CN212732112U - 一种超声微泡管式气液反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超声微泡管式气液反应器，包括中空纤维膜和超声波震板，所述超声波震板设置于中空纤维膜上下两端，所述中空纤维膜两端均设有密封法兰一，所述密封法兰一连接中空纤维膜的另一端设有配合其使用的密封法兰二，一侧所述密封法兰二上插接有液相管，另一侧所述密封法兰二上插接有出料管，所述液体管上端插接有气体管，所述气体管包括从上至下依次设有的气相进口、单向阀和气相出口，所述气体管下端气相出口延伸至液相管内部。本实用新型与现有技术相比的优点在于：结构简单、产品质量稳定、效率高、环保节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及反应器技术领域，具体是指一种超声微泡管式气液反应器。
背景技术
气液反应速率的快慢一方面取决于反应机理，另一方面取决于传质速率的快慢，其中以气体溶解度、溶解速率以及气泡直径有明显关系，气液传质速率与气泡直径成反比，气泡直径越小，比表面积越大，气液接触面积越大，由于气泡自身增压导致内部气压增大，达到一定极限值而导致气泡界面破裂消失，从而提高气液反应速率。
目前化工行业管式反应器为了累积气液传质时间，通过内部通道设计成弯折、分支交叉等特殊结构，使流体在局部产生涡流以强化混合，但这种结构加工成本高、压降大、操作弹性差；同时，复杂的内部结构和小特征尺寸使反应器更易被固体颗粒或黏稠物堵塞，尤其在弯折、分支交叉等结构处。因此需要开发出一种结构简单、高效的反应器。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种结构简单、产品质量稳定、效率高、环保节能的超声微泡管式气液反应器。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种超声微泡管式气液反应器，包括中空纤维膜和超声波震板，所述超声波震板设置于中空纤维膜上下两端，所述中空纤维膜两端均设有密封法兰一，所述密封法兰一连接中空纤维膜的另一端设有配合其使用的密封法兰二，一侧所述密封法兰二上插接有液相管，另一侧所述密封法兰二上插接有出料管，所述液体管上端插接有气体管，所述气体管包括从上至下依次设有的气相进口、单向阀和气相出口，所述气体管下端气相出口延伸至液相管内部。
本实用新型与现有技术相比的优点在于：相较于现有技术，本实用新型将超声微泡技术应用到反应器技术领域中，同时依靠中空纤维膜具有高通量、微尺寸、面积大等特点的配合使用，增强了反应器反应能力，避免了现有技术容易堵管和反应效率差用时较长的问题。
作为改进，所述中空纤维膜前后端均设有固定板，所述固定板上下端同超声波震板固定连接。固定板的作用是帮助超声波振动板和中空纤维膜的连接，因为中空纤维膜外部为圆筒状，而板状的超声波震板很难同中空纤维膜进行固定连接，因此需要固定板进行辅助固定。
作为改进，所述密封法兰一和密封法兰二上下端均设有螺纹孔，所述密封法兰一和密封法兰二通过设有固定螺栓配合螺纹结构固定连接。螺纹孔和固定螺栓能够通过螺纹结构配合，将密封法兰一和密封法兰二进行固定连接。
作为改进，所述中空纤维膜的外径为600pum，所述中空纤维膜的内径为300pum。采用较大的内径和外径，能够保证中空纤维膜的耐压形和较高的稳定性。
作为改进，所述出料管采用ABS耐高温腐蚀材料。出料管采用ABS耐高温腐蚀材料，避免反应完成的原料对出料管进行腐蚀等侵害，避免造成原料无法导出的问题。
附图说明
图1是本实用新型一种超声微泡管式气液反应器的结构示意图。
如图所示：1、中空纤维膜，2、超声波震板，3、密封法兰一，4、密封法兰二，5、液体管，6、出料管，7、气体管，8、气相进口，9、单向阀，10、气相出口，11、固定板，12、固定螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
结合附图1，一种超声微泡管式气液反应器，包括中空纤维膜1和超声波震板2，所述超声波震板2 设置于中空纤维膜1上下两端，所述中空纤维膜1两端均设有密封法兰一3，所述密封法兰一3连接中空纤维膜1的另一端设有配合其使用的密封法兰二4，一侧所述密封法兰二4上插接有液相管5，另一侧所述密封法兰二4上插接有出料管6，所述液体管5上端插接有气体管7，所述气体管7包括从上至下依次设有的气相进口8、单向阀9和气相出口10，所述气体管7下端气相出口10延伸至液相管5内部。
所述中空纤维膜1前后端均设有固定板11，所述固定板11上下端同超声波震板2固定连接。
所述密封法兰一3和密封法兰二4上下端均设有螺纹孔，所述密封法兰一3和密封法兰二4通过设有固定螺栓12配合螺纹结构固定连接。
所述中空纤维膜1的外径为600pum，所述中空纤维膜1的内径为300pum。
所述出料管6采用ABS耐高温腐蚀材料。
本实用新型在具体实施时，首先将液相送入到液相管5内部，然后打开单向阀9，将气相由气相进口 8送入，然后通过管道内的气相出口10出并且与液相混合，尚未开启超声前应保证气相流量较小。待混合相进入到中空纤维膜1内部时，开启超声波震板2进行超声微泡作业，气液反应完毕后将原料通过出料管 6排出管道。
本实用新型的工作原理：本实用新型使用的超声波震板2的基本原理是：由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质，超声波在介质中疏密相间的向前辐射，使介质流动而产生数以万计的微小气泡。本实用新型采用的中空纤维膜1膜通量、面积可根据实际反应需求进行配置，若需在高温或低温环境下反应可在前段配套温控系统，连接处采用密封法兰一3和密封法兰二4连接。本实用新型采用的气相出口10开口方向与液相管5流动方向相反。液相高速流动可在出气口部位形成微负压，一方面防止液相倒灌，另一方面有助于气相与液相的混合。通过超声波震板2能够选择合适的超声波频率，根据不同的超声波频率能够产生具体生产要求的微泡尺寸，辅助进行高效的反应。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种超声微泡管式气液反应器，其特征在于：包括中空纤维膜(1)和超声波震板(2)，所述超声波震板(2)设置于中空纤维膜(1)上下两端，所述中空纤维膜(1)两端均设有密封法兰一(3)，所述密封法兰一(3)连接中空纤维膜(1)的另一端设有配合其使用的密封法兰二(4)，一侧所述密封法兰二(4)上插接有液体管(5)，另一侧所述密封法兰二(4)上插接有出料管(6)，所述液体管(5)上端插接有气体管(7)，所述气体管(7)包括从上至下依次设有的气相进口(8)、单向阀(9)和气相出口(10)，所述气体管(7)下端气相出口(10)延伸至液体管(5)内部。
2.根据权利要求1所述的一种超声微泡管式气液反应器，其特征在于：所述中空纤维膜(1)前后端均设有固定板(11)，所述固定板(11)上下端同超声波震板(2)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种超声微泡管式气液反应器，其特征在于：所述密封法兰一(3)和密封法兰二(4)上下端均设有螺纹孔，所述密封法兰一(3)和密封法兰二(4)通过设有固定螺栓(12)配合螺纹结构固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种超声微泡管式气液反应器，其特征在于：所述中空纤维膜(1)的外径为600pum，所述中空纤维膜(1)的内径为300pum。
5.根据权利要求1所述的一种超声微泡管式气液反应器，其特征在于：所述出料管(6)采用ABS耐高温腐蚀材料。
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