CN208406974U - 一种化工气液反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种化工气液反应釜，包括设有内腔的圆柱形釜体和用于盖合釜体顶部开口的顶盖，顶盖的顶部设有电机，电机下电连接有竖直穿过顶盖的转轴，转轴内设有竖直的中心管，中心管于进料口处与穿过进料口的水平进口管相连，中心管与进口管连接处通过通过环形连接件连接在转轴上；转轴的下方设有圆形的直径小于釜体内腔直径的具有喷淋头的布液板，布液板与转轴之间还设有分别连通中心管和布液板的出液管，布液板下表面固设液膜板，装置结构简单，易于维修，过程易于控制，喷出的气体在釜内达到了气体混合的状态，上升的气体与经减速后从液膜板流下的成膜液体充分接触，进一步提高了反应的效率。本实用新型适用于化工气液反应过程中使用。

Description

一种化工气液反应釜

技术领域

本实用新型属于化工生产设备技术领域，涉及一种化工气液反应釜。

背景技术

气-液相反应过程是一种存在于两个流体相的非均相化学反应过程，由于反应条件的特殊性，气液反应器应该从气液反应过程以及气液传质特性两方面进行综合考虑，与此同时，还应当考虑到物料的性质、操作特性、安全以及设备加工制造等因素。在气-液相反应过程中，气体与液体通常状况下为逆流接触，即：气体在液体中自下而上是直线上升的，在气体向上升而液体向下流动的过程中，气液相进行反应，在该反应过程中，需要经历以下几个阶段：

A.反应物气相组分从气相主体传递到气-液相界面，在界面上假定达到气-液相平衡；

B.反应物气相组分从气-液相界面扩散进入液相，并在液膜内进行反应；

C.液相内的反应产物向浓度下降的方向扩散，气相产物则向界面扩散；

D.气相产物向气相主体扩散。

气-液相反应多数为不可逆反应，它的传质构成了一个串联的过程，反应和传质之间势必会相互影响相互制约，对于瞬间反应和快速反应，气-液相反应在液膜内完成，因此在反应过程中需增大反应接触的比表面积，延长其界面反应时间，进一步提高气体与液体的接触时间，提高反应效率，减少副反应的发生。

实用新型内容

为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种化工气液反应釜，该装置结构简单，易于拆解维修，过程易于控制，该装置通过釜内壁的弧形喷射壁使得喷射的气体角度各异，在釜内达到了一种气体混合的状态，上升的气体与经减速后从液膜板流下的成膜液体充分接触，进一步提高了反应的效率，减少了副反应发生。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种化工气液反应釜，包括设有内腔的圆柱形釜体和用于盖合釜体顶部开口的顶盖，所述釜体底部和侧壁上部分别开设有出料口和进料口，所述釜体周壁还具有中空的气体腔室，所述气体腔室于釜体底部设有进气口，所述顶盖的顶部设有电机，所述电机下电连接有竖直穿过顶盖的转轴，所述转轴内设有竖直的中心管，所述中心管于进料口处与穿过进料口的水平进口管相连，所述中心管与进口管连接处通过通过环形连接件连接在转轴上；所述转轴的下方设有圆形的直径小于釜体内腔直径的具有喷淋头的布液板，所述布液板与转轴之间还设有分别连通中心管和布液板的出液管，所述布液板下表面固设液膜板；所述釜体内壁相应于液膜板下部间隔设有若干与釜体内壁一体成型的具有若干喷孔的弧形喷射壁，所述进口管依次与缓冲器、蛇形管和送料管通过管路相连。

