CN202570119U - 一种气液反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气液反应釜，包括釜体、电机和搅拌装置，搅拌装置包括搅拌桨和顶端与电机相连的空心搅拌轴；搅拌桨包括平行布置的两块多角形的支撑板，以及位于两块支撑板之间的螺旋卷式分布的隔板，相邻隔板之间形成进液通道；空心搅拌轴底部延伸至两块支撑板之间，且侧壁带有与进液通道连通的进液孔，空心搅拌轴的上部设有若干出液口，绕空心搅拌轴圆周向且紧靠出液口下方设有固定在空心搅拌轴上的散流板。本实用新型结构简单，在搅拌装置的高速旋转作用下，搅拌桨和空心搅拌轴将反应釜下部的料液喷出，散流板将喷出的料液均匀分散在上部气体中，使气液充分混合，提高气液反应速率。

Description

一种气液反应釜

技术领域

本实用新型涉及气液反应设备技术领域，具体涉及一种气液反应釜。

背景技术

气液反应是一种在石化、精细化工、生物化工和医药化工等领域常见的反应方式，气液反应过程中气液接触面积的大小直接影响气液反应的程度和反应速率的高低。

气液反应一般都在反应釜内进行，传统的搅拌式反应器，进行气液反应时，其气体主要分布在反应釜内的上部，而液体主要分布在反应釜内的下部，通过反应釜内搅拌装置的高速旋转实现气液的混合，这种反应方式的气液接触面积有限，还有很多未反应的气体聚集在反应釜内的上部，得不到充分利用，直接影响气液反应的速率。

针对这种传动搅拌式反应器所存在的问题，开发了一种自吸排气式搅拌器，这种反应器在进行料液搅拌混合的同时不断吸入外界气体，达到气液充分接触的目的。

例如专利号为200920192485.3的中国实用新型专利公开了一种自吸排气式搅拌反应器。主要由筒体、安装于筒体中部的搅拌装置及设于筒体内壁侧的换热装置组成，搅拌装置包括一空心搅拌轴和设置于空心搅拌轴上的搅拌桨，空心搅拌轴的下部依次设置轴流桨和轴流型自吸排气式搅拌桨；所述自吸排气式搅拌桨桨叶与垂直主轴呈5～45度夹角，自吸排气式搅拌桨桨叶与水平面呈5～35度夹角。该实用新型反应器通过空心搅拌轴和自吸排气式搅拌桨将上部的气体吸入至下部的料液中，同时通过搅拌桨的搅拌使其充分混合。但是该反应器结构复杂，在搅拌桨高速旋转的过程中要稳定的将上部的气体吸入下部的料液中，其控制要求高，不利于企业成本的控制。

实用新型内容

本实用新型提供了一种气液反应釜，结构简单，控制方便，料液在反应釜内上部气体中能够均匀分散，气液接触面积大，反应效率高。

一种气液反应釜，包括釜体、电机和搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌桨和顶端与电机相连的空心搅拌轴；所述搅拌桨包括平行布置的两块多角形的支撑板，以及位于两块支撑板之间的螺旋卷式分布的隔板，相邻隔板之间形成进液通道；所述空心搅拌轴底部延伸至两块支撑板之间，且侧壁带有与所述进液通道连通的进液孔，所述空心搅拌轴的上部设有若干出液口，绕所述空心搅拌轴圆周向且紧靠出液口下方设有固定在所述空心搅拌轴上的散流板。

工作时，电机驱动搅拌装置高速旋转，带动釜体下部的料液高速转动，沿其转动方向，料液从搅拌桨的进液通道和空心搅拌轴的进液孔进入搅拌桨的内腔中，在高速旋转的作用下，进入空心搅拌轴内腔中的料液向上涌动，由空心搅拌轴上部的出液口喷出，喷出的料液经过散流板散流，使从出液口喷出的料液均匀分散在釜体上部的气体中，与位于釜体上部的气体充分接触进行反应，通过空心搅拌轴和搅拌桨不断将料液喷入釜体的上部，达到气液从分接触反应的目的。

