一种新型多相流板式塔反应器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105964214A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610511721.8(22)申请日2016.07.01(71)申请人郑成辉地址350013福建省福州市晋安区三盛国际公园上东区3#502(72)发明人郑成辉林诚蔡如钰(74)专利代理机构福州智理专利代理有限公司35208代理人王义星(51)Int.Cl.B01J19/24(2006.01)B01J19/32(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图4页(54)发明名称一种新型多相流板式塔反应器(57)摘要本发明公开一种新型多相流板式塔反应器，包括塔体，其特点为塔体的底部设计一个浆液沉淀池或搅拌池，池底采用锥形设计，在最低端开一个固体出料口;塔体的底部侧面位于浆液沉淀池或搅拌池上方设有进气通道，进气通道与气体分布装置连接，塔体的中间段采用多层塔板结构，每层塔板之间留有层间距供气体通过，并避免两层浆液之间形成连续流动通路；在塔体的多层塔板上方设置一个浆液喷淋装置，浆液喷淋装置与浆液进料口连接；在浆液喷淋装置上方设置一个除雾器。本发明能实现浆液在宏观上的均匀分散；通过控制塔板上固液通道的孔径大小、形状（或控制塔板上三角形板片坡度），可以设计成适用于不同流变学性质的浆液；有效提高塔的利用效率。CN105964214ACN105964214A权利要求书1/2页1.一种新型多相流板式塔反应器，其特征在于包括：适用于气液固多相流体反应操作的板式塔反应器；塔内部采用特制的新型塔板，利用塔板设计和板间空隙的调整，使得液固两相能借助塔板的支撑作用均匀分散在塔板中的引流通道和塔板上方，在宏观上显示出气体和液固相混合物交错分布，所述引流通道包括固液通道和气体通道，或者所述引流通道采用气液固通道；塔板主要起到抵消固液两相混合物所受的重力作用，而不是像传统塔板那样主要起到强化传质、传热的作用；在重力作用下，下层塔板上的浆液无法回到上层塔板，因此塔板间的液固两相基本不存在返混；气相停留时间与液固两相不存在关联；但液固两相因形成较稳定的混合浆液，停留时间具有一定的相互关联，通过控制浆液的浓度、表面张力、粘度等参数可实现液、固停留时间相同或不同。2.根据权利要求1所述的新型多相流板式塔反应器，其特征在于所述板式塔反应器液固两相是分散相，气相是连续相，液固两相借助塔板的支撑作用分散在引流通道和塔板上方，并与塔板间的气相接触进行化学反应，适用于慢速反应。3.根据权利要求1所述的新型多相流板式塔反应器，其特征在于所述塔板减缓了固液两相的流动，但不会阻止固液两相向下流动，固液两相停留时间分布由浓度、粘度、表面张力、堆积特征、外力干扰和塔板几何特征决定。4.根据权利要求1所述的新型多相流板式塔反应器，其特征在于所述的板式塔反应器，液固两相借助塔板的支撑作用均匀分散在塔板中的引流通道和塔板上方，塔板的实现方式有两种：一、设计成多孔平板结构，借助孔径0.1-10mm的微孔的毛细管效应，及浆液的粘性和表面张力作用，使得浆液可以在塔板下方一定高度内悬挂一定量的浆液滴，从而浆液可以连续分布在塔板上方、微孔及塔板下方一定高度内；二、设计成多片三角形板结构，借助塔板上表面0.5-30°的倾斜角度及浆液的粘性和表面张力作用，实现浆液分布在塔板上表面和通道处的塔板下缘位置。5.气体则可以均匀分散在没有浆液的塔板间隙和气体通道中，在宏观尺度上显示出气液固均匀分散的效果。6.根据权利要求1所述的新型多相流板式塔反应器，其特征在于所述的板式塔反应器，为了保证塔板持流性能，避免上层塔板浆液与下层塔板浆液之间形成块状或丝状流动，塔板间隙高度应不低于10mm。7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的新型多相流板式塔反应器，其特征在于：包括塔体，塔体的底部设计一个浆液沉淀池或搅拌池，池底采用锥形设计，在最低端开一个固体出料口;塔体的底部侧面位于浆液沉淀池或搅拌池上方设有进气通道，进气通道与气体分布装置连接，塔体的中间段采用多层塔板结构，每层塔板之间留有层间距供气体通过，并避免两层浆液之间形成连续流动通路；在塔体的多层塔板上方设置一个浆液喷淋装置，浆液喷淋装置与浆液进料口连接；在浆液喷淋装置上方设置一个除雾器。8.根据权利要求4的新型多相流板式塔反应器，其特征在于所述的塔板以单位面积支撑的固体、液体质量总和计算具有较大的持桨性能，第一种塔板单片塔板厚度控制在1-2CN105964214A权利要求书2/2页50mm之间，第二种塔板单片板宽度不小于4mm。3CN105964214A说明书1/3页一种新型多相流板式塔反应器技术领域[0001]本发明属于化工或生物化工或湿法冶金领域。背景技术[0002]多相流反应中不同相态之间均匀分散一直是一个难点。对