作为本实用新型的限定：

所述釜体内壁上相应于于弧形喷射壁之间还固设有端部为尖状的壁板；

所述出气口通过管路依次与泵、回收气管与进气口相连；

所述布液板的喷淋头排布自中心向边缘依次为密、疏、密的排布方式，布液板的边缘与釜体内壁边缘之间的距离小于5cm。

所述缓冲器为倒锥形结构，所述缓冲器内由上而下间隔设有顶筛和底筛。

本实用新型还有一种限定，所述顶盖下一体设有若干尖部朝下的圆锥形凸起。

由于采用上述技术方案后，所取得的技术效果如下：

本实用新型提供的一种化工气液反应釜，装置结构简单，易于拆解维修，过程易于控制，该装置通过釜内壁的弧形喷射壁使得喷射的气体角度各异，在釜内达到了一种气体混合的状态，上升的气体与经减速后从液膜板流下的成膜液体充分接触，进一步提高了气液反应的效率，减少了副反应发生，顶盖一体设置的锥形凸起可使得上升气体裹挟的液体在锥形凸起处冷凝聚集并滴落在釜内，减少了顶部气体裹挟液体量。

本实用新型适用于化工气液反应过程中使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图中：1-电机，2-布液板，3-壁板，4-弧形喷射壁，5-顶盖，6-缓冲器，7-蛇形管，8-环形连接件，9-泵， 11-转轴，12-中心管，13-进口管，14-出液管，21-液膜板，51-锥形凸起，52-出气口，61-底筛，62-顶筛，71-送料管，91-回收气管，92-供气管，93-进气管。

具体实施方式

实施例 一种化工气液反应釜

本实施例为一种化工气液反应釜，如图1所示，包括设有内腔的圆柱形釜体和用于盖合釜体顶部开口的顶盖5，顶盖5的一端设有出气口52，用于排除釜体内未反应的气体介质，釜体底部和侧壁上部分别开设有出料口和进料口，釜体周壁还具有中空的气体腔室，气体腔室于釜体底部设有进气口93，用于向气体腔室内充气（气体为反应原料），为了便于控制气体充气的启闭，进气口93处设有进气口阀门。

顶盖5的顶部设有电机1，电机1下电连接有竖直穿过顶盖5的转轴11，电机1通电后，打开电机1，在电机1的传动下，转轴1开始旋转。转轴11内套设有竖直的中心管12，中心管12于进料口处与穿过进料口的水平进口管13相连，即：液相物料从进料口进入后依次沿着进口管13和中心管12流动，中心管12与进口管13连接处通过环形连接件8连接在转轴11上，转轴11的下方设有圆形的直径小于釜体内腔直径的具有喷淋头的布液板2，布液板2与转轴11之间还设有分别连通中心管12和布液板2的喷头的出液管14，布液板2下表面固设液膜板21，液膜板21的厚度为2-3cm,且为锥形结构，液体介质经中心管12、出液管14流入布液板2内，并从布液板2下方的喷头中喷淋出，喷淋出的液体经液膜板21形成液膜细流，便于上升的气相介质与液膜接触，增大了气液反应的接触面积，当开动电机1后，电机1带动转轴11旋转，进而带动液膜板21旋转，增加了气相介质的扰动作用，气相紊动现象增加，进一步增强了气液的接触面积与时间。

为了使上升的气相介质不沿着直线上升，即尽可能使得气流为曲线运动，增加气液接触的时间，布液板2的喷淋头排布自中心向边缘依次为密、疏、密的排布方式，布液板2的边缘与釜体内壁边缘之间的距离小于5cm，上升的气相介质在布液板2的喷淋作用下，气流上升的路线被扰动，增加了气液接触的时间，未来及参与反应的气体由于布液板2边缘的喷头较密集，该部分气体需要穿过此部分液流，进一步减少未反应的气体组分，剩余未反应的气体组分从布液板2与釜内壁的环形间隙中上升，并从出气口52排出。

为了进一步增强进入釜体内气体流的扰动作用，使得气流的紊动现象增强，减缓气体上升速度，进一步延长气液相接触时间，釜体内壁相应于液膜板21下部间隔设有若干与釜体内壁一体成型的具有若干喷孔的弧形喷射壁4，弧形喷射壁4由于其为弧形结构，该结构上的若干喷口的曲率半径不同，所以从釜体内腔喷射出的气流方向也是不同的；另外，为进一步增大气液接触的面积，釜体内壁上相应于于弧形喷射壁4之间还固设有端部为尖状的向釜中心延伸的壁板3，在壁板3上的液膜与气相介质进一步接触，提高气液反应的转化速率，另外由于壁板3的阻挡作用，也可以进一步阻挡气流的规律上升运动，减缓气相介质上升速度，进一步对其上升运动进行扰动，使其做曲线运动，进一步增大与液相的接触时间与接触机率。

