DE212019000177U1 - Microinterfacial enhanced hydrogenation reaction system - Google Patents
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Abstract
Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst
einen Reaktorkörper, der als Reaktionskammer in dem Hydrierungsreaktionsprozess dient, um sicherzustellen, dass die Hydrierungsreaktion ausreichend fortschreiten kann;
einen Mikrogrenzflächengenerator, der mit dem Reaktorkörper verbunden ist, damit vor dem Eintritt des Wasserstoffs im Hydrierungsreaktionsprozess mit einer Flüssigkeit und/oder einem Festkörper-Flüssigkeit-Mischgut in den Reaktorkörper der Wasserstoff und/oder der flüssige Reaktant in dem Mikrogrenzflächengenerator mittels einer mechanischen Mikrostruktur und/oder einer turbulenten Mikrostruktur in einer vorbestimmten Wirkungsweise in die Mikroblasen und/oder Mikrotröpfchen mit einem Durchmesser im Mikrometerbereich zerkleinert werden, um die Phasengrenze-Stoffübertragungsfläche zwischen dem Wasserstoff und der Flüssigkeit und/oder Festkörper-Flüssigkeit-Mischgut im Verlauf der Reaktion zu vergrößern, wobei der Stoffübertragungswirkungsgrad zwischen den Reaktionsphasen vergrößert und die Hydrierungsreaktionsrate bei vorgegebener Temperatur und unter vorgegebenem Druck verbessert wird.
Microinterface-enhanced hydrogenation reaction system characterized in that it comprises
a reactor body serving as a reaction chamber in the hydrogenation reaction process to ensure that the hydrogenation reaction can sufficiently proceed;
a micro-interface generator, which is connected to the reactor body, so that before the hydrogen enters the hydrogenation reaction process with a liquid and / or a solid-liquid mixture into the reactor body, the hydrogen and / or the liquid reactant in the micro-interface generator by means of a mechanical microstructure and / or a turbulent microstructure in a predetermined mode of action into which microbubbles and / or microdroplets with a diameter in the micrometer range are comminuted in order to increase the phase boundary mass transfer surface between the hydrogen and the liquid and / or solid-liquid mixture in the course of the reaction, wherein the mass transfer efficiency between the reaction phases is increased and the hydrogenation reaction rate is improved at a given temperature and under a given pressure.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Das vorliegende Gebrauchsmuster gehört zum technischen Gebiet der Reaktionsverbesserung, insbesondere betrifft ein Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem.The present utility model belongs to the technical field of reaction improvement, particularly relates to a micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Gas-Flüssigkeits-Reaktionsprozesse, wie Gas-Flüssigkeit, Gas-Flüssigkeit-Feststoff und dergleichen, sind in den Bereichen Energie, Petrochemie und Feinchemikalien und dergleichen weit verbreitet. Gas-Flüssigkeits-Mehrphasenreaktionen, wie Oxidation, Hydrierung, Chlorierung und dergleichen, haben makroskopische Reaktionsgeschwindigkeiten, die im Allgemeinen durch den Stoffübertragungsprozess beschränkt werden. Der volumetrische Stoffübertragungskoeffizient der Gas-Flüssig-Reaktion wird hauptsächlich durch den Stoffübertragungskoeffizient und die Fläche der Gas-Flüssig-Phasengrenze beeinflusst. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Phasengrenze-Fläche einen großen Einfluss auf den volumetrischen Stoffübergangskoeffizient hat und leicht regelbar ist. Daher wird das Erhöhen der Phasengrenze-Fläche als ein effektiver Weg angesehen, um die Geschwindigkeit der makroskopischen Gas-Flüssigkeits-Reaktion zu erhöhen. Blasenreaktoren und Rühr-Blasenreaktoren sind gegenwärtig übliche Gas-Flüssigkeits-Reaktoren. Beispielsweise haben turmförmige Blasenreaktoren, bei denen durch das Oxidieren von PX ein TA hergestellt wird, oft Blasendurchmesser von mehr als 3mm bis sogar Zentimeter, und haben eine begrenzte Stoffübertragung-Grenzfläche. Um die makroskopische Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, ist es notwendig, Flüssigkeitsturbulenz durch Erhöhen der Lüftungsmenge zu fördern, was