CN113617325A - 一种搅拌式气液反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种搅拌式气液反应器，包括：罐体、进气装置、旋转膜气体分布器和集气装置，旋转膜气体分布器包括空心轴和下部的曝气叶轮，进气装置在罐体之外连通空心轴；曝气叶轮为中空的叶片，表面设置有微孔，内部连通空心轴；集气装置设置于曝气叶轮上方，包括连接于空心轴的自吸叶轮和罩于自吸叶轮外的导气罩，导气罩的导气管与空心轴之间形成集气通道。本发明使得气体通过曝气叶轮形成微气泡，同时未完全反应的气体通过集气装置重新回到溶液中并形成微气泡，提高了气液接触的比表面积和气体的利用率，强化了气液反应的同时气体的二次利用可以节约气体原料，减少碳排放，适用于石油、化工、生物化工、医药等领域的气液反应。

Description

一种搅拌式气液反应器
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种搅拌式气液反应器。
背景技术
气液反应器被广泛地用于化工、轻工、医药和环保等技术领域，属于具有重要意义的化学反应工程领域。常用的气液反应器主要有填充塔反应器、鼓泡反应器、文丘里反应器、板式反应器、自吸式反应器和超重力反应器。
对于大部分气液传质反应来说，传质过程贯穿整个传质-反应的控制过程，气液传质主要阻力来自于液膜和气泡内压，若气泡直径小，内压高，可以强化气液传质速率，同时直径小的气泡不仅可以增大气液反应的比表面积，还能延长气泡在溶液中的停留时间，延长反应时间；另外，强化液相湍动将有助于减小传质阻力。
传统的鼓泡反应器一般采用简单管式打孔型气体分布器，这种气体分布器容易产生几厘米甚至十几厘米直径的气泡，虽然可以用于慢速反应体系，但反应体系内液体会返混严重，气泡易产生聚并，反应效率低。对于慢速反应体系，化学反应速率比扩散速率低，化学反应主要在液相中进行，为动力学控制。
因此，为了减小气泡在溶液中的直径，传统的方法有利用涡轮搅拌叶高速旋转来粉碎气泡，或用文丘里高速射流产生微气泡，或用超声波来产生微气泡，或用微通道制备微气泡，或利用溶气泵来生产微气泡，或用流体振荡器耦合微孔膜形成微气泡。这些方法制备微气泡要么剪切力大，能耗高，要么难于放大，实施困难，所以急需寻找一种既简单，又可放大实施容易的装置来制备微气泡方法。
发明专利CN 101767887 A 蒋阳亮等发明了一种利用空心轴和吸气涡轮从溶液表面自吸气，然后通过叶轮旋转甩出气体并通过涡轮叶片粉碎气泡得到微小气泡的曝气器，但是这种吸气涡轮的作用深度只能在100~200cm处，如深度太深效果就大大降低。
此外，尽管减小气泡直径可以大大提高气液传质速率，但是对于某些微溶甚至难溶于反应溶液的气体，特别是有毒有害气体，比如O2、H2、CH4、CO等，在气液反应中还会存在大量未反应的气体排出反应体系，这不仅造成浪费，还会对环境和人体造成危害。目前，常用的尾气回收方法是先将未反应气体收集，然后对未反应气体进行处理，处理好的气体再返回反应体系，这种回收利用方式不仅增加装置投资，也增加了生产成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种搅拌式气液反应器，其不仅能利用自身搅拌装置的旋转带动旋转膜气体分布，还在反应装置内的搅拌轴上设置有自吸回收气体装置，该自吸回收气体装置还能制备微气泡。该反应器具有气液混合效果好，结构简单，维修方便，操作灵活等特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案：
一种搅拌式气液反应器，包括：罐体1、进气装置、旋转膜气体分布器和集气装置，
所述罐体1上设置有进液口9、出气口11和出料口23，
所述旋转膜气体分布器包括空心轴24和设置于所述空心轴下部的曝气叶轮21-4，所述空心轴24气密地穿过所述罐体1，所述进气装置在所述罐体1之外连通所述空心轴24的内部，