从出液口喷出的料液可能会由于旋转过程中产生的作用力不够，喷出后不能在上部气体中均匀分散，使靠近釜体中心部位浓度料液浓度较高，靠近釜体内壁部位料液浓度较低，影响气液接触效果，因此，本实用新型中，在出液口下方设置了散流板，有出液口喷出的料液经散流板散流后均匀的喷入上部气体中，保证气液充分的接触面积。

优选地，所述散流板为圆环形板，所述圆环形板的内缘与所述空心搅拌轴固定。

为了使散流板能够更好的对喷出的料液进行分散，更优选地，所述圆环形板的圆环厚度为所述空心搅拌轴直径的2～3倍。所述圆环厚度为圆环内外圆的半径差。

在反应釜中进行气液反应时，料液的加入量一般加到釜体的三分之二高度处，其上部为反应气体，因此，为了增加本实用新型搅拌装置的通用性，使其能适应大部分的反应釜，所述出液口设置在位于釜体的三分之二高度以上。

工作时，由搅拌桨吸入的料液均被喷入反应釜内上部气体中，增加搅拌装置的有效利用率，提高反应速率。

在空心搅拌轴上开设出液口后，空心搅拌轴的搅拌强度会有所降低，因此，为了使由于开设出液口造成的搅拌强度降低程度尽可能的小，所述空心搅拌轴设有侧壁加厚段，所述出液口分布在该侧壁加厚段上。

为了保证料液能够顺利的从空心搅拌轴的出液口中喷出，且能够均匀的分布在上部气体中，优选地，沿所述空心搅拌轴轴向，设有至少两层绕所述空心搅拌轴圆周向分布的出液口，每层出液口的下方均设有散流板。

所述支撑板为多角形，以保证料液能够在搅拌桨高速旋转过程中能够顺着搅拌桨的转动方向顺利的进入进液通道中，所述支撑板为五角形或六角形。

沿所述空心搅拌轴圆周向，所有的进液通道的入口具有相同的朝向。进液通道的入口朝向与搅拌桨在转动方向一致，由于搅拌桨的速度大于料液速度，料液会因这个速度差反流入进液通道的入口，而且会进一步将动能转化为势能，即沿空心搅拌轴的内腔上升，从出液口喷出。

本实用新型的有益效果：

本实用新型气液反应釜结构简单，在搅拌装置的高速旋转作用下，搅拌桨和空心搅拌轴将反应釜下部的料液喷出，散流板将喷出的料液均匀分散在上部气体中，使气液充分混合，提高气液反应速率，料液的吸入和喷出是在搅拌装置高速旋转的过程中自发进行的，不需要专门的动力装置进行料液的吸入和喷出，控制方式简单，生产成本低。

附图说明

图1是本实用新型气液反应釜的结构示意图；

图2是本实用新型搅拌装置的结构示意图；

图3是图2中搅拌桨沿A-A向的剖视图。

图中箭头所指方向为釜体内气液反应过程中料液的流动方向。

具体实施方式

如图1示，一种气液反应釜，包括釜体1、设置在釜体1上方的电机2和设置在釜体1内且由电机2驱动的搅拌装置3。釜体1和电机2均采用现有技术中常规的釜体和电机。

如图2和图3所示，搅拌装置3包括空心搅拌轴301和设置在空心搅拌轴301底端的搅拌桨302。

空心搅拌轴301本身采用现有技术中常规的空心搅拌轴，其顶端贯穿釜体1与电机2的输出轴相连，在空心搅拌轴301上且位于釜体1高度的三分之二以上设有侧壁加厚段，在该侧壁加厚段上设置密集的出液口303，沿空心搅拌轴301轴向设置四层绕空心搅拌轴301圆周向分布的出液口303，每层为3～5个，出液口303的数量和孔径根据釜体1的反应容量进行设置，满足能够顺利将釜体1中下部的料液喷入上部气体中。

在每层出液口303的下方固定一个圆环形的散流板304，该散流板304的内缘与空心搅拌轴301外壁固定，该散流板304的圆环厚度为空心搅拌轴301直径的两倍，散流板304的圆环厚度根据釜体1的反应容量调节，使散流板304能够将喷出的料液均匀的分散进上部气体中。

