CN220496324U - 一种气液反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气液反应器，属于气液搅拌反应技术领域，一种气液反应器，包括反应釜和可拆卸设于其顶部的顶盖，还包括：空心搅轴，空心搅轴上设有横搅动桨，用于横向搅拌混合反应釜内的流体；竖搅动桨，用于竖向搅拌混合反应釜内的流体；螺旋式喷气管，螺旋式喷气管上均匀设置有多个喷气孔；本实用新型中气流通到螺旋式喷气管上的各个喷气孔喷出到液体中，可将连续的气流分散破碎为大量气泡，可以在不增加搅拌能耗的同时生成数量多、尺寸小的气泡，能向反应釜内全方位喷吹气泡，延长气泡在反应釜内的平均停留时间，消除反应釜底部区域的搅拌弱区或搅拌死区，使得气体能全面彻底的接触到液体，进而提高反应釜内液体反应混合效果。

Description

一种气液反应器

技术领域

本实用新型涉及气液搅拌反应技术领域，更具体地说，涉及一种气液反应器。

背景技术

气液反应器作为一种流体混合设备，因其具有多相接触效率高、混合性能好等优点被广泛应用于石油、化工、冶金、材料等领域。气液反应器的反应釜内，通过搅拌桨叶以带动液体在釜内循环流动，并将连续的气流分散破碎为大量气泡，强化了气-液两相界面间相际传递能力。相较于自由鼓泡工艺，气-液搅拌具有高湍流、多尺度涡流拟序结构等特性。

在气液搅拌过程中，釜内的气泡直径和数量直接决定着气液相界接触面积及相间热-质传递性能，而现有的气液反应器的反应釜中的气管是竖直的，且出气孔位于端部，以及通过简单的桨叶进行搅拌，在流体混合反应时，气液接触时间短、接触面积小以及气泡直径大、数量少的缺陷，从而影响反应釜内流体的混合反应效果，混合质量不佳，且反应混合效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气液反应器以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种气液反应器，包括反应釜和可拆卸设于其顶部的顶盖，还包括：

空心搅轴，设于所述顶盖下方，所述顶盖内设有带动所述空心搅轴转动的驱动组件，所述空心搅轴上设有横搅动桨，用于横向搅拌混合所述反应釜内的流体；

竖搅动桨，与所述空心搅轴相连，用于竖向搅拌混合所述反应釜内的流体；

联动机构，设于所述空心搅轴内，所述空心搅轴转动的同时通过所述联动机构带动所述竖搅动桨竖向转动；

螺旋式喷气管，设于所述顶盖下方，所述螺旋式喷气管上均匀设置有多个喷气孔，使气体通过所述喷气孔通入所述反应釜内。

进一步的，所述联动机构包括：

内杆，设于所述空心搅轴内且与所述顶盖底部相连；

联动杆，转动设于所述空心搅轴侧壁，所述竖搅动桨与所述联动杆相连，所述联动杆位于所述空心搅轴内的一端设有锥形齿轮；

配合齿圈，设于所述内杆上，且与所述锥形齿轮啮合连接。

进一步的，还包括：

多个刮板，转动设于所述反应釜内，与所述反应釜内壁滑动贴合，所述空心搅轴转动时同时带动所述刮板转动，所述刮板上设有辅助桨。

进一步的，所述刮板上设有连接块，所述连接块上开设有插入槽，所述空心搅轴的底部设有与所述插入槽相适配的插块。

进一步的，还包括：

连接架，与所述连接块的底部相连，且所述连接架与多个所述刮板均相连；

滑槽，开设于所述反应釜的底部，与所述连接架滑动适配。

进一步的，所述横搅动桨和竖搅动桨均位于所述螺旋式喷气管的内部。

进一步的，所述驱动组件包括：

驱动件，设于所述顶盖内部，所述驱动件的输出端设有直齿轮；

外齿圈，设于所述空心搅轴位于所述顶盖内部的外壁上，且与所述直齿轮相啮合。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型中空心搅轴转动会带动横搅动桨横向转动，同时气流通到螺旋式喷气管上的各个喷气孔喷出到液体中，可将连续的气流分散破碎为大量气泡，强化了气-液两相界面间相际传递能力，使得液体反应效果更好；同时通过螺旋形状的螺旋式喷气管可以在不增加搅拌能耗的同时生成数量多、尺寸小的气泡，且通过螺旋式喷气管的螺旋分布能极大地增加了其与反应釜内的接触面积，能向反应釜内全方位喷吹气泡，使反应釜内气泡空间分布均匀，还可以延长气泡在反应釜内的平均停留时间，即气液挤出时间有极大延长，消除反应釜底部区域的搅拌弱区或搅拌死区，使得气体能全面彻底的接触到液体，进而极大提高反应釜内液体反应混合效果和混合质量。

