CN205084722U - 一种气液反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工技术领域，公开了一种气液反应系统，包括气液反应器和反应液中转罐，气液反应器上设有液体进口、液体出口、气体进口、气体出口、媒介进口和媒介出口。液体进口与反应液中转罐的出口接通，液体出口与反应液中转罐的进口接通；气液反应器的内腔分为进料段、反应段和出料段，进料段、反应段和出料段之间通过隔板分隔；液体进口和气体进口设于进料段，液体出口和气体出口设于出料段，媒介进口和媒介出口设于反应段，反应段内设有反应管，且反应管的两端分别固定于反应段的上下两块隔板上，反应管连通进料段和出料段。本实用新型的气液反应系统中气体与液体的接触面积大，因此反应效率高，且反应原料的反应参与率高。

Description

一种气液反应系统

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，尤其涉及一种气液反应系统。

背景技术

在化工领域中，气液反应设备是常用的设备，传统的气液反应设备一般为具有搅拌功能的反应釜，在生产时，气体通过进气管进入反应釜内，反应釜内的搅拌桨将气体与液体搅拌均匀，增大接触面积，加快反应速度。但是单纯地通过搅拌作用无法充分增加气体与液体的接触面积，因此使得气液反应效率仍旧不够理想，且会发生反应不充分的现象。

申请号为201220188706.1的中国专利公开了一种化工用气液反应罐，其包括罐体、罐座，进料口，出料口，罐座和出料口设置在罐体底部，进料口，出料口位于罐体顶部，其特征在于：罐体顶部设置兼做进气管的空心搅拌器，搅拌器顶端叶轮上具有至少两个的出气孔。该气液反应罐结构简单，设计合理，成本低，在一定程度上增加了气液反应面积，提高了反应效率。

申请号为201320236461.X的中国专利公开了一种气液反应器，所述气液反应器设有反应器本体，所述反应器本体设有气体到入口，液体引入口、辅助添加料口、排液口和排渣口，其中，辅助添加料口进入反应器本体内部空腔的部分设有若干个分支管口，所述分支管口与设置在搅拌轴上端的辅助添加料混合装置相配合，所述辅助添加料混合装置设有圆盘机构、杯状机构和薄壁叶片，所述杯状机构四周设有若干紧密的圆孔，当对反应器内进行添加催化加等辅助添加料时，能快速融入反应器内部的气液中，提高了反应效率，同时，所述反应器本体内部还设有超声波发射器，超声波发射器发射的超声波信号有效催化了气液反应速率，提高反应效率。

以上两个专利的气液反应设备在一定程度上提高了反应效率，但是其实质仍旧是将气体通入反应容器内，主要通过搅拌作用进行混合，虽然增加了超声波发射器等辅助装置以提高反应效率，气体与液体的接触面积还是不够大，反应效率仍旧有待提高。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种气液反应系统。本实用新型的气液反应系统中气体与液体的接触面积大，因此反应效率高，且反应原料的反应参与率高。

本实用新型的具体技术方案为：一种气液反应系统，包括气液反应器和反应液中转罐，所述气液反应器上设有液体进口、液体出口、气体进口、气体出口、媒介进口和媒介出口。所述液体进口通过管路与所述反应液中转罐的出口接通，所述液体出口通过管路与反应液中转罐的进口接通；所述气液反应器的内腔由上至下依次分为进料段、反应段和出料段，所述进料段、反应段和出料段之间通过隔板分隔；所述液体进口和气体进口设于所述进料段，所述液体出口和气体出口设于所述出料段，所述媒介进口和媒介出口设于所述反应段，反应段内设有若干反应管，所述反应管贯穿反应段，且反应管的两端分别固定于反应段的上下两块隔板上，反应管连通进料段和出料段。

本实用新型的气液反应系统在运作时，气体和液体分别从气液反应器的气体进口、液体进口进入进料段，接着气体和液体一同进入反应管内，在反应管内，由于气体和液体同时流动，液体在反应管的内壁形成一层向下流动的膜，而气体则从反应管的中心向下流动。此时液体与气体的接触表面积大幅度扩增，因此反应效率极高。在反应段，媒介（热媒物质或者冷媒物质）能够对反应物质进行加热或冷却，使反应更高效。之后气体和反应液进入出料段，气体处气体出口排出，液相物质从液体出口排出，进入反应液中转罐中进行消泡，最后反应液中转罐中液体再次进入气液反应器。

作为优选，所述的气液反应器中，液体进口位于进料段的侧壁上，所述气体进口位于进料段的顶部，所述液体出口位于出料段的底部，所述气体出口位于出料段的侧壁上，所述媒介进口和媒介出口位于反应段的侧壁上，且媒介进口的位置低于媒介出口的位置。

使液体进口的位置低于气体进口，能够避免气体和液体在进入反应管前就充分接触。使液体出口位置低于气体出口位置，气体会由于上浮从气体出口排出，防止液体从气体出口排出。

作为优选，所述气液反应器的反应段设有若干缓流板，所述缓流板由下而上依次交错设置于反应段中。缓流板的设置能够增加媒介物质在反应段的流道长度，停留时间更长。

作为优选，所述相邻缓流板之间的间距由下至上依次减小。在媒介物质刚进入反应段时，热媒物质温度较高（冷媒物质温度较低），与反应物质的热交换效率更高，因此无需很长的接触时间，但是随着热媒物质热量的逐渐消耗（冷媒物质热量逐渐的增加），媒介物质与反应物质的温差变小，热交换效率降低，因此需要更长的时间来进行热交换，因此将反应段中缓流板由下至上的间距逐渐减小，能够使媒介物质在反应段上段的停留时间更久，增加热交换时间，从而加速反应效率。