das Zerbrechen von Blasen verstärkt, um die Anzahl der Blasen zu erhöhen, und dadurch die Grenzfläche zu erhöhen. Dies führt zwangsläufig zu einer geringeren Gasausnutzung, einer erhöhten Verdichterleistung und zu erhöhten Abgasemissionen, zu einem übermäßigen Energieverbrauch und zu einem Materialverlust und zu einer Umweltverschmutzung. Rührblasen-Gas-Flüssigkeits-Reaktoren bilden häufig große Wirbel, die sich auf die makroskopische Bewegung von Blasen auswirken, jedoch nur einen geringen Einfluss auf das Brechen von Blasen haben, wobei die Blasen nicht effizient zerkleinert werden, und daher der Durchmesser groß ist und die Stoffübertragungsfläche begrenzt ist, so dass die Reaktionseffizienz gering ist. Zur Verstärkung der Gas-Flüssigkeits-Stoffübertragung werden im Allgemeinen Einbauten, wie Turmplatte, statische Mischer und dergleichen, innerhalb der Kolonne hinzugefügt, um die Vermischung zu verbessern, und der Rührkessel wird mit Strukturen versehen, wie Rührschaufeln oder Innenrohre mit unterschiedlichen Strukturen, um den Gasgehalt der Flüssigkeitsschicht zu erhöhen. In den beiden Reaktoren sind die bereitgestellte Phasengrenze-Fläche und der Stoffübertragungskoeffizient (Flüssigkeitsseite, Gasseite, Festkörper-Flüssigkeit) begrenzt, die aufgrund des resultierenden Blasendurchmessers von im Allgemeinen
INHALT DES VORLIEGENDEN GEBRAUCHSMUSTERSCONTENTS OF THE PRESENT USED MODEL
Angesichts dieser Tatsache wird gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster ein Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem vorgeschlagen, welches die Probleme löst, bei denen die bisherigen Hydrierungsreaktionsintensivierungssysteme bei der Durchführung der Reaktionsverstärkung die industrialisierte Massenproduktion vor Herausforderungen stellen, wobei bei der Durchführung der Reaktionsverstärkung die Erhöhung der Phasengrenze-Fläche der jeweiligen Reaktionsphase durch hohe Temperaturen und Drücke erfolgt, was wiederum zu einem hohen Energieverbrauch und hohen Produktionskosten, hoher Investitionsfestigkeit, kurzem Vorrichtungsbetriebszyklus, hoher Anzahl von Ausfällen, schlechter Eigensicherheit und dergleichen bei erhöhter Stoffübertragungsrate führt.In view of this fact, according to the present utility model, a microinterfacial-enhanced hydrogenation reaction system is proposed which solves the problems in which the previous hydrogenation reaction intensification systems pose challenges to industrialized mass production in carrying out the reaction amplification, with the increase in the phase boundary area of the in carrying out the reaction amplification respective reaction phase takes place through high temperatures and pressures, which in turn leads to high energy consumption and high production costs, high investment stability, short device operating cycle, high number of failures, poor intrinsic safety and the like with an increased mass transfer rate.
Das vorliegende Gebrauchsmuster bietet ein Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem, welches umfasst:
- einen Reaktorkörper, der als Reaktionskammer in dem Hydrierungsreaktionsprozess dient, um sicherzustellen, dass die Hydrierungsreaktion ausreichend fortschreiten kann;
- einen Mikrogrenzflächengenerator (Micro Interfacial Generator, kurz MIG), der mit dem Reaktorkörper verbunden ist, damit vor dem Eintritt des Wasserstoffs im Hydrierungsreaktionsprozess mit einer Flüssigkeit und/oder einem Festkörper-Flüssigkeit-Mischgut in den Reaktorkörper der Wasserstoff und/oder der flüssige Reaktant in dem Mikrogrenzflächengenerator mittels einer mechanischen Mikrostruktur und/oder einer turbulenten Mikrostruktur in einer vorbestimmten Wirkungsweise in die Mikroblasen und/oder Mikrotröpfchen mit einem Durchmesser im Mikrometerbereich zerkleinert werden, um die Phasengrenze-Stoffübertragungsfläche zwischen dem Wasserstoff und der Flüssigkeit und/oder Festkörper-Flüssigkeit-Mischgut im Verlauf der Reaktion zu vergrößern, wobei der Stoffübertragungswirkungsgrad zwischen den Reaktionsphasen vergrößert und die Reaktionshydrierungsreaktionsrate bei vorgegebener Temperatur und unter vorgegebenem Druck verbessert wird.
