CN110052224A - 气体分布器、固定鼓泡床反应器 - Google Patents

气体分布器、固定鼓泡床反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN110052224A
CN110052224A CN201910498261.3A CN201910498261A CN110052224A CN 110052224 A CN110052224 A CN 110052224A CN 201910498261 A CN201910498261 A CN 201910498261A CN 110052224 A CN110052224 A CN 110052224A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
gas distributor
supervisor
phase
liquid phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910498261.3A
Other languages
English (en)
Inventor
宋立国
张博浩
卢凯旋
杨金刚
潘新祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Maritime University
Original Assignee
Dalian Maritime University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Maritime University filed Critical Dalian Maritime University
Priority to CN201910498261.3A priority Critical patent/CN110052224A/zh
Publication of CN110052224A publication Critical patent/CN110052224A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/002—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out in foam, aerosol or bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/007—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor in the presence of catalytically active bodies, e.g. porous plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B01J4/004—Sparger-type elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0242—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical
    • B01J8/025—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical in a cylindrical shaped bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0278—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0292—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds with stationary packing material in the bed, e.g. bricks, wire rings, baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2204/00—Aspects relating to feed or outlet devices; Regulating devices for feed or outlet devices
    • B01J2204/002—Aspects relating to feed or outlet devices; Regulating devices for feed or outlet devices the feeding side being of particular interest
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00893—Feeding means for the reactants
    • B01J2208/00911—Sparger-type feeding elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种气体分布器、固定鼓泡床反应器，所述气体分布器包括：主管和位于主管上端且与主管连通的多个支管，支管上端与至少一个射流器的液相入口连通；所述固定鼓泡床反应器包括：壳体，与壳体连通的液相进料口、气相进料口、气相反应物出口、液相反应物出口以及位于壳体内下部的所述气体分布器；液相进料口与主管下端连通；气相进料口通过管路与各射流器的气相入口连通；气体分布器上方设有与壳体内壁连接的固定床。本反应器可以将水力空化效应、固定床的催化效应融合。水力空化使得气液接触面积增大、液流与吸入气体混合均匀。通过在固定床反应器上布设催化剂，可实现多相介质的催化反应，进一步提高反应速率。

