CN217410737U - 一种气液混合反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型要解决的技术问题是提供一种气液混合反应器，体积小、通量大、混合效果好，其包括上腔外壳和下腔外壳，所述上腔外壳和下腔外壳上下拼接为整腔，所述整腔内紧密叠放有若干个上下分布的流道叠片，若干个流道叠片至少包括A型流道叠片和B型流道叠片；所述A型流道叠片上密布有若干个A型通孔，所述B型流道叠片上密布有若干个B型通孔，所述A型通孔的面积小于B型通孔；所述上腔外壳的顶部设有进液管口，所述下腔外壳的底部设有出液管口，所述若干个流道叠片叠加形成允许流体通过的紊流微通道。

Description

一种气液混合反应器

技术领域

本实用新型涉及化学反应设备领域，尤其是涉及微通道反应器，具体涉及一种气液混合反应器。

背景技术

气液混合反应是化学制品中常见的反应，需要借助特定的气液混合反应器进行气液混合反应，达到气体与相容性液体混合效果，然而，现有技术中的气液混合反应器多采用喷淋吸收，鼓泡吸收等方式，一般是平面复杂结构，体积大、通量小、阻力大，特殊材料加工难度大，且混合效率低，难以实现商业化推广。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种气液混合反应器，体积小、通量大、混合效果好。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种气液混合反应器，包括上腔外壳和下腔外壳，所述上腔外壳和下腔外壳上下拼接为整腔，所述整腔内紧密叠放有若干个上下分布的流道叠片，若干个流道叠片至少包括A型流道叠片和B型流道叠片；

所述A型流道叠片上密布有若干个A型通孔，所述B型流道叠片上密布有若干个B型通孔，所述A型通孔的面积小于B型通孔；

所述上腔外壳的顶部设有进液管口，所述下腔外壳的底部设有出液管口，所述若干个流道叠片叠加形成允许流体通过的紊流微通道。

进一步的，若干个流道叠片还包括C型流道叠片和D型流道叠片，所述C型流道叠片的中心位置设有C型通孔，所述D型流道叠片生设有多个环形分布的D型通孔。

进一步的，A型流道叠片、B型流道叠片、C型流道叠片和D型流道叠片均为圆形，所述A型通孔和B型通孔均为多边形孔，所述C型通孔为圆孔，所述D型通孔为弧形孔。

进一步的，所述上腔外壳和下腔外壳的拼接处设有互相密封嵌合的企口，所述上腔外壳和下腔外壳的外侧设有对接法兰。

进一步的，所述流道叠片为合金或陶瓷制作成。

本实用新型与现有技术相比所取得的有益效果如下：

1、若干个流道叠片叠加形成允许流体通过的紊流微通道，该紊流微通道复杂无规则，高速流体（气体、液体）在复杂结构的紊流微通道内通过时形成强烈的紊流，从而使气体和液体运动无序发生强烈的剪切、互相混掺现象，从而达到良好的混合效果；

本实用新型整体体积小、通量大，且具有良好的气液混合效果；

2、若干个流道叠片包括A型流道叠片、B型流道叠片、C型流道叠片和D型流道叠片四种类型的流道叠片，每种流道叠片上的通孔形状不同，四种流道叠片互相排列组合形成不同复杂结构的紊流微通道，来满足不同种类气液混合强度要求；

3、本实用新型的流道叠片采用耐腐蚀的合金或陶瓷，防止发生汽蚀现象。

附图说明

图1为本实用新型所述气液混合反应器结构示意图；

图2为本实用新型所述A型流道叠片结构示意图；

图3为本实用新型所述B型流道叠片结构示意图；

图4为本实用新型所述C型流道叠片结构示意图；

图5为本实用新型所述D型流道叠片结构示意图；

图6为图1中A结构放大示意图；

图7为本实用新型所述气液混合反应器应用在气液混合反应系统示意图；

图中：1、上腔外壳，2、下腔外壳，3、进液管口，4、出液管口，5、A型流道叠片，51、A型通孔，6、B型流道叠片，61、B型通孔，7、C型流道叠片，71、C型通孔，8、D型流道叠片，81、D型通孔，9、冷却箱，10、总进气管，11、总进液管，12、总出液管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1-4所示，本实施例公开一种气液混合反应器，包括上腔外壳1、下腔外壳2以及若干个流道叠片，上腔外壳1和下腔外壳2能够上下拼接为圆筒形的整腔。为了提高密封性，在上腔外壳1和下腔外壳2的拼接处加工有互相密封嵌合的企口，在上腔外壳1和下腔外壳2的外侧壁加工有对接法兰，对接法兰配合螺栓将上腔壳体与下腔壳体紧固为一体。在上腔外壳1的顶部设有进液管口3，在下腔外壳2的底部设有出液管口4。