- a reactor body serving as a reaction chamber in the hydrogenation reaction process to ensure that the hydrogenation reaction can sufficiently proceed;
- a micro interfacial generator (MIG for short), which is connected to the reactor body, so that the hydrogen and / or the liquid reactant in the reactor body before the entry of hydrogen in the hydrogenation reaction process with a liquid and / or a solid-liquid mixture the micro-boundary surface generator by means of a mechanical microstructure and / or a turbulent microstructure in a predetermined mode of action into which micro-bubbles and / or microdroplets with a diameter in the micrometer range are comminuted to create the phase boundary mass transfer surface between the hydrogen and the liquid and / or solid-liquid mixture to increase in the course of the reaction, the mass transfer efficiency between the reaction phases and the reaction hydrogenation reaction rate is improved at a given temperature and under a given pressure.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei dem oben beschriebenen Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem die vorbestimmte Wirkungsweise aus einer oder mehreren der Mikrokanalwirkungsweise, der Feldkraftwirkungsweise und der mechanischen Energieeinwirkungsweise ausgewählt ist; wobei
die Mikrokanalwirkungsweise durch Ausbilden einer Mikrostruktur des Strömungskanals die durch den Mikroströmungskanal passierende Gasphase und/oder Flüssigphase in die Mikroblasen und/oder Mikrotröpfchen aufbricht;
wobei die Feldkraftwirkungsweise durch eine externe Feldkraftwirkung die Energie in die Flüssigkeit in einer kontaktlosen Weise zuzuführen, um sie in die Mikroblasen oder Mikrotröpfchen zu zerkleinern;
wobei die mechanische Energieeinwirkungsweise durch die mechanische Energie in der Flüssigkeit sie in eine Oberflächenenergie der Blasen oder Tröpfchen umwandelt, so dass die Blasen oder Tröpfchen in die Mikroblasen oder Mikrotröpfchen zerbrochen werden.In a further development it is provided that in the above-described micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system, the predetermined mode of action is selected from one or more of the microchannel mode of action, the field force mode of action and the mechanical energy action; in which
the microchannel action by forming a microstructure of the flow channel breaks up the gas phase and / or liquid phase passing through the microflow channel into the microbubbles and / or microdroplets;
wherein the field force action by an external field force action supplies the energy into the liquid in a non-contact manner to break it up into the microbubbles or microdroplets;
the mechanical energy action by the mechanical energy in the liquid converts it into a surface energy of the bubbles or droplets so that the bubbles or droplets are broken into the microbubbles or microdroplets.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei dem oben beschriebenen Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem die Mikrokanalwirkungsweise aus einem oder mehreren eines mikroporösen Belüftungsverfahrens, eines mikronanoporösen Membranverfahrens, eines Mikroströmungskanal-Verfahrens und eines Mikrofluidik-Verfahrens ausgewählt ist.In a further development, it is provided that in the above-described micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system, the microchannel mode of action is selected from one or more of a microporous ventilation method, a micronanoporous membrane method, a microflow channel method and a microfluidic method.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei dem oben beschriebenen Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem die Feldkraftwirkungsweise eine Druckfeldwirkung, eine Supergravitationsfeldwirkung, eine Ultraschallfeldwirkung oder eine elektromagnetische Wellenfeldwirkung umfasst.In a further development, it is provided that in the above-described micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system, the field force action comprises a pressure field effect, a supergravity field effect, an ultrasonic field effect or an electromagnetic wave field effect.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei dem oben beschriebenen Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem die mechanische Energieeinwirkungsweise ein Prallfluss-Bruchverfahren, ein Wirbelscherung-Bruchverfahren, ein Sprühverfahren oder ein Gas-Flüssigkeits-Mischströmungspumpenverfahren umfasst.In a further development it is provided that in the above-described micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system, the mechanical energy action comprises an impact flow fracture method, a vortex shear fracture method, a spray method or a gas-liquid mixed flow pump method.