搅拌桨302包括上下两块五角形的支撑板302a和位于两块支撑板302a之间的5块螺旋卷式分布的隔板302b，所有隔板302b的板面沿同一个方向(本实施方式中均沿逆时针方向)弯曲一定的弧度，且均与支撑板302a对应的边相切。

相邻两块隔板302b及上下支撑板302a围成搅拌桨302的进液通道302c，沿空心搅拌轴301的圆周向，所有进液通道302c的入口朝向相同，进液通道302c的入口朝向与搅拌桨302在转动方向一致，由于搅拌桨302的速度大于料液速度，料液会因这个速度差反流入进液通道302c的入口，而且会进一步将动能转化为势能，即沿空心搅拌轴301的内腔上升，从出液口303喷出，再由散流板304进行散流。

空心搅拌轴301的下端插入两支撑板302a中，所有隔板302b均与插入两支撑板302a中的空心搅拌轴301的外壁固定，在该部分空心搅拌轴301的外壁上设有5个进液孔302d，每个进液孔302d与相应的进液通道302c对应，进液通道302c、进液孔302d、空心搅拌轴301的内腔和所有出液口303依次连通。

本实用新型的使用方法如下：

将料液加入釜体1中，加入量大致为釜体1高度的三分之二，向釜体1内通入反应气体，反应气体分布在料液上方，启动电机2，驱动搅拌装置3高速旋转，釜体1内底部的料液随着搅拌桨302的旋转与搅拌桨302同向高速转动，在搅拌桨302的旋转过程中，进液通道302c的入口朝向与搅拌桨302在转动方向一致，由于搅拌桨302的速度大于料液速度，料液会因这个速度差反流入进液通道302c的入口，而且会进一步将动能转化为势能，即沿空心搅拌轴301的内腔上升，从出液口303喷出，喷出后的料液经散流板304散流，均匀的分布在料液上方的气体中，与气体充分接触反应，保证气液反应过程中的气液接触面积，提高反应速率。

本实施方式的气液反应釜如搅拌装置顺时针旋转时则可将上部的气体吸进下部的料液中，同样达到气液混合的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气液反应釜，包括釜体(1)、电机(2)和搅拌装置(3)，其特征在于，所述搅拌装置(3)包括搅拌桨(302)和顶端与电机(2)相连的空心搅拌轴(301)；所述搅拌桨(302)包括平行布置的两块多角形的支撑板(302a)，以及位于两块支撑板(302a)之间的螺旋卷式分布的隔板(302b)，相邻隔板(302b)之间形成进液通道(302c)；所述空心搅拌轴(301)底部延伸至两块支撑板(302a)之间，且侧壁带有与所述进液通道(302c)连通的进液孔(302d)，所述空心搅拌轴(301)的上部设有若干出液口(303)，绕所述空心搅拌轴(301)圆周向且紧靠出液口(303)下方设有固定在所述空心搅拌轴(301)上的散流板(304)。

2.根据权利要求1所述的气液反应釜，其特征在于，所述散流板(304)为圆环形板，所述圆环形板的内缘与所述空心搅拌轴(301)固定。

3.根据权利要求2所述的气液反应釜，其特征在于，所述圆环形板的圆环厚度为所述空心搅拌轴(301)直径的2～3倍。

4.根据权利要求3所述的气液反应釜，其特征在于，所述出液口(303)设置在位于釜体(1)的三分之二高度以上。

5.根据权利要求4所述的气液反应釜，其特征在于，所述空心搅拌轴(301)设有侧壁加厚段，所述出液口(303)分布在该侧壁加厚段上。

6.根据权利要求5所述的气液反应釜，其特征在于，沿所述空心搅拌轴(301)轴向，设有至少两层绕所述空心搅拌轴(301)圆周向分布的出液口(303)，每层出液口(303)的下方均设有散流板(304)。

7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的气液反应釜，其特征在于，所述支撑板(302a)为五角形或六角形。

8.根据权利要求7所述的气液反应釜，其特征在于，沿所述空心搅拌轴(301)圆周向，所有的进液通道(302c)的入口具有相同的朝向。

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