所述曝气叶轮21-4为中空的叶片，所述曝气叶轮21-4的表面设置有微孔，所述曝气叶轮21-4的内部空间连通所述空心轴24的内部，
所述集气装置设置于所述曝气叶轮21-4的上方，所述集气装置包括连接于所述空心轴24的自吸叶轮16和导气罩14，所述导气罩14包括导气管14-1和导气敞口14-2，所述导气管14-1设置于所述导气敞口14-2的上方，所述导气管14-1套设于所述空心轴24外，所述导气管14-1与所述空心轴24之间形成集气通道，所述导气敞口14-2内设置所述自吸叶轮16。
空心轴旋转时，其带动自吸叶轮和曝气叶轮同时旋转，经由进气装置进入空心轴的气体，通过曝气叶轮的微孔进入反应液体中，成为微气泡，同时旋转膜气体分布器将微气泡分散至溶液中，旋转的叶轮表面的微孔可以避免传统方法产生微气泡或微小液体时会造成的微孔堵塞的潜在风险。
集气装置作为体系内气体回收装置，通过自吸叶轮的旋转产生负压，然后由导气罩将反应器内上部未反应的气体通过集气通道导入导气敞口，与液体混合，气液进行混合剪切，然后再通过自吸叶轮旋转甩出后回到反应体系内，重新反应。采用本发明的集气装置，不需要外界的气体回收装置既可以重新利用，提高了气体的利用率，大大节约了生产成本。
进一步的，所述导气敞口的侧壁设置有气体分布器15。气体分布器可将剪切混合的气液混合物中的气泡进一步分解成微气泡，大大提高气液传质效率和节约生产成本，减少有毒有害气体对环境和人员的危害，对碳中和及碳达峰有很好作用。
进一步的，所述气体分布器为丝网、格栅或孔板。
进一步的，所述气体分布器的材质为不锈钢或高分子材料。
进一步的，所述自吸叶轮16为多边棱形空心涡轮或多流道离心叶轮。
进一步的，所述自吸叶轮包括圆形的底板和与所述底板大小一致的圆形盖板，所述盖板中部向上凸起形成环形凸台，所述环形凸台与所述自吸叶轮的轴之间形成自吸叶轮气液进口16-1，所述底板和所述盖板的外缘之间形成自吸叶轮气液出口所述底板和所述盖板之间由隔壁分隔出涡形的气液流道。
进一步的，所述隔壁包括均匀设置的若干第一弧形隔壁16-7和若干第二弧形隔壁16-8，所述第一弧形隔壁和所述第二弧形隔壁沿周向交替设置，所述第一弧形隔壁的一端位于所述底板的外缘，另一端接近所述自吸叶轮的轴；所述第二弧形隔壁的一端接近所述自吸叶轮的轴，另一端与所述底板的边缘之间留有距离。在靠近底板的外缘处，第二弧形隔壁和第一弧形隔壁之间形成气液强制混合及甩出流道16-9。
进一步的，所述隔壁包括均匀设置的若干V形隔壁16-4和若干三角形隔壁，所述V形的开口设置于所述底板的外缘，所述V形隔壁和所述自吸叶轮的轴之间形成第一涡形气液通道16-6；所述三角形的第一锐角的两壁与所述自吸叶轮的轴之间形成第二涡形气液通道16-5，所述V形的尖端位于所述第二涡形气液通道的出口内。V形的尖端处于第二涡形气液通道的出口，将第一涡形气液通道和第二涡形通道的出口分割成气液强制混合及甩出通道。
两种流道设计的自吸叶轮，可根据实际需求选择使用。本发明所设计的流道根据静态混合器和微通道内部结构原理，可使气液在叶轮内反复进行剪切与返混，以达到剪切气泡和强制混合作用，对气液强制混合作用非常大。传统的自吸叶轮流道结构没有强制剪切与混合作用，而本发明可使得气泡分散性更好，气泡粒径会更小，能够大大提高气液传质效果。同时配合气液分布器，可进一步剪切气泡，使得在反应釜中的气泡粒径更小，比表面积更大，K L a体积传质系数更大，反应更完全。
进一步的，所述自吸叶轮16的材质为不锈钢、陶瓷或高分子材料。
进一步的，所述导气罩14与所述自吸叶轮16之间的距离为10~60mm，优选20~40mm。
进一步的，所述导气装置还包括导气罩调节螺栓12和调节杆13。调节螺栓和调节杆可以调节导气罩的水平及导气罩14与自吸叶轮16间的间距。导气罩14可以通过导气罩调节螺栓12和调节杆13来调节导气罩14至自吸叶轮的距离和导气罩14的水平度；同时调节螺栓可以方便拆卸导气罩14和自吸叶轮。