作为优选，所述反应管的上端位置高于分隔进料段与反应段的隔板，且反应管的上端位置高于液体进口的位置。

将反应管上段位置设计高于其上端的隔板和液体进口，如此，液体进入进料段后，不会直接进入反应管，而是在进料段底部积蓄，知道液面高于反应管的上端，才会逐渐进入反应管内，这样能够控制流速，确保反应管内液体的成膜性。

作为优选，所述反应管的下端位置低于高于分隔出料段与反应段的隔板，且反应管的下端位置低于气体出口的位置。

使反应管的下端位置低于其下端隔板和气体出口的位置，能够使气体和液体分离。

作为优选，所述反应液中转罐内设有搅拌装置。搅拌装置的设置能够将反应液中转罐内的液体物料更加均匀。

与现有技术对比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的气液反应系统中气体与液体的接触面积大，因此反应效率高，且反应原料的反应参与率高。

附图说明

图1是本实用新型中实施例1的一种结构示意图；

图2是本实用新型中实施例2的一种结构示意图；

图3是本实用新型中气液反应器的一种结构示意图。

附图标记为：气液反应器1、反应液中转罐2、进料段3、反应段4、出料段5、隔板6、反应管7、缓流板8、液体进口11、液体出口12、气体进口13、气体出口14、媒介进口15、媒介出口16、搅拌装置21。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。在本实用新型中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。

实施例1

如图1、图3所示：一种气液反应系统，包括气液反应器1和反应液中转罐2。所述气液反应器上设有液体进口11、液体出口12、气体进口13、气体出口14、媒介进口15和媒介出口16。所述液体进口通过管路与所述反应液中转罐的出口接通，且所述液体进口与反应液中转罐的出口之间的管路上设有泵，所述液体出口通过管路与反应液中转罐的进口接通；所述气液反应器的内腔由上至下依次分为进料段3、反应段4和出料段5，所述进料段、反应段和出料段之间通过隔板6分隔；所述液体进口和气体进口设于所述进料段，所述液体出口和气体出口设于所述出料段，所述媒介进口和媒介出口设于所述反应段，反应段内设有六根反应管7，所述反应管贯穿反应段，且反应管的两端分别固定于反应段的上下两块隔板上，反应管连通进料段和出料段。

所述的气液反应器中，液体进口位于进料段的侧壁上，所述气体进口位于进料段的顶部，所述液体出口位于出料段的底部，所述气体出口位于出料段的侧壁上，所述媒介进口和媒介出口位于反应段的侧壁上，且媒介进口的位置低于媒介出口的位置。所述反应管的上端位置高于分隔进料段与反应段的隔板，且反应管的上端位置高于液体进口的位置。

所述反应管的下端位置低于分隔出料段与反应段的隔板，且反应管的下端位置低于气体出口的位置。

且在所述气液反应器的反应段设有六块缓流板8，所述缓流板由下而上依次交错设置于反应段中。所述相邻缓流板之间的间距由下至上依次减小。

本实施例的气液反应系统在运作时，气体和液体分别从气液反应器的气体进口、液体进口进入进料段，接着气体和液体一同进入反应管内，在反应管内，由于气体和液体同时流动，液体在反应管的内壁形成一层向下流动的膜，而气体则从反应管的中心向下流动。此时液体与气体的接触表面积大幅度扩增，因此反应效率极高。在反应段，媒介（热媒物质或者冷媒物质）能够对反应物质进行加热或冷却，使反应更高效。之后气体和反应液进入出料段，气体处气体出口排出，液相物质从液体出口排出，进入反应液中转罐中进行消泡，最后反应液中转罐中液体再次进入气液反应器。

实施例2

如图2、图3所示，实施例2与实施例1的不同之处在于实施例2的所述反应液中转罐内设有搅拌装置21。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种气液反应系统，包括气液反应器（1）和反应液中转罐（2），所述气液反应器上设有液体进口（11）、液体出口（12）、气体进口（13）、气体出口（14）、媒介进口（15）和媒介出口（16），其特征在于：所述液体进口通过管路与所述反应液中转罐的出口接通，所述液体出口通过管路与反应液中转罐的进口接通；所述气液反应器的内腔由上至下依次分为进料段（3）、反应段（4）和出料段（5），所述进料段、反应段和出料段之间通过隔板（6）分隔；所述液体进口和气体进口设于所述进料段，所述液体出口和气体出口设于所述出料段，所述媒介进口和媒介出口设于所述反应段，反应段内设有若干反应管（7），所述反应管贯穿反应段，且反应管的两端分别固定于反应段的上下两块隔板上，反应管连通进料段和出料段。

2.如权利要求1所述的气液反应系统，其特征在于，所述的气液反应器中，液体进口位于进料段的侧壁上，所述气体进口位于进料段的顶部，所述液体出口位于出料段的底部，所述气体出口位于出料段的侧壁上，所述媒介进口和媒介出口位于反应段的侧壁上，且媒介进口的位置低于媒介出口的位置。

3.如权利要求2所述的气液反应系统，其特征在于，所述气液反应器的反应段设有若干缓流板（8），所述缓流板由下而上依次交错设置于反应段中。

4.如权利要求3所述的气液反应系统，其特征在于，所述相邻缓流板之间的间距由下至上依次减小。

5.如权利要求2所述的气液反应系统，其特征在于，所述反应管的上端位置高于分隔进料段与反应段的隔板，且反应管的上端位置高于液体进口的位置。

6.如权利要求2或5所述的气液反应系统，其特征在于，所述反应管的下端位置低于分隔出料段与反应段的隔板，且反应管的下端位置低于气体出口的位置。

7.如权利要求1所述的气液反应系统，其特征在于，所述反应液中转罐内设有搅拌装置（21）。