Description

气体分布器、固定鼓泡床反应器
技术领域
本发明涉及反应装置领域，具体地说是一种气体分布器、固定鼓泡床反应器。
背景技术
当液体温度一定，压力降低到该液体饱和蒸汽压时，会产生汽化现象，同时溶解于液体中的气体析出，形成汽泡又称空泡、空穴。当汽泡随水流运动到压力较高的地方后，泡内的蒸汽重新凝结，汽泡溃灭。这种液流内的空泡产生、发展、溃灭，以及由此产生的一系列物理和化学变化过程称为空化。空化泡溃灭瞬间形成局部的高温和高压，并伴有强烈的冲击波和微射流。空化形成的特殊能量效应，能够对化学及物理反应过程起到强化作用。空化已经广泛用于污水处理，均质细化和化工分离。
传统气体分布器、固定鼓泡床反应器被用作反应器时，通过在射流液中添加药物，但存在药物混合不均的问题，不利于反应效率的提高。而单一的流体输入的方式不能满足多相反应物同时高效混合要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气体分布器、固定鼓泡床反应器，以解决药物不能充分混合均匀以及不能满足多相反应物同时高效混合的问题和单纯空化无法实现有效催化反应的问题。本发明采用的技术手段如下：
一种气体分布器，包括：主管和位于所述主管上端且与所述主管连通的多个支管，所述支管上端与至少一个射流器的液相入口连通，流体经过所述射流器在其内部产生负压吸引侧方入口流体进入并混合反应。
所述支管以所述主管轴线为中心四周分布。
所述主管及支管成任意排列。
所述射流器为文丘里射流器。
各所述射流器的型号、尺寸不唯一。
本发明还公开了一种固定鼓泡床反应器，包括壳体，与所述壳体连通的液相进料口、气相进料口、气相反应物出口、液相反应物出口以及位于所述壳体内下部的如上述所述的气体分布器；
所述液相进料口与所述主管下端连通；
所述气相进料口通过管路与各所述射流器的气相入口连通；
所述气体分布器上方设有与所述壳体内壁连接的固定床。
所述固定床包括与所述射流器的混合出口相对的支撑筛板和位于所述支撑筛板上的反应物催化剂床层。
所述液相进料口位于所述壳体的下部；
所述气相进料口位于所述反应物催化剂床层下方的壳体上
所述气相反应物出口和所述液相反应物出口均位于所述壳体上部。
所述分布器可以将水力空化效应、固定床的催化效应融合，通过在固定床反应器上布设催化剂，从而进一步提高多相介质的反应速率
所述反应物催化剂床层内部结构成波纹板状或蜂窝状结构，用于延长气体停留时间，促进反应进行。
固定鼓泡床反应器正常工作时：由水泵向液相进料口供高压水，通过主管、支管进行分配，进入各个射流器中，在射流器内部造成真空，吸引气体从气相进料口进入固定鼓泡床反应器，在反应器内部的射流器中，气液混合物离开射流器的混合出口与固定床相撞，从而促进气液反应更充分，处理后的气体由固定鼓泡床反应器上端气相反应物出口排出，反应液体储存在固定鼓泡床反应器内，形成液封。当液位达到液相反应物出口位置时，由液相反应物出口流出。本发明的固定鼓泡床反应器是依据射流器负压空化原理设计的。水力空化增加气液接触面积，强劲的水流与吸入气体混合喷射，使搅拌均匀、完全，反应效率提高。多个射流器并联工作，处理效果好，固定床固定在壳体内壁，使气体停留时间长，利于提高反应效率。整个反应器结构紧凑，空间利用率高。
本反应器可以将水力空化效应、固定床的催化效应融合。水力空化使得气液接触面积增大、液流与吸入气体混合均匀。通过在固定床反应器上布设催化剂，可实现多相介质的催化反应，进一步提高反应速率。
基于上述理由本发明可在反应装置等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的具体实施方式中气体分布器的结构示意图。
图2是本发明的具体实施方式中固定鼓泡床反应器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种气体分布器，包括：主管1和位于所述主管1上端且与所述主管1连通的多个支管2，所述支管2以所述主管1轴线为中心四周分布。
所述支管2上端与至少一个射流器3的液相入口连通，若与多个射流器3的液相入口连接，则位于同一支管2上的多个射流器3并联。
所述射流器3为文丘里射流器。
如图2所示，一种固定鼓泡床反应器，包括壳体4，与所述壳体4连通的液相进料口5、气相进料口6、气相反应物出口7、液相反应物出口8以及位于所述壳体4内下部的所述气体分布器；
所述气相反应物出口7和所述液相反应物出口8均位于所述壳体4上部。
所述液相进料口5与所述主管1下端连通；
所述气相进料口6通过管路与各所述射流器3的气相入口连通；
所述气体分布器上方设有与所述壳体4内壁连接的固定床。
所述固定床包括与所述射流器3的混合出口相对的支撑筛板9和位于所述支撑筛板9上的反应物催化剂床层10。
所述液相进料口5位于所述壳体4的下部；
所述气相进料口7位于所述反应物催化剂床层10下方的壳体4上
所述反应器可以将水力空化效应、固定床的催化效应融合，通过在固定床反应器上布设催化剂，从而进一步提高多相介质的反应速率。
所述反应物催化剂床层10内部结构成波纹板状或蜂窝状结构。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种气体分布器，包括：主管和位于所述主管上端且与所述主管连通的多个支管，其特征在于，所述支管上端与至少一个射流器的液相入口连通。
2.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，所述支管以所述主管轴线为中心四周分布。
3.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，所述主管及支管成任意排列。
4.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，各所述射流器的型号、尺寸不唯一。
5.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，所述射流器为文丘里射流器。
6.一种固定鼓泡床反应器，其特征在于，包括壳体，与所述壳体连通的液相进料口、气相进料口、气相反应物出口、液相反应物出口以及位于所述壳体内下部的如权利要求1～5任一权利要求所述的气体分布器；
所述液相进料口与所述主管下端连通；
所述气相进料口通过管路与各所述射流器的气相入口连通；
所述气体分布器上方设有与所述壳体内壁连接的固定床。
7.根据权利要求6所述的固定鼓泡床反应器，其特征在于，所述固定床包括与所述射流器的混合出口相对的支撑筛板和位于所述支撑筛板上的反应物催化剂床层。
8.根据权利要求7所述的固定鼓泡床反应器，其特征在于，所述液相进料口位于所述壳体的下部；
所述气相进料口位于所述反应物催化剂床层下方的壳体上；
所述气相反应物出口和所述液相反应物出口均位于所述壳体上部。
9.根据权利要求7所述的固定鼓泡床反应器，其特征在于，所述反应物催化剂床层内部结构成波纹板状或蜂窝状结构。
CN201910498261.3A 2019-06-10 2019-06-10 气体分布器、固定鼓泡床反应器 Pending CN110052224A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910498261.3A CN110052224A (zh) 2019-06-10 2019-06-10 气体分布器、固定鼓泡床反应器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910498261.3A CN110052224A (zh) 2019-06-10 2019-06-10 气体分布器、固定鼓泡床反应器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110052224A true CN110052224A (zh) 2019-07-26

