有环形气体分布器￠)，以利于气液均匀接触；中心气体分布器(5)与最内侧导流筒下沿的距离LI是最内侧导流筒的高度Hl的0. 01 0.1倍，环形气体分布器￠)与相邻内侧导流筒下沿的距离L2是相邻内侧导流筒的高度H3的0. 01 0.1 倍。参考图1至图3，在气流上升的导流筒环形空间中下部安装有气液混进喷嘴(7)，以利于形成抽吸力，增强气液循环动力；气液混进喷嘴(7)的下沿与相邻内侧导流筒下沿的距离L3是相邻内侧导流筒的高度H2的0.1 0. 4倍，气液混进喷嘴(7)的个数为4 16个。参考图1至图3，导流筒的个数为奇数，且至少为三个。可以根据反应器的规模需要进行设计。参考图1至图3，多个导流筒之间形成的环形空间的截面积不相等。可以根据所需的截面气速进行设计。本专利技术提出的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器适用于低高径比的环流反应器。本专利技术提出的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器的使用过程，例如可以是气相反应物料从中心气体分布器(5)进入环流反应器一级导流筒(2)内部的空间与液体一起向上流动，在一级导流筒(2)的上沿处，一部分气体溢出液面，一部分气体随液体转向进入一级导流筒(2)和二级导流筒(3)之间的环形空间向下流动，在二级导流筒(3)的下沿处转向进入二级导流筒(3)和三级导流筒(4)之间的环形空间，在此空间底部的环形气体分布器(6)和气液混进喷嘴(7)的引射作用和密度差的驱动下，继续向上流动，在三级导流筒(4)的上沿处，一部分气体溢出液面，一部分气体随液体转向进入三级导流筒(4)和外筒(I)之间的环形空间向下流动，进入反应器的底部，如此进行循环流动。由于多级导流筒的高度不同，有利于流体由内至外形成良好有序的循环流动。本专利技术提出的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器适用于低高径比、处理量大的化学反应。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器，主要由外筒(1)、一级导流筒(2)、二级导流筒(3)、三级导流筒(4)、中心气体分布器(5)、环形气体分布器(6)、气液混进喷嘴(7)、上排料口(8)、下排料口(9)组成，其特征是：在反应器外筒(1)内部安装至少三个同轴不同高度的导流筒。
【技术特征摘要】
1.一种具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器，主要由外筒(I)、一级导流筒(2)、二级导流筒(3)、三级导流筒(4)、中心气体分布器(5)、环形气体分布器(6)、气液混进喷嘴(7)、上排料口(8)、下排料口(9)组成，其特征是在反应器外筒⑴内部安装至少三个同轴不同高度的导流筒。2.如权利要求1所述的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器，其特征是二级导流筒(3)的直径D3是一级导流筒(2)直径Dl的1. 05 1. 2倍，三级导流筒(4)的直径D4是二级导流筒(3)直径D3的1. 05 1. 2倍，且小于外筒直径D2 ;二级导流筒(3)的高度H3是一级导流筒(2)高度Hl的1. 05 1. 2倍，三级导流筒(4)的高度H4是二级导流筒⑶高度H3的1. 05 1. 2倍，且小于外筒高度H2。3.如权利要求1所述的具有同轴不同高度多导流筒的多级气升式环流反应器，其特征是在气流上升的中心圆形空间底部安装有中心气...
【专利技术属性】
技术研发人员：王娟，毛羽，王江云，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：实用新型
国别省市：
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