2、当空心搅轴在转动时，会同时通过联动机构带动竖搅动桨竖向转动，也就是竖搅动桨在绕空心搅轴公转的同时，竖搅动桨会进行自转，可使得反应釜内液体能翻转混合的更加全面以及彻底，进一步的提高反应釜内液体的混合反应效果，反应更加快速均匀，进一步提高反应混合的效率，实用性强。

3、本实用新型中当空心搅轴在转动时即会带动刮板和辅助桨转动，刮板在转动时不断会提高反应釜的流体紊乱和搅拌效果，而且会对反应釜内壁上的液体进行刮除，极大避免部分流体物质粘附在内部上而无法参与混合的情况，能够进一步的提高反应釜内液体的混合效果。

附图说明

图1为本实用新型外部结构示意图；

图2为本实用新型反应釜内部立体结构示意图；

图3为本实用新型顶盖上部件结构示意图；

图4为本实用新型反应釜的剖视结构示意图；

图5为图4中A处放大结构示意图；

图6为本实用新型空心搅轴内剖结构示意图；

图7为图6中B处放大结构示意图；

图8为本实用新型内杆上联动机构结构示意图；

图9为图6中C处放大结构示意图。

图中标号说明：

1、反应釜；2、顶盖；3、空心搅轴；4、横搅动桨；5、竖搅动桨；6、联动机构；61、内杆；62、联动杆；63、锥形齿轮；64、配合齿圈；7、螺旋式喷气管；8、刮板；9、辅助桨；10、连接块；11、插入槽；12、插块；13、连接架；14、滑槽；15、驱动件；16、直齿轮；17、外齿圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-3和图6，一种气液反应器，包括反应釜1和可拆卸设于其顶部的顶盖2，还包括：空心搅轴3，设于顶盖2下方，顶盖2内设有带动空心搅轴3转动的驱动组件，本申请中驱动组件可采用电机，空心搅轴3上设有横搅动桨4，用于横向搅拌混合反应釜1内的流体；竖搅动桨5，与空心搅轴3相连，用于竖向搅拌混合反应釜1内的流体；联动机构6，设于空心搅轴3内，空心搅轴3转动的同时通过联动机构6带动竖搅动桨5竖向转动；螺旋式喷气管7，设于顶盖2下方，螺旋式喷气管7上均匀设置有多个喷气孔，使气体通过喷气孔通入反应釜1内。横搅动桨4和竖搅动桨5均位于螺旋式喷气管7的内部。

使用时，首先将待混合搅拌的流体投入到反应釜1中，然后使得顶盖2安装在反应釜1的上方，并且此时顶盖2上的螺旋式喷气管7、横搅动桨4和竖搅动桨5位于反应釜1的内部，之后启动顶盖2内的驱动组件带动空心搅轴3转动，空心搅轴3转动会带动其上的横搅动桨4横向转动，从而使得横搅动桨4会对反应釜1内的流体进行搅拌混合；同时通过外部设备将气流通到螺旋式喷气管7中，之后螺旋式喷气管7内的气体会通过其上的各个喷气孔(图中未示出)喷出到液体中，可将连续的气流分散破碎为大量气泡，强化了气-液两相界面间相际传递能力，使得液体反应效果更好；同时通过螺旋形状的螺旋式喷气管7可以在不增加搅拌能耗的同时生成数量多、尺寸小的气泡，且通过螺旋式喷气管7的螺旋分布能极大地增加了其与反应釜1内的接触面积，进而通过螺旋式喷气管7上的设置的喷气孔能向反应釜1内全方位喷吹气泡，使反应釜1内气泡空间分布均匀，还可以延长气泡在反应釜1内的平均停留时间，即气液挤出时间有极大延长，消除反应釜1底部区域的搅拌弱区或搅拌死区，使得气体能全面彻底的接触到液体，进而极大提高反应釜1内液体反应混合效果和混合质量，使用效果好。