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei dem oben beschriebenen Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem der Reaktorkörper einen Tankreaktor, einen Rohrreaktor, einen Turmreaktor, einen Festbettreaktor oder einen Wirbelschichtreaktor umfasst.In a further development it is provided that in the above-described micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system, the reactor body comprises a tank reactor, a tubular reactor, a tower reactor, a fixed bed reactor or a fluidized bed reactor.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei dem oben beschriebenen Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem der Mikrogrenzflächengenerator mit dem Gasphasen- und/oder Flüssigphaseneinlassende des Reaktorkörpers verbunden ist, dessen Anzahl als mindestens eine Gruppe vorgesehen ist.In a further development it is provided that in the above-described micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system, the micro-interface generator is connected to the gas phase and / or liquid phase inlet end of the reactor body, the number of which is provided as at least one group.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei dem oben beschriebenen Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem der voreingestellte Druckbereich zwischen 10% und 80% des erforderlichen Drucks für Reaktionen in den vorhandenen Hydrierungsreaktionsverstärkungsystemen liegt.In a further development it is provided that in the above-described micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system, the preset pressure range is between 10% and 80% of the pressure required for reactions in the existing hydrogenation reaction-enhancing systems.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei dem oben beschriebenen Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem der Bereich in der Größenordnung von Mikrometern größer als oder gleich 1 µm und kleiner als 1 mm ist.In a further development, it is provided that in the above-described micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system, the area on the order of micrometers is greater than or equal to 1 μm and less than 1 mm.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei dem oben beschriebenen Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem das Mikrogrenzflächen-verstärktes Hydrierungsreaktionssystem in Hydrierungsreaktionen in den Gebieten von der chemischen Industrie, der Metallurgie, der Biotechnologie, der Petroleumarbeit, der Medizin, der Umweltbehandlung, der biochemischen Fermentation, dem Raffinerien, der Aquakultur, der Feinchemie, der Biofermentation und dem Mineralabbau eingesetzt werden kann.In a further development it is provided that in the above-described micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system, the micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system in hydrogenation reactions in the fields of the chemical industry, metallurgy, biotechnology, petroleum work, medicine, environmental treatment, biochemical fermentation, the Refineries, aquaculture, fine chemistry, bio-fermentation and mineral mining can be used.
Gegenüber dem Stand der Technik liegen Vorteile des Gebrauchsmusters darin, dass in einem von dem vorliegende Gebrauchsmuster bereitgestellten Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystem ein Mikrogrenzflächengenerator mit dem Reaktorkörper verbunden ist, damit vor dem Eintritt des Wasserstoffs im Hydrierungsreaktionsprozess mit einer Flüssigkeit und/oder einem Festkörper-Flüssigkeit-Mischgut in den Reaktorkörper der Wasserstoff und/oder der flüssige Reaktant in dem Mikrogrenzflächengenerator mittels einer mechanischen Mikrostruktur und/oder einer turbulenten Mikrostruktur in einer vorbestimmten Wirkungsweise in die Mikroblasen und/oder Mikrotröpfchen mit einem Durchmesser im Mikrometerbereich zerkleinert werden, sodass die Phasengrenze-Stoffübertragungsfläche zwischen dem Wasserstoff und der Flüssigkeit und/oder dem Festkörper-Flüssigkeit-Mischgut im Verlauf der Reaktion effektiv vergrößert wird, wodurch der Stoffübertragungswirkungsgrad zwischen den Reaktionsphasen erheblich verbessert wird, wobei ferner das Ziel erreicht wird, die Reaktion in einem niedrigeren vordefinierten Druckbereich zu verstärken, während der Energieverbrauch und die Produktionskosten während der Reaktion drastisch verringert werden, die Investitionsstärke verringert wird, die Betriebsdauer der Anlage verlängert wird, eine schlechte Eigensicherheit während der Reaktion sichergestellt wird, was effektiv die industrielle Massenproduktion der Reaktionsprodukte sicherstellt.The advantages of the utility model over the prior art are that in a micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system provided by the present utility model, a micro-interface generator is connected to the reactor body, so that before the hydrogen enters