进一步的，所述空心轴的顶端连接搅拌电机2。由搅拌电机2驱动空心轴转动。
进一步的，所述进气装置包括进气口6和进气腔5，所述进气口6连通所述进气腔5，所述空心轴穿过所述进气腔5，且所述空心轴24在所述进气腔5的内部设置有气孔。这样可使得反应气体通过进气口6和进气腔5进入旋转的空心轴内部。
进一步的，所述进气腔5与所述空心轴24相接触的上下外表面处设置有机械密封。
进一步的，所述搅拌电机2和所述进气装置之间还设置有联轴器3。
进一步的，所述进气装置和所述罐体1之间设置有轴承装置8。
进一步的，所述空心轴还连接有搅拌叶轮17，所述搅拌叶轮设置于所述曝气叶轮和所述集气装置之间。
进一步的，所述曝气叶轮通过曝气叶轮套21连接所述空心轴，所述曝气叶轮套套设于所述空心轴的底端。曝气叶轮套和曝气叶轮可方便地从空心轴上拆卸下来，便于检修、更换。
进一步的，所述曝气叶轮21-4的叶片为中空的微孔膜片。
进一步的，所述曝气叶轮内套设有刚性的曝气叶轮支架21-5，所述曝气叶轮支架连接于所述曝气叶轮套上。曝气叶轮支架给予微孔膜片以支撑，且使得膜片可方便地拆卸，便于检修、更换。
进一步的，所述曝气叶轮21-4为丝网烧结板、粉末烧结板、钻孔板、陶瓷烧结板或高分子材料。
进一步的，所述微孔的孔径为200nm~100µm，优选500nm~50µm。
进一步的，所述曝气叶轮通过焊接、铆接、烧结、粘接或螺栓对夹的方式连接所述曝气叶轮套。
进一步的，所述曝气叶轮21-4的叶片角度α为0~750，优选15~450。
进一步的，所述罐体1上还设置有夹套，所述夹套上设置有夹套内介质出口18和夹套内介质进口22。
进一步的，所述罐体1上还设置有取样口19。
进一步的，所述罐体1上还设置有仪表检测探头口20。
进一步的，所述空心轴与所述罐体1相接触处设置有机械密封10。
进一步的，所述机械密封为单面密封或双端面密封。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1. 本发明使用动态旋转膜气体分布器，产生了比表面积大的微气泡，提高了气液接触面积，大大提高了传质效率，同时避免了传统方法产生微气泡或微小液体时会造成的微孔堵塞的潜在风险。
2. 本发明中的气液反应器结构简单，成本低廉。
3. 本发明中的气液反应器适用性广泛，不局限于生物反应器，也可以用于一般的气液两相和气液固三相体系的反应。
4. 通过装置的气体自吸回收，提高了气体的利用率，大大节约了生产成本。
5. 气体自吸回收装置也能通过自身特有结构产生微气泡，大大提高气液传质效率和节约生产成本，减少有毒有害气体对环境和人员的危害，对碳中和及碳达峰有很好作用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明所述气液反应器的结构示意图；
图2为本发明导气罩结构示意图；
图3为本发明曝气叶轮套结构示意图。
图4为曝气叶轮安装角度示意图。
图5为本发明自吸叶轮工作时气液混合物流向示意图，图中省略流道的结构，箭头仅表示气液混合物的整体流向。
图6为实施例1中自吸叶轮流道结构的示意图。
图7为实施例2中自吸叶轮流道结构的示意图。
图8为本发明所述气液反应器的工作示意图。
图中：1-罐体；2-搅拌电机；3-联轴器；4-机械密封；5-进气腔；6-进气口；7-机械密封；8-轴承装置；9-进液口；10-机械密封；11-出气口；12-导气罩调节螺栓；13-调节杆；14-导气罩；14-1-导气管；14-2-导气敞口；15-气体分布器；16-自吸叶轮；16-1-自吸叶轮气液进口；16-2-自吸叶轮气液出口；16-3-自吸叶轮的轴；16-4-V形隔壁；16-5-第二涡形气液通道；16-6-第一涡形气液通道；16-7-第一弧形隔壁；16-8-第二弧形隔壁；16-9-气液强制混合及甩出流道；17-搅拌叶轮；18-夹套内介质出口；19-取样口；20-仪表检测探头口；21-曝气叶轮套；21-1-定位螺母；21-2-密封槽；21-3-键槽；21-4-曝气叶轮；21-5-微孔膜片；22-夹套内介质进口；23-出料口；24-空心轴。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明新鲜气体从进气口至进气筒，然后从空心轴到达旋转膜分布器产生微气泡，结构简单，成本低廉；同时不局限于生物反应器，也可以用于一般的气液两相和气液固三相体系的反应。
