CN218573621U - 一种用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器，属于化工装置。该装置包括一个反应器罐体和一套错位取液喷射混合系统，所述反应器罐体设有多支进气管，所述的进气管从反应器罐体顶插入到反应器罐体液面上方的区域，所述的反应器取消了常规搅拌器、内部无机械转动设备，有效避免了现有气液相反应器搅拌装置需要密封、高能耗的问题，所述的气液反应器通过气液喷淋接触混合和浆液错位取液混合，实现气液相的低阻力高效物质和能量传递，系统节能效果好，运行更加可靠。

Description

一种用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器

技术领域

本实用新型涉及化工领域，具体涉及一种用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器。

背景技术

在化工、环保、食品等领域，气液反应往往在反应器/釜中进行。如湿法焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾的生产中，为使提高反应速率，经常采用鼓泡反应器，但鼓泡方式需要克服的阻力较大、能耗高，同时鼓泡气速较高时气体和液体物料接触效率下降，混合不均，反应收率低。此外，大部分反应器以内搅拌为主，但机械搅拌的密封成本和故障率较高，系统运行能耗大。

专利CN201220732323.6公开了一种反应器，通过增设气体均布器将中心管出来的气体物料分成若干股细流或气泡，增加了气体物料和液体物料的接触，使得气液混合更均匀，反应彻底。但是该反应器结构比较复杂，阻力大，在使用的过程中气体均布器容易发生损坏，维修使用不方便。

专利CN201720300607.0公开了一种气-液相反应器，设置有两个气体物料进口，用于有两种不同气体物料参与反应的场合，实现两种气体物料分开单独进料，但依然存在鼓泡进料方式阻力偏高和内部搅拌方式固有的问题。

专利CN201911285309.9公开了一种生产焦亚硫酸钠的系统及制备方法，气液相反应器采用气液预混的单路进气方式，与鼓泡反应器相比阻力有所下降，但单路进气气速偏高导致气、液接触时间有限，混合传质和吸收效果有待进一步改善。

发明内容

本实用新型是针对上述存在的不足提供一种用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器。

一种用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器，该反应器包括反应器罐体，所述的反应器罐体包括反应器筒体、反应器顶封头和反应器底封头；所述反应器罐体底部取液口通过浆液收集管、浆液循环泵和浆液输送管与反应器罐体顶部的气相物料进气口相连，液体物料进料口位于气相物料进气口内。

本实用新型技术方案中：浆液收集管和浆液输送管上分别设有浆液收集管调节阀和浆液输送管调节阀。

本实用新型技术方案中：出气口位于反应器罐体的顶端，排料口位于反应器罐体的底端。

本实用新型技术方案中：所述的气相物料进气口为2~4个，气相物料进气口的进气管道为文丘里管结构或圆柱管结构。

本实用新型技术方案中：进气管道通过焊接或法兰连接的形式固定在反应器罐体的顶盖上，围绕反应器顶盖中心呈环形均匀分布。

本实用新型技术方案中：出气口的出气管道的数量为1个，其通过焊接或法兰连接的形式固定在反应器顶盖中心位置。

本实用新型技术方案中：错位取液口位于以反应器顶盖为中心、将进气管道出口投影旋转(360/n)°角度的对应位置，其中n为进气管道的数量。

在一些具体的技术方案中：

一种用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器，该反应器包括反应器罐体、多路进气与错位取液喷射混合装置），所述的反应器罐体包括底端的反应器底封头，反应器筒体和反应器顶封头所述的原料气进气管道采用多路进气方式、围绕反应器罐体顶部中心均匀布置在罐体顶部；气相物料进气口位于反应器罐体的顶端，液体物料进料口位于气相物料进气口内，出气口位于反应器罐体的顶端；所述反应器罐体底部的浆液收集管通过浆液循环泵和浆液输送管与反应器罐体顶部的浆液喷淋装置相连；液体原料进料口分别对应设置在反应器罐体的多路进气管道内，采用错位取液回喷快速混合设计、实现整体浆液的快速均匀混合；排料口位于反应器罐体的底端；液体进口设有过滤网。

本实用新型技术方案中：反应器主体为圆筒状结构，圆筒内径一般为Φ1.2m~Φ4.6m，圆筒径向高度2.5m~6m。

本实用新型技术方案中：所述的进气管道的主管直径一般为DN150~DN350。

本实用新型技术方案中：所述的若干进气管道气体最终通过出气管道汇集流出反应器。

本实用新型的有益效果：

①.本实用新型采用多支进气管设计，吸收液在进气管垂直入口段喷入与气体混合，延长气、液接触时间，气、液接触更加充分，改善传质效果。

②.本实用新型采用多支进气管，可在保证传质吸收效果的同时有效降低气相阻力，更加节能。

③.采用错位取液回喷设计，可实现反应器内液体的快速混合，保证反应器内各处浆液浓度均匀。

④.采用错位取液回喷设计，取消了常规搅拌器，更利于设备检修及系统密封。

⑤.与气体、液体接触的管道内壁采用抛光等处理，降低壁面挂料和壁面腐蚀速率，提高装置可靠性，降低故障率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型结构示意图（错位取液回喷方式）。