the hydrogenation reaction process with a liquid and / or a solid-liquid- Mixture in the reactor body, the hydrogen and / or the liquid reactant in the micro-boundary surface generator by means of a mechanical microstructure and / or a turbulent microstructure in a predetermined mode of action in the microbubbles and / or microdroplets with a diameter in the micrometer range are comminuted, so that the phase boundary-mass transfer surface between the hydrogen and the liquid and / or the solid-liquid mixture is effectively increased in the course of the reaction, whereby the mass transfer efficiency between the reaction phases increases I is improved, further achieving the goal of amplifying the reaction in a lower predefined pressure range, while drastically reducing energy consumption and production costs during the reaction, reducing investment, extending the service life of the plant, a poor intrinsic safety is ensured during the reaction, which effectively ensures the industrial mass production of the reaction products.
Insbesondere kann in dem Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystem, das durch das vorliegende Gebrauchsmuster bereitgestellt wird, die Auswahl unterschiedlicher Zerkleinerungsarten entsprechend der eigenen Eigenschaften der unterschiedlichen Reaktionsphasen und den Prozessanforderungen getroffen werden, wie zum Beispiel die Zerkleinerung von Gasen und/oder Flüssigkeiten in dem Reaktionsmedium durch Mikrokanäle, Feld-oder mechanische Energiewirkung, wodurch effektiv die Effektivität des Zerkleinerns von Gasen und/oder Flüssigkeiten in einem Reaktionsmedium vor dem Eintritt des Reaktionsmediums in den Reaktorkörper bei der Hydrierung sichergestellt ist, wodurch der Phasengrenze-Stoffübertragungswirkungsgrad in der Gasphase, in der flüssigen Phase und/oder zwischen der gasförmigen Phase, der flüssigen Phase und der festen Phase im Verlauf der Reaktion sichergestellt, wodurch die Reaktionseffizienz weiter gesteigert wird.In particular, in the micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system that is provided by the present utility model, the selection of different types of comminution can be made according to the properties of the different reaction phases and the process requirements, such as the comminution of gases and / or liquids in the reaction medium through microchannels , Field or mechanical energy effect, which effectively ensures the effectiveness of the comminution of gases and / or liquids in a reaction medium before the entry of the reaction medium into the reactor body during the hydrogenation, whereby the phase boundary mass transfer efficiency in the gas phase, in the liquid phase and / or ensured between the gaseous phase, the liquid phase and the solid phase in the course of the reaction, whereby the reaction efficiency is further increased.
FigurenlisteFigure list
Verschiedene weitere Vorteile und Nutzen werden für den Durchschnittsfachmann in diesem Gebiet durch Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform offensichtlich. Die Zeichnungen dienen lediglich dem Zweck der Darstellung bevorzugter Ausführungsformen und sind nicht als Einschränkung des vorliegenden Gebrauchsmusters zu verstehen. Zudem werden in den gesamten Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Elemente zu bezeichnen. In den Zeichnungen zeigt
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1 eine schematische Darstellung der Struktur des tankförmigen Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystems eines Ausführungsbeispiels des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
2 eine schematische Darstellung der Struktur des rohrförmigen Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystems eines Ausführungsbeispiels des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
3 eine schematische Darstellung der Struktur des turmartigen Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystems eines Ausführungsbeispiels des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
4 eine schematische Darstellung der Struktur des Festbett-Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystems eines Ausführungsbeispiels des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
5 eine schematische Darstellung der Struktur des Emulgierbett-Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystems eines Ausführungsbeispiels des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
6 eine schematische Darstellung der Struktur des Suspensionsbett-Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystems eines Ausführungsbeispiels des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
7 eine schematische Darstellung der Struktur des Siedebett-Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystems eines Ausführungsbeispiels des vorliegenden Gebrauchsmusters.
