專利名稱：一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于化工反應(yīng)裝置，具體涉及一種氣、液、固三相混合攪拌連續(xù)反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
對(duì)于反應(yīng)過程中有液體生成或是由于工藝需要須向反應(yīng)器內(nèi)補(bǔ)充液體介質(zhì)的體系，前者如F-T合成反應(yīng)體系，后者如液相合成甲醇體系，要解決的關(guān)鍵問題是如何有效地移出反應(yīng)器內(nèi)的液體。目前用于這類系統(tǒng)的三相反應(yīng)器在連續(xù)運(yùn)行時(shí)容易發(fā)生固體顆粒流失，管線堵塞，最后引起反應(yīng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。目前采用的方法有兩種1.間歇操作方法，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)液面達(dá)到一定高度時(shí)，將器內(nèi)一定量的液體排出，該方法只適用于短時(shí)間操作。2.循環(huán)操作方法，在反應(yīng)器外部設(shè)置一過濾系統(tǒng)，將反應(yīng)器內(nèi)的混合物在外部進(jìn)行液固分離后將較濃的固體漿液送回反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，該方法操作復(fù)雜，且容易造成固體顆粒的破碎以及管道和循環(huán)泵的堵塞。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器，包括殼體、攪拌軸、攪拌葉輪、進(jìn)料管、出料管，其特征在于，還包括液固分離器、液體收集器，所述的進(jìn)料管呈J型，該進(jìn)料管由上往下插入反應(yīng)器底部，所述的出料管上端設(shè)有兩根呈Y型分布的支管，其中一根支管通過反應(yīng)器上蓋與液體收集器的進(jìn)口端連通，另一根與反應(yīng)器內(nèi)液面上方的氣體相通，所述的液固分離器設(shè)在反應(yīng)器內(nèi)，該液固分離器的出口端與上述出料管的下端連接，所述的液體收集器設(shè)在反應(yīng)器外部，該液體收集器與反應(yīng)器之間具有壓差。
所述的攪拌葉輪選自錨式葉輪、曲葉槳輪、推進(jìn)式葉輪、斜葉輪、雙螺葉輪中的任意一種。
所述的攪拌葉輪為包括上下兩層的雙層攪拌葉輪。
所述的J型進(jìn)料管的出口端位于下層攪拌葉輪的下方。
所述的液固分離器中多孔部分的孔徑小于被分離固體顆粒的直徑，適于處理的固體顆粒粒徑為2μm至500μm。
所述的出料管下端連接至少一個(gè)液固分離器。
所述的液體收集器與反應(yīng)器之間的壓差控制在0.001MPa至0.3MPa之間。
本實(shí)用新型的上下兩層攪拌葉輪保證氣液固三相混合均勻，進(jìn)氣(料)管通過反應(yīng)器上蓋直達(dá)底部，出口端位于下層攪拌葉輪下方，原料氣由下到上通入固液相中進(jìn)行反應(yīng)，出料管下端與液固分離器相連，上端有兩根支管并接，一根支管通過反應(yīng)器上蓋與外部液體收集器相連，另一根支管與反應(yīng)器上部的氣相相通，由于液體收集器與反應(yīng)器之間的壓力差，反應(yīng)器內(nèi)的液體在該壓差的作用下通過液固分離器進(jìn)入出料管，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的液面高于出料管上端兩根支管的接點(diǎn)時(shí)，液體經(jīng)氣體攜帶進(jìn)入液體收集器，在收集器中進(jìn)行冷卻和氣液分離。出料管上端兩根支管的接點(diǎn)處即為反應(yīng)器中液面的高度，在反應(yīng)過程中，保持反應(yīng)器與液體收集器之間一定的壓差，液位就始終維持在這一接點(diǎn)高度，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料和出料，由于液固分離器多孔部分的孔徑小于固體顆粒的粒徑，固體顆粒不會(huì)損失，保證反應(yīng)連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行。液固分離器多孔部分的孔徑大小視固體顆粒大小而定。根據(jù)反應(yīng)器大小可以將出料管下端做成單管、雙管或兩個(gè)以上支管與多個(gè)液固分離器相連，滿足不同液體移出量的需要。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)簡單，本反應(yīng)裝置將出料管上端做成兩根支管并列相接，將出料管下端與液固分離器相連，容易制造，實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上均可應(yīng)用。
2.操作方便，本反應(yīng)裝置利用反應(yīng)系統(tǒng)本身的壓力差將液體壓出，不需要外加動(dòng)力設(shè)備，就能保證反應(yīng)器中固體不流失，系統(tǒng)中管線不堵塞，反應(yīng)連續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