Family

ID=67325713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910498261.3A Pending CN110052224A (zh) 2019-06-10 2019-06-10 气体分布器、固定鼓泡床反应器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110052224A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0773276A1 (fr) * 1995-11-10 1997-05-14 Institut Francais Du Petrole Dispositif d'injection d'une charge d'hydrocarbures
WO2006117572A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-09 Johnson Matthey Plc Apparatus and process for steam reforming of hydrocarbons
CN202909642U (zh) * 2012-10-24 2013-05-01 中国石油化工股份有限公司 一种气体混合元件及含该元件的气体混合装置
CN204522946U (zh) * 2015-04-01 2015-08-05 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 用于三相浆态床反应器的气体分布器
CN106563396A (zh) * 2015-10-12 2017-04-19 中国石油化工股份有限公司 气体分布器、固定鼓泡床反应器以及气液反应的方法
CN107497371A (zh) * 2016-06-14 2017-12-22 中国石油天然气集团公司 加氢反应器
CN109550418A (zh) * 2018-12-04 2019-04-02 浙江大学 一种旋流型微气泡发生器及气液反应器
CN109647289A (zh) * 2019-01-16 2019-04-19 华陆工程科技有限责任公司 一种隔板式乙烯基醚类产品反应器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0773276A1 (fr) * 1995-11-10 1997-05-14 Institut Francais Du Petrole Dispositif d'injection d'une charge d'hydrocarbures
WO2006117572A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-09 Johnson Matthey Plc Apparatus and process for steam reforming of hydrocarbons
CN202909642U (zh) * 2012-10-24 2013-05-01 中国石油化工股份有限公司 一种气体混合元件及含该元件的气体混合装置
CN204522946U (zh) * 2015-04-01 2015-08-05 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 用于三相浆态床反应器的气体分布器
CN106563396A (zh) * 2015-10-12 2017-04-19 中国石油化工股份有限公司 气体分布器、固定鼓泡床反应器以及气液反应的方法
CN107497371A (zh) * 2016-06-14 2017-12-22 中国石油天然气集团公司 加氢反应器
CN109550418A (zh) * 2018-12-04 2019-04-02 浙江大学 一种旋流型微气泡发生器及气液反应器
CN109647289A (zh) * 2019-01-16 2019-04-19 华陆工程科技有限责任公司 一种隔板式乙烯基醚类产品反应器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张龙等: "《绿色化学》", 31 August 2014, 华中科技大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013053217A1 (zh) 内循环流化床生物反应器
CN107720960A (zh) 一种旋转布水式ic厌氧反应器
RU2738849C1 (ru) Аппарат для выращивания микроорганизмов
CN104140170A (zh) 多相效废水深度处理反应器
CN201908030U (zh) 一种污泥消化罐搅拌系统
CN107185476A (zh) 一种多级、多功能喷射反应器系统及其操作方法
CN207671766U (zh) 一种旋转布水式ic厌氧反应器
CN110052224A (zh) 气体分布器、固定鼓泡床反应器
CN209901299U (zh) 一种振荡流螺旋挡板反应器
CN204874016U (zh) 一种厌氧反应器的周边射流混合布水装置
CN217895163U (zh) 一种用于热电厂的废水处理酸碱加药装置
CN216890150U (zh) 变循环多向流高效混合反应装置
CN210528562U (zh) 一种高膨胀高流化无堵塞芬顿流化床
RU203043U1 (ru) Аэратор полного растворения
CN210206433U (zh) 一种气动螺旋脱硫塔
CN210700043U (zh) 一种微孔板气体分布器
CN111744384A (zh) 一种小孔式搅拌罐
JPS5840461B2 (ja) 発酵装置
CN102133517A (zh) 液体连续撞击流多相反应和耗氧发酵技术装备
CN214716658U (zh) 一种气液反应装置
CN212151651U (zh) 一种电镀废水混合处理装置
CN217498799U (zh) 一种超声波催化的fenton模块化反应装置
CN216663045U (zh) 一种水力气力搅拌混合厌氧发酵装置
CN213865571U (zh) 污水处理用生物池及污水处理装置
CN108485942A (zh) 用于生物浸出反应器的微气泡生成装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190726

RJ01 Rejection of invention patent application after publication