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1 Fig. 3 is a schematic diagram showing the structure of the tank-shaped micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system of an embodiment of the present utility model; -
2 Fig. 3 is a schematic representation of the structure of the tubular micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system of an embodiment of the present utility model; -
3 Fig. 3 is a schematic representation of the structure of the tower-like micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system of an embodiment of the present utility model; -
4th Fig. 3 is a schematic diagram showing the structure of the fixed bed micro-interface enhanced hydrogenation reaction system of an embodiment of the present utility model; -
5 Fig. 13 is a schematic diagram showing the structure of the emulsification bed microinterfacial enhanced hydrogenation reaction system of an embodiment of the present utility model; -
6th Fig. 3 is a schematic representation of the structure of the suspension bed microinterfacial enhanced hydrogenation reaction system of an embodiment of the present utility model; -
7th Fig. 3 is a schematic representation of the structure of the boiling bed microinterfacial enhanced hydrogenation reaction system of an embodiment of the present utility model.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Die technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen beim Gebrauchsmuster werden nachfolgend mit den beigefügten Figuren in den Ausführungsbeispielen beim Gebrauchsmuster übersichtlich und vollständig beschrieben. Offensichtlich ist die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur ein Teil und nicht aller der Ausführungsbeispiele des Gebrauchsmusters. Alle anderen Ausführungsbeispiele, die von dem Durchschnittsfachmann in diesem Gebiet basierend auf den Ausführungsbeispielen des vorliegenden Gebrauchsmusters ohne kreative Anstrengungen erhalten werden, sollen in den Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters fallen.The technical solutions in the exemplary embodiments for the utility model are described clearly and completely below with the accompanying figures in the exemplary embodiments for the utility model. Obviously, the exemplary embodiment described is only part and not all of the exemplary embodiments of the utility model. All other exemplary embodiments that are obtained by those of ordinary skill in the art based on the exemplary embodiments of the present utility model without creative effort are intended to fall within the scope of the present utility model.
Unter Bezugnahme auf die
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Wasserstoff und ein anderes Medium mit verschiedenen Phasen als der Reaktionsrohstoff vor dem Eintritt in den Reaktorkörper
Spezifisch gesagt ist vorgesehen, dass der Reaktorkörper
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der spezielle Typ und die spezielle Konfiguration des Reaktorkörpers
Spezifisch gesagt ist vorgesehen, dass der Mikrogrenzflächengenerator
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Mikrogrenzflächengenerator
Unter Bezugnahme auf die
Unter Bezugnahme auf die
Unter Bezugnahme auf die
Unter Bezugnahme auf die
Unter Bezugnahme auf die
Unter Bezugnahme auf die
Unter Bezugnahme auf die