为了减缓流入釜体内液相介质的流速（气、液相流速慢，接触几率增大，反应效率提高），进口管13依次与缓冲器6、蛇形管7和送料管71通过管路相连，液相储料池中的液相介质泵入送料管71后，依次经蛇形管7和缓冲器6减速后进入进口管13内；缓冲器6为倒锥形结构，从蛇形管7出口流出的液体突然进入宽口缓冲器6中，速度降低，且缓冲器6内由上而下间隔设有顶筛62和底筛61，不仅可以进一步减速，另外还可以除去液相中的泡沫，为后续的气液反应形成有效的液膜做准备。

为了有效利用未反应的气相介质，出气口52通过管路依次与泵9、回收气管91与进气口93相连，回收气管91上设置有回收气管阀门，便于对该管路气体的控制，从回收气管91回收的气相介质以及从主管路供气管92（主管路92设有主管路阀门，用于对该管路气体进行控制）输送的加压气体一并汇入进气口93中，并进入至釜体内腔中，由弧形喷射壁4上的喷口喷出。

当然，未反应的上升至釜体顶部的气相介质中会裹挟部分液相介质及产物，为了减少气相中裹挟的物质，减少损失，降低回收管路的负荷，顶盖5下一体设有若干尖部朝下的圆锥形凸起51，当气相介质上升至顶盖位置处，由于顶盖5及圆锥形凸起51的阻挡及碰撞，气流改变方向由竖向运动变为横向运动，直至气相从出气口52排出，而在顶盖5及圆锥形凸起51的阻挡及碰撞气相介质的过程中，裹挟的液相介质以及产物会凝聚在该处，并从锥形凸起51处汇集后流下。

本实施例，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型所作的其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本实用新型权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型权利要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种化工气液反应釜，包括设有内腔的圆柱形釜体和用于盖合釜体顶部开口的顶盖（5），顶盖（5）的一端设有出气口（52），所述釜体底部和侧壁上部分别开设有出料口和进料口，所述釜体周壁还具有中空的气体腔室，所述气体腔室于釜体底部设有进气口（93），其特征在于：所述顶盖（5）的顶部设有电机（1），所述电机（1）下电连接有竖直穿过顶盖（5）的转轴（11），所述转轴（11）内设有竖直的中心管（12），所述中心管（12）于进料口处与穿过进料口的水平进口管（13）相连，所述中心管（12）与进口管（13）连接处通过通过环形连接件（8）连接在转轴（11）上；所述转轴（11）的下方设有圆形的直径小于釜体内腔直径的具有喷淋头的布液板（2），所述布液板（2）与转轴（11）之间还设有分别连通中心管（12）和布液板（2）的出液管（14），所述布液板（2）下表面固设液膜板（21）；所述釜体内壁相应于液膜板（21）下部间隔设有若干与釜体内壁一体成型的具有若干喷孔的弧形喷射壁（4），所述进口管（13）依次与缓冲器（6）、蛇形管（7）和送料管（71）通过管路相连。

2.根据权利要求1所述的一种化工气液反应釜，其特征在于：所述釜体内壁上相应于于弧形喷射壁（4）之间还固设有端部为尖状的壁板（3）。

3.根据权利要求1所述的一种化工气液反应釜，其特征在于：所述出气口（52）通过管路依次与泵（9）、回收气管（91）与进气口（93）相连。

4.根据权利要求1所述的一种化工气液反应釜，其特征在于：所述布液板（2）的喷淋头排布自中心向边缘依次为密、疏、密的排布方式，所述布液板（2）的边缘与釜体内壁边缘之间的距离小于5cm。

5.根据权利要求1所述的一种化工气液反应釜，其特征在于：所述缓冲器（6）为倒锥形结构，所述缓冲器（6）内由上而下间隔设有顶筛（62）和底筛（61）。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种化工气液反应釜，其特征在于：所述顶盖（5）下一体设有若干尖部朝下的圆锥形凸起（51）。