当空心搅轴3在转动时，会同时通过联动机构6带动竖搅动桨5竖向转动，也就是竖搅动桨5在绕空心搅轴3公转的同时，竖搅动桨5会进行自转，通过竖搅动桨5的竖向转动可使得反应釜1内液体能够在不同与横搅动桨4的方向进行转动，可使得反应釜1内液体能翻转混合的更加全面以及彻底，进一步的提高反应釜1内液体的混合反应效果，反应更加快速均匀，进一步提高了反应混合的效率，实用性强。

本实施例中，优选的，请参阅图6和图9，驱动组件包括：驱动件15，设于顶盖2内部，驱动件15的输出端设有直齿轮16，本申请中的驱动件15采用电机；外齿圈17，设于空心搅轴3位于顶盖2内部的外壁上，且与直齿轮16相啮合。空心搅轴3与顶盖2通过轴承转动连接，并且空心搅轴3的端部伸入到顶盖2内部。启动驱动件15会带动直齿轮16转动，直齿轮16转动时即会带动外齿圈17和空心搅轴3转动。

本实施例中，优选的，请参阅图3和图6-7，联动机构6包括：内杆61，设于空心搅轴3内且与顶盖2底部相连；联动杆62，转动设于空心搅轴3侧壁并与空心搅轴的3侧壁轴承连接，竖搅动桨5与联动杆62相连，联动杆62位于空心搅轴3内的一端设有锥形齿轮63；配合齿圈64，设于内杆61上，且与锥形齿轮63啮合连接。空心搅轴3在转动时，会同时带动联动杆62和竖搅动桨5绕着空心搅轴3转动，而空心搅轴3内的内杆61不转动，此时联动杆62和竖搅动桨5会绕着空心搅轴3进行横向公转，联动杆62在横向转动时会带动锥形齿轮63横向转动，同时锥形齿轮63会由于和内杆61上的配合齿圈64相啮合的原因，此时锥形齿轮63会沿着配合齿圈64发生竖向转动，即锥形齿轮63会带动联动杆62竖向的转动，即联动杆62在公转的同时会发生自转，进而联动杆62即会带动竖搅动桨5竖向转动，也就是竖搅动桨5在绕空心搅轴3公转的同时，竖搅动桨5会以联动杆62为轴心进行自转。

本实施例中，优选的，请参阅图2和图4-5，多个刮板8，转动设于反应釜1内，与反应釜1内壁滑动贴合，空心搅轴3转动时同时带动刮板8转动，刮板8上设有辅助桨9。刮板8上设有连接块10，连接块10上开设有插入槽11，空心搅轴3的底部设有与插入槽11相适配的插块12。当使得顶盖2安装在反应釜1上后，此时空心搅轴3位于反应釜1内，且空心搅轴3的底部会插入到连接块10的插入槽11内，之后当空心搅轴3在转动时即会带动连接块10一起转动，即会带动刮板8和辅助桨9转动，刮板8在转动时不断会提高反应釜1的流体紊乱和搅拌效果，而且刮板8会对反应釜1内壁上的液体进行刮除，极大避免部分流体物质粘附在内部上而无法参与混合的情况，能够进一步的提高反应釜1内液体的混合效果，同时辅助桨9也能进一步提高反应釜1内的搅拌效果，使用效果有极大提升。

本实施例中，优选的，请参阅图5，还包括：连接架13，与连接块10的底部相连，且连接架13与多个刮板8均相连；滑槽14，开设于反应釜1的底部，与连接架13滑动适配。当连接块10带动连接架13转动时，连接架13会沿着滑槽14进行转动，通过滑槽14可为连接架13提供转动的轨道，并能提高连接架13的转动顺畅性和稳定性，使用效果好。

工作原理：使用时，首先将待混合搅拌的流体投入到反应釜1中，并关闭反应釜1底部排出口处阀门，使得反应釜1内的液体无法排出。然后使得顶盖2安装在反应釜1的上方，并且此时顶盖2上的螺旋式喷气管7、横搅动桨4和竖搅动桨5位于反应釜1的内部，之后启动驱动件15会带动直齿轮16转动，直齿轮16转动时即会带动外齿圈17和空心搅轴3转动，空心搅轴3转动会带动其上的横搅动桨4横向转动，从而使得横搅动桨4会对反应釜1内的流体进行搅拌混合；同时通过外部设备将气流通到螺旋式喷气管7中，之后螺旋式喷气管7内的气体会通过其上的各个喷气孔喷出到液体中，可将连续的气流分散破碎为大量气泡，强化了气-液两相界面间相际传递能力，通过螺旋形状的螺旋式喷气管7可以在不增加搅拌能耗的同时生成数量多、尺寸小的气泡，使反应釜1内气泡空间分布均匀。