Weiterhin kann das System gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster bei Reaktionen verschiedener Arten von Oxidationsreaktionen, Chlorierungsreaktionen, Carbonylierungsreaktionen und beim Abbau von brennbarem Eis verwendet werden, wodurch eine Mikro-Grenzfläche, eine Mikro-Nano-Grenzfläche, eine Ultra-Mikro-Grenzfläche, biochemischer Mikrobläschenreaktor oder Mikrobläschen-Bioreaktor oder dergleichen Vorrichtung gebildet werden, wobei ein Ultra-Mikro-Mischen, eine Mikro-Fluidisierung, eine Ultra-Mikro-Fluidisierung, eine Mikro-Blasen-Fermentation, eine Mikro-Blasen-Blasenbildung, eine Mikro-Blasen-Stoffübertragung, ein Mikro-Blasen-Transfer, eine Mikro-Blasen-Reaktion, eine Mikro-Blasen-Absorption, eine Mikro-Blasen-Sauerstoffanreicherung, ein Mikro-Blasen-Kontakt oder dergleichen Prozesse oder Methode verwendet wird, damit die Stoffe einen Mehrphasen-Mikromischungsfluss, einen Mehrphasen-Mikro-Nano-Fluss, einen Mehrphasen-Emulgierungsfluss, einen Mehrphasen-Mikrostrukturfluss, einen Gas-Flüssigkeit-Feststoff-Mikro-Mischstrom, Gas-Flüssigkeit-Feststoff-Mikro-Nano-Fluss, einen Gas-Flüssigkeit-Feststoff-Fest-Emulgatfluss, einen Gas-Flüssigkeit-Feststoff-Mikrostrukturfluss, ein Mikrobläschen, einen Mikrobläschenfluss, einen Mikroschaum, einen Mikroschaumfluss, einen Mikro-Gas-Flüssigkeitsfluss, einen Gas-Flüssigkeits-Mikro-Nanoemulsionsfluss, einen Ultra-Mikro-fluss, einen Mikro-Dispersionsfluss, einen Zwei-Komponenten-Mikromischungsfluss, einen Mikroturbulenzfluss, einen Mikroblasenfluss, einer Mikroblase, einen Mikroblasenfluss, eine Mikro-Nanoblase und einen Mikro-Nanoblasenfluss und anderer Mikrofluss bilden, wodurch die Stoffübertragungsfläche zwischen den Phasen erhöht wird, um die Reaktionseffizienz zwischen den Phasen zu erhöhen.Furthermore, the system according to the present utility model can be used in reactions of various types of oxidation reactions, chlorination reactions, carbonylation reactions and the breakdown of combustible ice, creating a micro-interface, a micro-nano-interface, an ultra-micro-interface, biochemical microbubble reactor or Microbubble bioreactor or the like device are formed, wherein an ultra-micro-mixing, a micro-fluidization, an ultra-micro-fluidization, a micro-bubble fermentation, a micro-bubble-bubble formation, a micro-bubble mass transfer, a micro-bubble transfer, a micro-bubble reaction, a micro-bubble absorption, a micro-bubble oxygenation, a micro-bubble contact or the like process or method is used to make the substances a multi-phase micro-mixing flow, a multi-phase micro-nano-flow, a multi-phase emulsification flow, a multi-phase microstructure flow, a gas Liquid-solid-micro-mixed flow, gas-liquid-solid-micro-nano-flow, a gas-liquid-solid-solid-emulsified flow, a gas-liquid-solid microstructure flow, a microbubble, a microbubble flow, a microfoam, a Micro-foam flow, a micro-gas-liquid flow, a gas-liquid-micro-nanoemulsion flow, an ultra-micro-flow, a micro-dispersion flow, a two-component micro-mixing flow, a microturbulence flow, a micro-bubble flow, a micro-bubble, a micro-bubble flow, a Form micro-nano-bubble and micro-nano-bubble flow and other micro-flow, thereby increasing the mass transfer area between the phases to increase the reaction efficiency between the phases.