图中：1.反应器罐体；101.反应器筒体；102.反应器顶封头；103.反应器底封头；2.气相原料进气口；3.出气口；4.排料口；5.浆液循环泵；6.浆液收集管；601.浆液收集管支管；602.浆液收集管浆液进口；7.浆液收集管调节阀；8.浆液输送管；9.浆液输送管调节阀；10.液体原料进料口。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此：

如图1所示，本实用新型的气液相反应器包括反应器罐体1，所述的反应器罐体1包括反应器筒体101、反应器顶封头102和反应器底封头103；

本实用新型的气相物料进气口2位于反应器罐体1的顶端，液体物料进料口10位于气相物料进气口2内，出气口3位于反应器罐体1的顶端，排料口4位于反应器罐体1的底端；

本实用新型的反应器罐体1底部的浆液收集管6通过浆液循环泵5和浆液输送管8与反应器罐体1顶部的浆液喷淋装置10相连，浆液收集管6和浆液输送管8上分别设有浆液收集管调节阀7和浆液输送管调节阀9；

所述的气相原料进气口2采用多路进气方式，通过焊接或法兰连接的形式固定在反应器顶封头102上，围绕反应器顶封头102的中心呈环形均匀分布；

进一步地，气相原料进气口2可为文丘里管结构或圆柱管结构，数量不低于2个，以3或4个为佳；

所述的液体原料进料口10分别对应设置在反应器罐体1的多路气相物料进气口2内，实现整体浆液的快速均匀混合；

进一步地，采用错位取液回喷快速混合设计、实现反应器罐体1内液相浓度的快速均匀混合，如图2所示；

本实用新型的反应器罐体1设有1个出气口3，通过焊接或法兰连接的形式固定在反应器顶封头102中心位置，所述的若干气相原料进气口2的气体最终通过出气口3汇集流出；

本实用新型的浆液收集管浆液进口602位于以反应器顶封头102中点为中心、将气相物料进气口2出口投影旋转(360/n)°角度的对应位置，其中n为进气管道的数量，如图2所示；

本实用新型的反应器筒体101为圆筒状结构，圆筒内径无特殊限制，一般为Φ1m~Φ4m，圆筒径向高度2m~5m。

本实用新型的气相物料进气口2的进口气相物料流速控制在20m/s以下，以10m/s左右为佳；液体原料进料口10的物料出口喷淋速度以30～40m/s为佳；液气比（L/G）控制在4L/m³以上，不低于8L/m³效果更佳。

本实用新型的气液相反应器在不同气量下SO₂吸收效率与阻力损失情况如表1所列，采用4进口设计较单进口设计的SO₂吸收效率有大幅提高，而气相阻力损失更低；和常规鼓泡反应器相比，本实用新型的气液相反应器气相阻力更低，节能效果明显。

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Claims (7)

1.一种用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器，其特征在于：该反应器包括反应器罐体（1），所述的反应器罐体（1）包括反应器筒体（101）、反应器顶封头（102）和反应器底封头（103）；所述反应器罐体（1）底部取液口通过浆液收集管（6）、浆液循环泵（5）和浆液输送管（8）与反应器罐体（1）顶部的气相物料进气口（2）相连，液体物料进料口（10）位于气相物料进气口（2）内。

2.根据权利要求1所述的用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器，其特征在于：浆液收集管（6）和浆液输送管（8）上分别设有浆液收集管调节阀（7）和浆液输送管调节阀（9）。

3.根据权利要求1所述的用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器，其特征在于：出气口（3）位于反应器罐体（1）的顶端，排料口（4）位于反应器罐体（1）的底端。

4.根据权利要求1所述的用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器，其特征在于：所述的气相物料进气口（2）为2~4个，气相物料进气口（2）的进气管道为文丘里管结构或圆柱管结构。

5.根据权利要求4所述的用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器，其特征在于：进气管道通过焊接或法兰连接的形式固定在反应器罐体（1）的顶盖上，围绕反应器顶盖中心呈环形均匀分布。

6.根据权利要求3所述的用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器，其特征在于：出气口（3）的出气管道的数量为1个，其通过焊接或法兰连接的形式固定在反应器顶盖中心位置。

7.根据权利要求1所述的用于制备亚硫酸盐的低阻高效反应器，其特征在于：错位取液口位于以反应器顶盖为中心、将进气管道出口投影旋转(360/n)°角度的对应位置，其中n为进气管道的数量。

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