当空心搅轴3在转动时，会同时带动联动杆62和竖搅动桨5绕着空心搅轴3转动，而空心搅轴3内的内杆61不转动，此时联动杆62和竖搅动桨5会绕着空心搅轴3进行横向公转，联动杆62在横向转动时会带动锥形齿轮63横向转动，同时锥形齿轮63会由于和内杆61上的配合齿圈64相啮合的原因，此时锥形齿轮63会沿着配合齿圈64发生竖向转动，即锥形齿轮63会带动联动杆62竖向的转动，即联动杆62在公转的同时会发生自转，进而联动杆62即会带动竖搅动桨5竖向转动，也就是竖搅动桨5在绕空心搅轴3公转的同时，竖搅动桨5会以联动杆62为轴心进行自转，通过竖搅动桨5的竖向转动可使得反应釜1内液体能够在不同与横搅动桨4的方向进行转动，可使得反应釜1内液体能翻转混合的更加全面以及彻底。

当使得顶盖2安装在反应釜1上后，此时空心搅轴3位于反应釜1内，且空心搅轴3的底部会插入到连接块10的插入槽11内，之后当空心搅轴3在转动时即会带动连接块10和连接架13一起转动，连接架13即会带动刮板8和辅助桨9转动，刮板8在转动时不断会提高反应釜1的流体紊乱和搅拌效果，而且刮板8会对反应釜1内壁上的液体进行刮除，避免部分流体物质粘附在内部上而无法参与混合的情况，进一步提高反应釜1内液体的混合效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种气液反应器，包括反应釜(1)和可拆卸设于其顶部的顶盖(2)，其特征在于，还包括：

空心搅轴(3)，设于所述顶盖(2)下方，所述顶盖(2)内设有带动所述空心搅轴(3)转动的驱动组件，所述空心搅轴(3)上设有横搅动桨(4)，用于横向搅拌混合所述反应釜(1)内的流体；

竖搅动桨(5)，与所述空心搅轴(3)相连，用于竖向搅拌混合所述反应釜(1)内的流体；

联动机构(6)，设于所述空心搅轴(3)内，所述空心搅轴(3)转动的同时通过所述联动机构(6)带动所述竖搅动桨(5)竖向转动；

螺旋式喷气管(7)，设于所述顶盖(2)下方，所述螺旋式喷气管(7)上均匀设置有多个喷气孔，使气体通过所述喷气孔通入所述反应釜(1)内。

2.根据权利要求1所述的一种气液反应器，其特征在于，所述联动机构(6)包括：

内杆(61)，设于所述空心搅轴(3)内且与所述顶盖(2)底部相连；

联动杆(62)，转动设于所述空心搅轴(3)侧壁，所述竖搅动桨(5)与所述联动杆(62)相连，所述联动杆(62)位于所述空心搅轴(3)内的一端设有锥形齿轮(63)；

配合齿圈(64)，设于所述内杆(61)上，且与所述锥形齿轮(63)啮合连接。

3.根据权利要求1所述的一种气液反应器，其特征在于，还包括：

多个刮板(8)，转动设于所述反应釜(1)内，与所述反应釜(1)内壁滑动贴合，所述空心搅轴(3)转动时同时带动所述刮板(8)转动，所述刮板(8)上设有辅助桨(9)。

4.根据权利要求3所述的一种气液反应器，其特征在于，所述刮板(8)上设有连接块(10)，所述连接块(10)上开设有插入槽(11)，所述空心搅轴(3)的底部设有与所述插入槽(11)相适配的插块(12)。

5.根据权利要求4所述的一种气液反应器，其特征在于，还包括：

连接架(13)，与所述连接块(10)的底部相连，且所述连接架(13)与多个所述刮板(8)均相连；

滑槽(14)，开设于所述反应釜(1)的底部，与所述连接架(13)滑动适配。

6.根据权利要求1所述的一种气液反应器，其特征在于，所述横搅动桨(4)和竖搅动桨(5)均位于所述螺旋式喷气管(7)的内部。

7.根据权利要求1所述的一种气液反应器，其特征在于，所述驱动组件包括：

驱动件(15)，设于所述顶盖(2)内部，所述驱动件(15)的输出端设有直齿轮(16)；

外齿圈(17)，设于所述空心搅轴(3)位于所述顶盖(2)内部的外壁上，且与所述直齿轮(16)相啮合。