一种用于化工界面反应的双相微界面反应器的制作方法

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1.本实用新型涉及化工界面反应技术领域，具体为一种用于化工界面反应的双相微界面反应器。

背景技术：

2.化工界面反应是根据两相之间接触表面的特性及表面上的各种化学物质种类、含量、存在状态及性质，且在一定的条件下发生的各种化学反应，特别是例如氢化，氧化和足够快的相界面反应，因此化工界面反应在工作时往往会配合双相微界面反应器进行使用。
3.现有的双相微界面反应器，两相反应产生较大的气泡，使得传质的两相界面面积较小，为提升反应效率，往往需要采用提高温度和压力的手段促进反应；而高温高压反应釜不仅使得运行成本上升，反应的危险性也大大提高，为解决以上问题，我们提出一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，该反应器可以产生微米级的气泡，从而使得低温低压状态下也能达到很高的反应效率。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，包括反应罐和溶剂管，所述反应罐的上下端安装有法兰头，且法兰头的上方中部连接有导液管，所述溶剂管连接于导液管的输入端，且导液管的上方安装有截止阀，所述反应罐的内侧中部设置有吊桶，所述法兰头的下方中部安装有用于溶气的溶气系统，且溶气系统包括溶气喷嘴、连接架和圆锥体，所述溶气喷嘴的外部下方安装有连接架，且连接架的内部下方固定有圆锥体，所述法兰头的上方右侧连接有阀门。
6.进一步的，所述溶气喷嘴与圆锥体相贯通，且溶气喷嘴与连接架一体化连接。
7.进一步的，所述溶剂管、导液管和溶气喷嘴相连通，溶气喷嘴为倒圆锥型。
8.进一步的，所述吊桶的外部上方安装有安装架，且吊桶通过安装架与反应罐弹性连接。
9.进一步的，所述反应罐的表面中部固定有内窥镜，且反应罐的下方中部连接有出液管。
10.进一步的，所述反应罐与出液管相贯通，且出液管的竖直中心线与反应罐的竖直中心线重合。
11.进一步的，所述出液管的内侧中部安装有用于防逆流的出液机构，且出液机构包括收缩段和扩张段，所述收缩段的内侧中部设置有扩张段。
12.进一步的，所述扩张段与收缩段相贯通，且收缩段的外径大于扩张段的外径。
13.与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，具备以下有益效果：该双相微界面反应器，可以有效的防止大气泡，使得大气泡在上升
过程中被切割成小气泡，同时可以避免液体发生回流而影响产品生产的效率。
14.1.本实用新型通过溶剂管，可以配合冷却液将反应的溶剂利用导液管从溶气喷嘴中喷入反应罐中进行反应，通过截止阀，可以调节进入喷嘴的流量，通过连接架和圆锥体，安装在溶气喷嘴的下方，该圆锥体可以是实心的，也可以中间有孔且孔的直径小于喷嘴的出口直径，这样的结构可以有效的防止大气泡，使得大气泡在上升过程中会被圆锥体溅出的射流重新切割成小气泡，从而可以避免大气泡对反应产生影响，同时提高传质的最大两相界面，由于微小气泡气液接触的比表面积几何倍数增加，相对低的压力取代传统的高温高压反应釜；
15.2.本实用新型通过安装架，其中部设置有密封处理的阻尼弹簧，可以提高吊桶的稳定性，避免液相喷出引起吊桶的晃动从而影响反应，通过内窥镜，可以对反应罐内的工作情况进行观察，从而方便对工作状态进行实时监测，
16.3.罐内液体出口通过收缩段和扩张段的设计，有效的防止产品倒流，且大气泡也无法出去，以此可以提高产物的收率。
附图说明
17.图1为本实用新型反应罐正视局部剖视结构示意图；
18.图2为本实用新型图1中a处放大结构示意图；
19.图3为本实用新型出液管内部结构示意图。
20.图中：1、反应罐；2、法兰头；3、导液管；4、溶剂管；5、截止阀；6、吊桶；7、安装架；8、内窥镜；9、出液管；10、溶气系统；1001、溶气喷嘴；1002、连接架；1003、圆锥体；11、出液机构；1101、收缩段；1102、扩张段；12、阀门。
具体实施方式
21.如图1-2所示，一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，包括反应罐1和溶剂管4，其特征在于，反应罐1的上下端安装有法兰头2，且法兰头2的上方中部连接有导液管3，溶剂管4连接于导液管3的输入端，且导液管3的上方安装有截止阀5，反应罐1的内侧中部设置有吊桶6，法兰头2的下方中部安装有用于溶气的溶气系统10，法兰头2的上方右侧连接有阀门12，且溶气系统10包括溶气喷嘴1001、连接架1002和圆锥体1003，溶气喷嘴1001的外部下方安装有连接架1002，且连接架1002的内部下方固定有圆锥体1003，溶气喷嘴1001与圆锥体1003相贯通，且溶气喷嘴1001与连接架1002一体化连接，溶剂管4、导液管3和溶气喷嘴1001相连通，且溶气喷嘴1001为倒圆锥型，通过溶剂管4，可以配合冷却液将反应的溶剂利用导液管3从溶气喷嘴1001中喷入反应罐1中在利用阀门12通入气体进行反应，通过截止阀5，可以调节进入喷嘴的流量；通过连接架1002和圆锥体1003，安装在溶气喷嘴1001的下方，该圆锥体1003可以是实心的，也可以中间有孔且孔的直径小于溶气喷嘴1001的出口直径，这样的结构可以有效的防止大气泡，使得大气泡在上升过程中会被圆锥体1003溅出的射流重新切割成小气泡，从而可以避免大气泡对反应产生影响，同时提高传质的最大两相界面，由于微小气泡气液接触的比表面积几何倍数增加，相对低的压力取代传统的高温高压反应釜。
22.如图1和图3所示，吊桶6的外部上方安装有安装架7，且吊桶6通过安装架7与反应
罐1弹性连接，反应罐1的表面中部固定有内窥镜8，且反应罐1的下方中部连接有出液管9，反应罐1与出液管9相贯通，且出液管9的竖直中心线与反应罐1的竖直中心线重合，通过连结的吊桶6，其底部开有一小孔，在运行时，水面保持在吊桶6最高处的下面，这样有饱和溶气水的水会慢慢的溢出该吊桶6；吊桶6可以是单独的和溶气喷嘴1001一组，也可以多个溶气喷嘴1001公用一个吊桶6，通过安装架7，其中部设置有密封处理的阻尼弹簧，可以提高吊桶6的稳定性，避免水压喷出影响吊桶6的工作，通过内窥镜8，可以对反应罐1内的工作情况进行观察，从而方便对工作状态进行实时监测，出液管9的内侧中部安装有用于防逆流的出液机构11，且出液机构11出液机构11包括收缩段1101和扩张段1102，收缩段1101的内侧中部设置有扩张段1102，扩张段1102与收缩段1101相贯通，且收缩段1101的外径大于扩张段1102的外径，通过收缩段1101和扩张段1102，可以在出液时防止发生倒流，且大气泡也无法出去，以此可以提高收液的效率。
23.工作原理：在使用该双相微界面反应器，首先通过溶剂管4，可以配合冷却液将反应的溶剂利用导液管3从溶气喷嘴1001中喷入反应罐1中进行反应，随后通过截止阀5，可以调节进入喷嘴的流量，然后通过连接架1002和圆锥体1003，安装在溶气喷嘴1001的下方，且圆锥体1003孔的直径小于溶气喷嘴1001的出口直径，这样的结构可以有效的防止大气泡，使得大气泡在上升过程中会被圆锥体1003溅出的射流重新切割成小气泡，从而可以避免大气泡对反应产生影响，此时通过吊桶6，其底部开有一小孔，在运行时，水面保持在吊桶6最高处的下面，这样有饱和溶气水的水会慢慢的溢出该吊桶6；吊桶6可以是单独的和溶气喷嘴1001一组，也可以多个溶气喷嘴1001公用一个吊桶6，随后通过安装架7，其中部设置有密封处理的阻尼弹簧，可以提高吊桶6的稳定性，避免水压喷出影响吊桶6的工作，然后通过内窥镜8，可以对反应罐1内的工作情况进行观察，从而方便对工作状态进行实时监测，最后通过收缩段1101和扩张段1102，可以在出液时防止发生倒流，且大气泡也无法出去，以此可以提高收液的效率。

