CN103521145A - 压力下气液反应装置 - Google Patents

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李晨
王钟毓
李昀泽
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一种压力下气液反应装置，包括反应釜、文丘里喷射器和循环泵，其特殊之处是：所述文丘里喷射器和循环泵的泵体均内置于所述反应釜中，所述文丘里喷射器的进气口与所述反应釜内气相层相通，进液口与所述循环泵的出液口相连，所述循环泵的入液口和所述文丘里喷射器的反应液喷射口均设于所述反应釜的液相层中，所述循环泵的电机置于所述反应釜底部外侧。本发明显著提高了反应效率、降低了生产成本。

Description

压力下气液反应装置
技术领域
本发明涉及一种压力下气液反应装置，尤其适用于在一定压力下进行的气液反应。
背景技术
气液反应是化工领域中一大类重要的反应形式，例如氧气氧化、加氢还原等等。目前，气液反应装置大致采用如下三种装置：一是简单的气液反应釜，采用鼓泡方式，即气体通过管路送至反应液，通过直接鼓泡或通过一定气孔分布式鼓泡实现与液体接触、反应；二是液体通过循环泵引出反应釜外，经过文丘里装置再返回反应釜内，文丘里吸附釜内气体或外界气体达到与循环的液体充分混合、反应；三是在反应釜内设置搅拌桨，将搅拌桨的搅拌杆设计成中空形式，下部搅拌处设有离心叶轮，搅拌桨转动过程中，离心叶轮通过中空搅拌杆吸收釜内上层气体，使气体和液体通过叶轮实现混合接触、反应。
上述方式在实际生产应用中，表现出了不同的缺陷:第一种方式由于气孔表面小，导致气液接触面积小，影响反应效率；第二种方式由于管路引出反应釜，使得设备投资增加，尤其对于压力反应，引出的管路、文丘里装置和循环泵都需要有一定的压力要求，为保证设备安全运行，需增加设备安全需求，生产成本相应增加；第三种方式由于通过搅拌杆中空引导气体，搅拌杆设计存在难度，同时离心叶轮的作用是通过离心气体实现的，其气液混合的效果不明显，影响反应效率。综上，现有气液反应装置亟待改进。
发明内容
    本发明的目的是为了提供一种提高反应效率、降低生产成本的压力下气液反应装置。
本发明的技术方案是：
一种压力下气液反应装置，包括反应釜、文丘里喷射器和循环泵，其特殊之处是：所述文丘里喷射器和循环泵的泵体均内置于所述反应釜中，所述文丘里喷射器的进气口与所述反应釜内气相层相通，进液口与所述循环泵的出液口相连，所述循环泵的入液口和所述文丘里喷射器的反应液喷射口均设于所述反应釜的液相层中，所述循环泵的电机置于所述反应釜底部外侧。
所述反应釜的顶部设有补气口与所述气相层相通，所述补气口与外部气源相连，并利用压力监测装置或自动补反应气装置向所述反应釜内输送气体。
所述循环泵与反应釜的连接处采用机械密封或磁力传动密封，以防止反应液外渗、损坏循环泵电机。
所述反应釜内设有搅拌器，以达到充分混合反应液的目的。
所述搅拌器采用浆式、框式或推进式结构。
本发明的有益效果是：
1、由于在反应釜内设置文丘里喷射器和循环泵，反应液由循环泵进入文丘里喷射器与气体在喷射器内混合，再由文丘里喷射器喷射到反应釜中，如此反应液与气体在反应釜中不断循环，使反应更充分、均匀、彻底。
2、气液两相介质在釜内循环，提高原料利用率，缩短反应时间，节省能耗，减小生产成本，且整个反应过程中不产生尾气，无需添加尾气处理装置，对环境无污染。
3、结构简单，循环泵与文丘里喷射器价格便宜，投资少，同时文丘里喷射泵、循环泵的泵体及连接管道均安装在釜内，可以解决文丘里喷射泵、循环泵的泵头及其连接管道的耐压问题，降低整体设备造价。
附图说明
图1是本发明的结构示意图（对应实施例1）；
图2是本发明的结构示意图（对应实施例2）。
图中：反应釜1、补气口101、文丘里喷射器2、进气口201、进液口202、反应液喷射口203、循环泵3、出液口301、电机302、入液口303、气相层4、液相层5、搅拌器6。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，该气液反应装置，包括反应釜1、文丘里喷射器2和循环泵3，其中，所述文丘里喷射器2和循环泵3的泵体均内置于所述反应釜1中，所述文丘里喷射器2的进气口201与所述反应釜1内气相层4相通，进液口202与所述循环泵3的出液口301相连，所述循环泵3的入液口303和所述文丘里喷射器2的反应液喷射口203均设于所述反应釜1的液相层5中，所述循环泵3的电机302置于所述反应釜1底部外侧。所述反应釜1的顶部设有补气口101与所述气相层4相通，所述补气口101与外部气源相连，并利用压力监测装置或自动补反应气装置向所述反应釜1内输送反应气体。所述循环泵3与反应釜1的连接处采用机械密封或磁力传动密封。为达到充分混合反应液的目的，所述反应釜1内设有搅拌器6，所述搅拌器采用浆式、框式或推进式结构。
利用本装置进行操作时，先利用反应气体置换整个体系，同时打开文丘里喷射器2与循环泵3进行工作，并输送部分反应气，当反应釜1内的反应气体不足时，可通过压力监测装置监测到，再输入反应气，也可以设置自动补反应气装置，如此循环，直至反应完毕为止。
实施例2
如图2所示，该气液反应装置，包括反应釜1、文丘里喷射器2和循环泵3，反应釜1内不另外设置搅拌器6，液体搅拌依靠调节文丘里喷射器2的循环液体喷射角度来实现。其他同实施例1。

Claims (5)

1. 一种压力下气液反应装置，包括反应釜、文丘里喷射器和循环泵，其特征在于：所述文丘里喷射器和循环泵的泵体均内置于所述反应釜中，所述文丘里喷射器的进气口与所述反应釜内气相层相通，进液口与所述循环泵的出液口相连，所述循环泵的入液口和所述文丘里喷射器的反应液喷射口均设于所述反应釜的液相层中，所述循环泵的电机置于所述反应釜底部外侧。
2.根据权利要求1所述的压力下气液反应装置，其特征在于：所述反应釜的顶部设有补气口与所述气相层相通，所述补气口与外部气源相连，并利用压力监测装置或自动补反应气装置向所述反应釜内输送气体。
3.根据权利要求1所述的压力下气液反应装置，其特征在于：所述循环泵与反应釜的连接处采用机械密封或磁力传动密封。
4.根据权利要求1所述的压力下气液反应装置，其特征在于：所述反应釜内设有搅拌器。
5.根据权利要求4所述的压力下气液反应装置，其特征在于：所述搅拌器采用浆式、框式或推进式结构。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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