Es ist offensichtlich, dass in einem von dem vorliegende Gebrauchsmuster bereitgestellten Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystem ein Mikrogrenzflächengenerator mit dem Reaktorkörper verbunden ist, damit vor dem Eintritt des Wasserstoffs im Hydrierungsreaktionsprozess mit einer Flüssigkeit und/oder einem Festkörper-Flüssigkeit-Mischgut in den Reaktorkörper der Wasserstoff und/oder der flüssige Reaktant in dem Mikrogrenzflächengenerator mittels einer mechanischen Mikrostruktur und/oder einer turbulenten Mikrostruktur in einer vorbestimmten Wirkungsweise in die Mikroblasen und/oder Mikrotröpfchen mit einem Durchmesser im Mikrometerbereich zerkleinert werden, sodass die Phasengrenze-Stoffübertragungsfläche zwischen dem Wasserstoff und der Flüssigkeit und/oder dem Festkörper-Flüssigkeit-Mischgut im Verlauf der Reaktion effektiv vergrößert wird, wodurch der Stoffübertragungswirkungsgrad zwischen den Reaktionsphasen erheblich verbessert wird, damit eine Verstärkung der Reaktion in einem vorgegebenen Druckbereich erreicht wird, wobei gleichzeitig der Energieverbrauch und die Produktionskosten während der Reaktion drastisch verringert werden, die Investitionsstärke verringert wird, die Betriebsdauer der Anlage verlängert wird, eine schlechte Eigensicherheit während der Reaktion sichergestellt wird, was effektiv die industrielle Massenproduktion der Reaktionsprodukte sicherstellt.It is obvious that in one of the present utility model provided micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system, a micro-interface generator is connected to the reactor body, so that before the hydrogen enters the hydrogenation reaction process with a liquid and / or a solid-liquid mixture into the reactor body, the hydrogen and / or the liquid reactant in the micro-boundary surface generator is comminuted by means of a mechanical microstructure and / or a turbulent microstructure in a predetermined mode of action into the micro-bubbles and / or micro-droplets with a diameter in the micrometer range, so that the phase boundary-mass transfer surface between the hydrogen and the liquid and / or the solid-liquid mixture is effectively enlarged in the course of the reaction, as a result of which the mass transfer efficiency between the reaction phases is considerably improved, thus reinforcing the reaction ion is achieved in a given pressure range, while at the same time the energy consumption and the production costs are drastically reduced during the reaction, the investment strength is reduced, the service life of the plant is extended, a poor intrinsic safety is ensured during the reaction, which effectively increases the industrial mass production of the reaction products ensures.
Insbesondere kann in dem Mikrogrenzflächen-verstärkten Hydrierungsreaktionssystem, das durch das vorliegende Gebrauchsmuster bereitgestellt wird, die Auswahl unterschiedlicher Zerkleinerungsarten entsprechend der eigenen Eigenschaften der unterschiedlichen Reaktionsphasen und den Prozessanforderungen getroffen werden, wie zum Beispiel die Zerkleinerung von Gasen und/oder Flüssigkeiten in dem Reaktionsmedium durch Mikrokanäle, Feld-oder mechanische Energiewirkung, wodurch effektiv die Effektivität des Zerkleinerns von Gasen und/oder Flüssigkeiten in einem Reaktionsmedium vor dem Eintritt des Reaktionsmediums in den Reaktorkörper bei der Hydrierung sichergestellt ist, wodurch der Phasengrenze-Stoffübertragungswirkungsgrad in der Gasphase, in der flüssigen Phase und/oder zwischen der gasförmigen Phase, der flüssigen Phase und der festen Phase im Verlauf der Reaktion sichergestellt, wodurch die Reaktionseffizienz weiter gesteigert wird.In particular, in the micro-interface-enhanced hydrogenation reaction system that is provided by the present utility model, the selection of different types of comminution can be made according to the properties of the different reaction phases and the process requirements, such as the comminution of gases and / or liquids in the reaction medium through microchannels , Field or mechanical energy effect, which effectively ensures the effectiveness of the comminution of gases and / or liquids in a reaction medium before the entry of the reaction medium into the reactor body during the hydrogenation, whereby the phase boundary mass transfer efficiency in the gas phase, in the liquid phase and / or ensured between the gaseous phase, the liquid phase and the solid phase in the course of the reaction, whereby the reaction efficiency is further increased.
Es ist offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem vorliegenden Gebrauchsmuster durch den Fachmann auf dem Gebiet vorgenommen werden können, ohne von dem Geist oder Umfang des vorliegenden Gebrauchsmusters abzuweichen. Auf diese Weise ist es beabsichtigt, dass das vorliegende Gebrauchsmuster derartige Modifikationen und Varianten umfasst, soweit die Änderungen und Variationen in den Schutzumfang der Ansprüche des vorliegenden Gebrauchsmusters und ihrer äquivalenten Technologien fallen.It is obvious that various modifications and variations can be made to the present utility model by those skilled in the art without departing from the spirit or scope of the present utility model. In this way, it is intended that the present utility model cover such modifications and variations, insofar as the changes and variations fall within the scope of the claims of the present utility model and their equivalent technologies.
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