如圖1所示，為一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器，包括反應(yīng)器內(nèi)缸2、反應(yīng)器外殼或支架1、攪拌軸8、雙層葉輪式攪拌槳81、進(jìn)料管3、出料管4、液固分離器7、液體收集器9。所述的進(jìn)料管3呈J型，該J型進(jìn)料管的出口端位于下層攪拌葉輪8的下方，該進(jìn)料管3由上往下插入反應(yīng)器底部。所述的出料管4上端設(shè)有兩根呈Y型分布的支管，其中一根支管41與反應(yīng)器上蓋連通并形成一出料口5，另一根支管42與反應(yīng)器內(nèi)液面上方的氣體相通。所述的液固分離器7設(shè)在反應(yīng)器內(nèi)，該液固分離器7的出口端與上述出料管4的下端連接；所述的液固分離器7共設(shè)有兩個(gè)(或多個(gè))，各液固分離器的的出口端分別與上述出料管4下端連接；所述的液固分離器7內(nèi)多孔部分的孔徑小于被分離固體顆粒的直徑，適于處理的固體顆粒粒徑為2μm至500μm。所述的液體收集器9包括氣體放空閥10、液體排空閥11，該液體收集器9設(shè)在反應(yīng)器外部，該液體收集器9的進(jìn)口端91與上述出料口5連通，所述的液體收集器與反應(yīng)器之間的壓差控制在0.001MPa至0.3MPa之間。
為了驗(yàn)證本實(shí)用新型的效果，制作了一套實(shí)驗(yàn)室用三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器進(jìn)行F-T合成實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)器容積為1L。參照?qǐng)D1，在反應(yīng)器內(nèi)缸2中放入粒徑為40μm左右的催化劑顆粒及石蠟作為溶劑，液位稍低于出料管支管接點(diǎn)位置6，防止反應(yīng)之前液體進(jìn)入出料管發(fā)生堵塞。攪拌軸8帶動(dòng)雙層葉輪81充分?jǐn)嚢杌旌虾?，將原料氣通過進(jìn)料管3從反應(yīng)器底部鼓泡進(jìn)入液固相中反應(yīng)，在反應(yīng)器和液體收集器之間保持0.2MPa左右的壓差，反應(yīng)器內(nèi)的液體在該壓差的作用下通過液固分離器7進(jìn)入出料管4，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)缸中的液位高于接點(diǎn)位置6時(shí)，液體經(jīng)氣體攜帶進(jìn)入液體收集器9，在收集器中進(jìn)行冷卻和氣液分離，冷卻下來的氣體由氣體放空閥10放空，冷卻下來的液體由液體排空閥11排空，每天從液體收集器9中排出的液體量在50ml左右。液固分離器中多孔部分采用孔徑為10μm的材料制成，因此從液體收集器放出的液體中不含固體顆粒，反應(yīng)過程中沒有固體流失，裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)三個(gè)月，實(shí)驗(yàn)過程穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器，包括殼體、攪拌軸、攪拌葉輪、進(jìn)料管、出料管，其特征在于，還包括液固分離器、液體收集器，所述的進(jìn)料管呈J型，該進(jìn)料管由上往下插入反應(yīng)器底部，所述的出料管上端設(shè)有兩根呈Y型分布的支管，其中一根支管通過反應(yīng)器上蓋與液體收集器的進(jìn)口端連通，另一根與反應(yīng)器內(nèi)液面上方的氣體相通，所述的液固分離器設(shè)在反應(yīng)器內(nèi)，該液固分離器的出口端與上述出料管的下端連接，所述的液體收集器設(shè)在反應(yīng)器外部，該液體收集器與反應(yīng)器之間具有壓差。
2.如權(quán)利要求1所述的一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，所述的攪拌葉輪選自錨式葉輪、曲葉槳輪、推進(jìn)式葉輪、斜葉輪、雙螺葉輪中的任意一種。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，所述的攪拌葉輪為包括上下兩層的雙層攪拌葉輪。
4.如權(quán)利要求3所述的一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，所述的J型進(jìn)料管的出口端位于下層攪拌葉輪的下方。
5.如權(quán)利要求1所述的一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，所述的液固分離器中多孔部分的孔徑小于被分離固體顆粒的直徑，適于處理的固體顆粒粒徑為2μm至500μm。
6.如權(quán)利要求1所述的一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，所述的出料管下端連接至少一個(gè)液固分離器。
7.如權(quán)利要求1所述的一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，所述的液體收集器與反應(yīng)器之間的壓差控制在0.001MPa至0.3MPa之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種三相攪拌連續(xù)反應(yīng)器，包括殼體、攪拌軸、攪拌葉輪、進(jìn)料管、出料管、液固分離器、液體收集器，所述的進(jìn)料管呈J型，該進(jìn)料管由上往下插入反應(yīng)器底部，所述的出料管上端設(shè)有兩根呈Y型分布的支管，其中一根支管通過反應(yīng)器上蓋與液體收集器的進(jìn)口端連通，另一根與反應(yīng)器內(nèi)液面上方的氣體相通，所述的液固分離器設(shè)在反應(yīng)器內(nèi)，該液固分離器的出口端與上述出料管的下端連接，所述的液體收集器設(shè)在反應(yīng)器外部，該液體收集器與反應(yīng)器之間具有壓差。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J8/10GK2649174SQ0327904
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者孫啟文, 吳倩 申請(qǐng)人:上海兗礦能源科技研發(fā)有限公司