实施例1
如图1-6所示的一种搅拌式气液反应器，包括：罐体1、进气装置、旋转膜气体分布器和集气装置，
所述罐体1上设置有进液口9、出气口11和出料口23，
所述旋转膜气体分布器包括空心轴24和设置于所述空心轴下部的曝气叶轮21-4，所述空心轴24气密地穿过所述罐体1，所述进气装置在所述罐体1之外连通所述空心轴24的内部，
所述曝气叶轮21-4为中空的叶片，所述曝气叶轮21-4的表面设置有微孔，所述曝气叶轮21-4的内部空间连通所述空心轴24的内部，
所述集气装置设置于所述曝气叶轮21-4的上方，所述集气装置包括连接于所述空心轴24的自吸叶轮16和导气罩14，所述导气罩14包括导气管14-1和导气敞口14-2，所述导气管14-1设置于所述导气敞口14-2的上方，所述导气管14-1套设于所述空心轴24外，所述导气管14-1与所述空心轴24之间形成集气通道，所述导气敞口14-2内设置所述自吸叶轮16。
所述导气敞口的侧壁设置有气体分布器15。
所述气体分布器为丝网、格栅或孔板。
所述气体分布器的材质为不锈钢或高分子材料。
所述自吸叶轮包括圆形的底板和与所述底板大小一致的圆形盖板，所述盖板中部向上凸起形成环形凸台，所述环形凸台与所述自吸叶轮的轴之间形成自吸叶轮气液进口16-1，所述底板和所述盖板的外缘之间形成自吸叶轮气液出口所述底板和所述盖板之间由隔壁分隔出涡形的气液流道。
所述隔壁包括均匀设置的若干V形隔壁16-4和若干三角形隔壁，所述V形的开口设置于所述底板的外缘，所述V形隔壁和所述自吸叶轮的轴之间形成第一涡形气液通道16-6；所述三角形的第一锐角的两壁与所述自吸叶轮的轴之间形成第二涡形气液通道16-5，所述V形的尖端位于所述第二涡形气液通道的出口内。V形的尖端处于第二涡形气液通道的出口，将第一涡形气液通道和第二涡形通道的出口分割成气液强制混合及甩出通道。
所述自吸叶轮16的材质为不锈钢、陶瓷或高分子材料。
所述导气罩14与所述自吸叶轮16之间的距离为10~60mm，优选20~40mm。
所述导气装置还包括导气罩调节螺栓12和调节杆13。
所述空心轴的顶端连接搅拌电机2。
所述进气装置包括进气口6和进气腔5，所述进气口6连通所述进气腔5，所述空心轴穿过所述进气腔5，且所述空心轴24在所述进气腔5的内部设置有气孔。
所述进气腔5与所述空心轴24相接触的上下外表面处设置有机械密封。
所述搅拌电机2和所述进气装置之间还设置有联轴器3。
所述进气装置和所述罐体1之间设置有轴承装置8。
所述空心轴还连接有搅拌叶轮17，所述搅拌叶轮设置于所述曝气叶轮和所述集气装置之间。
所述曝气叶轮通过曝气叶轮套21连接所述空心轴，所述曝气叶轮套套设于所述空心轴的底端。曝气叶轮套和曝气叶轮可方便地从空心轴上拆卸下来，便于检修、更换。
所述曝气叶轮21-4的叶片为中空的微孔膜片。
所述曝气叶轮内套设有刚性的曝气叶轮支架21-5，所述曝气叶轮支架连接于所述曝气叶轮套上。曝气叶轮支架给予微孔膜片以支撑，且使得膜片可方便地拆卸，便于检修、更换。
所述曝气叶轮21-4为丝网烧结板、粉末烧结板、钻孔板、陶瓷烧结板或高分子材料。
所述微孔的孔径为200nm~100µm，优选500nm~50µm。
所述曝气叶轮通过焊接、铆接、烧结、粘接或螺栓对夹的方式连接所述曝气叶轮套。
所述曝气叶轮21-4的叶片角度α为0~750，优选15~450。