若干个流道叠片均为直径100mm、2mm厚的圆片状结构，采用耐腐蚀陶瓷制作而成。若干个流道叠片上下紧密叠放在整腔内。若干个流道叠片包括有A型流道叠片5、B型流道叠片6、C型流道叠片7和D型流道叠片8四种类型。在A型流道叠片5上密布有若干个A型通孔51，在B型流道叠片6上密布有若干个B型通孔61，A型通孔51和B型通孔61均为正六边形孔，A型通孔51的面积小于B型通孔61。C型流道叠片7的中心位置设有C型通孔71，C型通孔71为圆孔。 D型流道叠片8生设有四个环形分布的D型通孔81，D型通孔81为弧形孔。

若干个流道叠片叠加形成允许流体通过的紊流微通道，由于每种流道叠片上的通孔形状不同，四种流道叠片互相排列组合形成不同复杂结构的紊流微通道，来满足不同种类气液混合强度要求。如图6所示，当流体经过紊流微通道时，流体无序的流动，发生互相剪切和混掺。A型流道叠片5（以下简称A）、B型流道叠片6（以下简称B）、C型流道叠片7（以下简称C）和D型流道叠片8（以下简称D）从上到下的排列顺序根据需求可以不同排序，例如ABCABDABC……、ABABCABABDABABC……、ABCABABDABCABABC……等。本实施例所述的流道叠片排列顺序仅是为了便于描述本实用新型和简化举例描述，而不是指示或暗示所指的流道叠片必须上述三种排列方式，也可以通过常规调节其他排列顺序，因此不能理解为对本实用新型的限制。其中，AB叠合时，两者采用不同旋转角度（包括但不限于15°、30°、45°、60°、75°、90°），从而使A型通孔51与B型通孔61形成不同剪切角度的通孔，从而产生不同混合效果。

本实用新型所述气液混合反应器具体使用时，为了提高生产效率，往往是采用多个本实用新型所述气液混合反应器首尾串联，由于气液混合反应会放热，需要放入冷却箱9内冷却，从而形成气液混合反应系统。

如图7所示，以在液体原料内混合氟氮混合气体为例，四个气液混合反应器通过进液管口3和出液管口4上下串联为一体，并固定在冷却箱9内，冷却箱9的顶部设有总进气管10，总进气管10的下端连通第一个气液混合反应器的进液管口3，总进气管10的侧壁连通有总进液管11。在冷却箱9底部设有总出液管12，总出液管的上端连通最后一个气液混合反应器的出液管口4。混合氟氮混合气体从总进气管10内进入，同时液体原料从总进液管进入，氟氮混合气体和液体原料依次进入各个气液混合反应器内，若干个流道叠片叠加形成允许流体通过的紊流微通道，该紊流微通道复杂无规则，高速流体（气体、液体）在复杂结构的紊流微通道内通过时形成强烈的紊流，从而使气体和液体运动无序发生强烈的剪切、互相混掺现象，从而达到良好的混合效果。

该实用新型可以针对不同的流体、不同的气液比、不同的混合要求，通过各个流道叠片排列组合方式、旋转组合角度实现不同的功能，其应用领域很广，可以应用在恶劣的化学领域、合金生产领域，也可向航天领域拓展应用。

Claims (5)

1.一种气液混合反应器，其特征在于，包括上腔外壳和下腔外壳，所述上腔外壳和下腔外壳上下拼接为整腔，所述整腔内紧密叠放有若干个上下分布的流道叠片，若干个流道叠片至少包括A型流道叠片和B型流道叠片；

所述A型流道叠片上密布有若干个A型通孔，所述B型流道叠片上密布有若干个B型通孔，所述A型通孔的面积小于B型通孔；

所述上腔外壳的顶部设有进液管口，所述下腔外壳的底部设有出液管口，所述若干个流道叠片叠加形成允许流体通过的紊流微通道。

2.根据权利要求1所述的气液混合反应器，其特征在于，若干个流道叠片还包括C型流道叠片和D型流道叠片，所述C型流道叠片的中心位置设有C型通孔，所述D型流道叠片生设有多个环形分布的D型通孔。

3.根据权利要求2所述的气液混合反应器，其特征在于，A型流道叠片、B型流道叠片、C型流道叠片和D型流道叠片均为圆形，所述A型通孔和B型通孔均为多边形孔，所述C型通孔为圆孔，所述D型通孔为弧形孔。

4.根据权利要求1所述的气液混合反应器，其特征在于，所述上腔外壳和下腔外壳的拼接处设有互相密封嵌合的企口，所述上腔外壳和下腔外壳的外侧设有对接法兰。

5.根据权利要求1-4任一项所述的气液混合反应器，其特征在于，所述流道叠片为合金或陶瓷制作成。

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