技术特征：

1.一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，包括反应罐(1)和溶剂管(4)，其特征在于，所述反应罐(1)的上下端安装有法兰头(2)，且法兰头(2)的上方中部连接有导液管(3)，所述溶剂管(4)连接于导液管(3)的输入端，同时可以通入冷却液；导液管(3)的上方安装有截止阀(5)，所述法兰头(2)的下方中部安装有用于溶气系统(10)，该溶气系统(10)包括溶气喷嘴(1001)、连接架(1002)、圆锥体(1003)和下方的吊桶(6)，所述溶气喷嘴(1001)的外部下方安装有连接架(1002)，且连接架(1002)的内部下方固定有圆锥体(1003)，所述法兰头(2)的上方右侧连接有阀门(12)。2.根据权利要求1所述的一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，其特征在于，所述溶气喷嘴(1001)与圆锥体(1003)相同轴心，且溶气喷嘴(1001)与连接架(1002)一体化连接。3.根据权利要求1所述的一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，其特征在于，所述溶剂管(4)、导液管(3)和溶气喷嘴(1001)相连通，且溶气喷嘴(1001)为倒圆锥型。4.根据权利要求1所述的一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，其特征在于，所述吊桶(6)的外部上方安装有安装架(7)，且吊桶(6)通过安装架(7)与反应罐(1)弹性连接。5.根据权利要求1所述的一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，其特征在于，所述反应罐(1)的表面中部固定有内窥镜(8)，且反应罐(1)的下方中部连接有出液管(9)。6.根据权利要求5所述的一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，其特征在于，所述反应罐(1)与出液管(9)相贯通，且出液管(9)的竖直中心线与反应罐(1)的竖直中心线重合。7.根据权利要求5所述的一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，其特征在于，所述出液管(9)的内侧中部安装有用于防逆流的出液机构(11)，且出液机构(11)包括收缩段(1101)和扩张段(1102)，这种结构使得流体加速后再减速，从而有效地过滤了大气泡。8.根据权利要求7所述的一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，其特征在于，所述扩张段(1102)与收缩段(1101)相贯通，且收缩段(1101)的外径大于扩张段(1102)的外径。

技术总结

本实用新型公开了一种用于化工界面反应的双相微界面反应器，用于化工生产中的气液反应或其他需要气液传质的领域，主要包括反应罐和置于罐内的溶气系统，溶气系统包括喷嘴、锥体、连接架和吊桶等。所述反应罐的上下端安装有法兰头，且法兰头的上方中部连接有导液管，所述溶剂管连接于导液管的输入端，且导液管的上方安装有截止阀。溶气系统内的圆锥体可以是实心的，也可以中间有孔且孔的直径小于喷嘴的出口直径，通过这样的结构使得溶气系统产生的气泡达到微米级，且没有大气泡，从而大大加速了反应，使得该反应器在低温低压下达到传统的高温高压反应釜的效率，这样不但降低了运行成本，更重要的是提高了化工反应的安全性。更重要的是提高了化工反应的安全性。更重要的是提高了化工反应的安全性。