所述罐体1上还设置有夹套，所述夹套上设置有夹套内介质出口18和夹套内介质进口22。
所述罐体1上还设置有取样口19。
所述罐体1上还设置有仪表检测探头口20。
所述空心轴与所述罐体1相接触处设置有机械密封10。
所述机械密封为单面密封或双端面密封。
搅拌器工作时，如图8所示，装置开启时，先启动搅拌电机2，新鲜气体从进气口6进入，通过进气腔5，然后进入空心轴24到达动态旋转的曝气叶轮21-4，气体经动态旋转的曝气叶轮粉碎成微小气泡进入溶液，在溶液中进行反应，未反应完全的气体到达反应器液面附近并逃逸出液面；在搅拌电机的带动下，自吸叶轮16的旋转产生足够的负压，未反应完全气体经由导气管14-1进入导气罩，再通过导气罩14经自吸叶轮气液进口16-1进入自吸叶轮16，然后自吸叶轮16将气体和液体一起甩出，气体分布器15将气泡粉碎成微小气泡再次进入溶液反应，最后，反应较彻底的废气由出气口11离开反应装置。
通过上述装置对沼气脱碳制备纳米碳酸钙：制备好的石灰水从装置进液口9进入罐体1，启动搅拌电机2，沼气从进气口6进入，通过进气腔5，然后进入空心轴24到达动态旋转的曝气叶轮21-4，气体经动态旋转的曝气叶轮21-4粉碎成微小气泡进入溶液，沼气中的二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，此时需要控制反应温度和气泡粒径才能制备纳米碳酸钙，反应温度通过温度探头20反馈自动仪表，自动仪表再控制夹套内介质进口22和夹套内介质出口18的自动阀门对反应温度控制在25±1℃，新鲜沼气气泡粒径由动态旋转的曝气叶轮21-4的孔径和旋转速度控制，未反应完全沼气中的二氧化碳到达反应器液面附近并逃逸出液面；在搅拌电机的带动下，自吸叶轮16的旋转产生足够的负压时，未反应完全沼气中的二氧化碳气体经由导气管14-1进入导气罩，再通过导气罩14经自吸叶轮气液进口16-1进入自吸叶轮16，然后自吸叶轮16将气体和液体一起甩出，气体分布器15将气泡粉碎成微小气泡再次进入溶液反应，最后，脱碳完全的沼气由出气口11离开反应装置。通过本发明装置沼气脱碳率达到99.98%，纳米碳酸钙的粒径基本在20~40纳米。
实施例2
本实施例采用的装置与实施例1大致相同，区别仅在于采用另一种设计的自吸叶轮，即自吸叶轮的所述隔壁包括均匀设置的若干第一弧形隔壁16-7和若干第二弧形隔壁16-8，所述第一弧形隔壁和所述第二弧形隔壁沿周向交替设置，所述第一弧形隔壁的一端位于所述底板的外缘，另一端接近所述自吸叶轮的轴；所述第二弧形隔壁的一端接近所述自吸叶轮的轴，另一端与所述底板的边缘之间留有距离。在靠近底板的外缘处，第二弧形隔壁和第一弧形隔壁之间形成气液强制混合及甩出流道16-9。
采用上述装置，利用甲烷气体制备甘氨酸，制备好的基因工程菌培养液从装置进液口9进入罐体1，启动搅拌电机2，先对培养液进行灭菌，蒸汽从夹套内介质进口22进入夹套对培养液升温，蒸汽冷凝水通过夹套内介质出口18排出，当溶液升至90℃，关闭夹套升温，采用蒸汽继续对培养液升温至121℃，灭菌30分钟，温度通过温度计探头20反映在仪表上，灭菌结束后，开启进气口6使得无菌新鲜空气进入罐体1保持罐内压力在0.1MPa，开启夹套内介质进口22和夹套内介质出口18，对培养液进行降温，等培养液温度为37℃停止降温，接入菌种进行培养，培养至菌体浓度OD为30时，甲烷和空气混合无菌气体从进气口6进入，通过进气腔5，然后进入空心轴24到达动态旋转的曝气叶轮21-4，气体经动态旋转的曝气叶轮21-4粉碎成微小气泡进入溶液，未反应完全混合气体中的甲烷和氧气到达反应器液面附近并逃逸出液面；在搅拌电机的带动下，自吸叶轮16的旋转产生足够的负压时，未反应完全混合气体中的甲烷和氧气气体经由导气管14-1进入导气罩14，再通过导气罩14经自吸叶轮气液进口16-1进入自吸叶轮16，然后自吸叶轮16将气体和液体一起甩出，气体分布器15将气泡粉碎成微小气泡再次进入溶液反应，最后，反应较为完全的混合气体由出气口11离开反应装置。此时甲烷在混合气体中浓度较低，达不到爆炸极限，为安全混合气体。通过本发明装置可以制备甘氨酸浓度为50g.L-1。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种搅拌式气液反应器，其特征在于，包括：罐体（1）、进气装置、旋转膜气体分布器和集气装置，
所述罐体（1）上设置有进液口（9）、出气口（11）和出料口（23），
所述旋转膜气体分布器包括空心轴（24）和设置于所述空心轴下部的曝气叶轮（21-4），所述空心轴（24）气密地穿过所述罐体（1），所述进气装置在所述罐体（1）之外连通所述空心轴（24）的内部，
所述曝气叶轮（21-4）为中空的叶片，所述曝气叶轮（21-4）的表面设置有微孔，所述曝气叶轮（21-4）的内部空间连通所述空心轴（24）的内部，
所述集气装置设置于所述曝气叶轮（21-4）的上方，所述集气装置包括连接于所述空心轴（24）的自吸叶轮（16）和导气罩（14），所述导气罩（14）包括导气管（14-1）和导气敞口（14-2），所述导气管（14-1）设置于所述导气敞口（14-2）的上方，所述导气管（14-1）套设于所述空心轴（24）外，所述导气管（14-1）与所述空心轴（24）之间形成集气通道，所述导气敞口（14-2）内设置所述自吸叶轮（16）；
优选的，所述空心轴还连接有搅拌叶轮（17），所述搅拌叶轮设置于所述曝气叶轮和所述集气装置之间。
2.根据权利要求1所述的搅拌式气液反应器，其特征在于，所述导气敞口的侧壁设置有气体分布器（15）。
3.根据权利要求1所述的搅拌式气液反应器，其特征在于，所述自吸叶轮（16）为多边棱形空心涡轮或多流道离心叶轮。
4.根据权利要求1所述的搅拌式气液反应器，其特征在于，所述自吸叶轮包括圆形的底板和与所述底板大小一致的圆形盖板，所述盖板中部向上凸起形成环形凸台，所述环形凸台与所述自吸叶轮的轴之间形成自吸叶轮气液进口（16-1），所述底板和所述盖板的外缘之间形成自吸叶轮气液出口所述底板和所述盖板之间由隔壁分隔出涡形的气液流道。
5.根据权利要求4所述的搅拌式气液反应器，其特征在于，所述隔壁包括均匀设置的若干第一弧形隔壁（16-7）和若干第二弧形隔壁（16-8），所述第一弧形隔壁和所述第二弧形隔壁沿周向交替设置，所述第一弧形隔壁的一端位于所述底板的外缘，另一端接近所述自吸叶轮的轴；所述第二弧形隔壁的一端接近所述自吸叶轮的轴，另一端与所述底板的边缘之间留有距离，在靠近底板的外缘处，第二弧形隔壁和第一弧形隔壁之间形成气液强制混合及甩出流道（16-9）。
6.根据权利要求4所述的搅拌式气液反应器，其特征在于，所述隔壁包括均匀设置的若干V形隔壁（16-4）和若干三角形隔壁，所述V形的开口设置于所述底板的外缘，所述V形隔壁和所述自吸叶轮的轴之间形成第一涡形气液通道（16-6）；所述三角形的第一锐角的两壁与所述自吸叶轮的轴之间形成第二涡形气液通道（16-5），所述V形的尖端位于所述第二涡形气液通道的出口内。
7.根据权利要求1所述的搅拌式气液反应器，其特征在于，所述进气装置包括进气口（6）和进气腔（5），所述进气口（6）连通所述进气腔（5），所述空心轴穿过所述进气腔（5），且所述空心轴（24）在所述进气腔（5）的内部设置有气孔。
8.根据权利要求1所述的搅拌式气液反应器，其特征在于，所述进气腔（5）与所述空心轴（24）相接触的上下外表面处设置有机械密封。
9.根据权利要求1所述的搅拌式气液反应器，其特征在于，所述曝气叶轮通过曝气叶轮套（21）连接所述空心轴，所述曝气叶轮套套设于所述空心轴的底端。
10.根据权利要求1所述的搅拌式气液反应器，其特征在于，所述曝气叶轮（21-4）的叶片为中空的微孔膜片。
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