氢气混合器的制作方法

本实用新型涉及石油炼制与化工行业中气液混合技术领域，特别涉及一种氢气混合器。

背景技术：

目前，国内石油炼制与化工行业中，为了获得满足质量要求的产品，经常使用固定床加氢，加氢反应究其根本就是原料与氢气的反应，原料、氢气与催化剂的均匀接触是加氢技术的关键之一，为了将气液介质均匀的混合分配到反应器中的催化剂床层上，普遍在反应器入口处采用了气液分配器。

传统的循环氢加氢工艺中由于氢气量大，在反应器中氢气为连续相，氢气与原料直接混合，并不讲究气液混合效果，关键靠分配器将原料油均匀分布到催化剂床层中。因此，加氢反应过程中，物料能否均匀分布到催化剂表面、避免局部超温和结焦，保证反应产物的质量，关键取决于分配器的性能。现有的气液分配器按液相进入的方式分为溢流型、抽吸型或二者的混合型，通过压降、液相喷洒面积、液相沿径向峰值偏差来衡量其性能。在使用过程中，该类型气液分配器存在安装水平度要求苛刻，压降较大、径向分配峰值偏差大，且对高粘度介质适应性较差。

对于液相加氢工艺，由于氢气量小，在反应器中液相为连续相，采用传统的气液分配器，形成的气液混合气泡直径大，即使利用流体湍动破碎或其它机械破碎手段，仍为毫米级以上的气泡，而且气泡之间很容易聚合成大气泡，使得气液接触面积减小，相际界面的传质阻力的影响程度增大，传质效率低，难以达到气液较好混合的目标，因而需要大量的循环油来增加氢气的溶解量。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中气液分配器的气液接触面积小、气液传质效率低、气液混合效果一般等不足，提供一种气液接触面积大、气液传质效率高、气液混合效果好的氢气混合器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种氢气混合器包括壳体、至少二根膜管、液体进料口、液体出料口、进气口、第一法兰盘和第二法兰盘。所述壳体内平行设有至少二个盘板。每个所述盘板上均匀并对称设有至少二个分配孔。每根所述膜管穿过所述分配孔设置在所述至少二个盘板上。所述壳体的顶部通过所述第一法兰盘与所述液体出料口相连。所述壳体的底部通过所述第二法兰盘与所述液体进料口相连。每根所述膜管上都设有至少一条液体通道和至少二个纳米尺寸的孔。每条所述液体通道的顶部与所述液体出料口相连通。每条所述液体通道的底部与所述液体进料口相连通。所述进气口设置在所述壳体的侧面，每条所述液体通道通过所述纳米尺寸的孔与所述进气口相连通。

在其中一个实施例中，所述氢气混合器还包括至少二块孔板。每根所述膜管的顶端通过所述孔板固定在所述盘板上且一根所述膜管对应一块所述孔板。

在其中一个实施例中，所述氢气混合器还包括至少四个固定件。每块所述孔板通过至少二个所述固定件固定在所述盘板上。

在其中一个实施例中，所述固定件为螺母或铆钉。

本实用新型的优点及有益效果：

1、本实用新型采用了纳米尺寸的孔，可以将氢气分散成纳米级气泡与液体错流接触，增

大了气液接触面积。

2、本实用新型提高了气液传质效率。

3、本实用新型气体溶解速率增大。

4、本实用新型气液混合效果好。

5、本实用新型降低了生产成本。

6、本实用新型对高粘度介质适应性好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中膜管的结构示意图。

图3为图1中盘板的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置”在另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“相连”，它可以是直接连接到另一个元件，或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所实用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例1

请参阅图1至图3，氢气混合器包括壳体1、九根膜管3、液体进料口7、液体出料口71、进气口73、第一法兰盘9、第二法兰盘91、二个盘板5、18个分配孔51、至少一条液体通道31、至少二个纳米尺寸的孔、九块孔板53、18个螺母55。

其中，壳体1内平行设有二个盘板5。每个盘板5上均匀并对称设有九个分配孔51。每根膜管3穿过分配孔51设置在二个盘板5上。壳体1的顶部通过第一法兰盘9与液体出料口71相连。壳体1的底部通过第二法兰盘91与液体进料口7相连。每根膜管3上都设有至少一条液体通道31和至少二个纳米尺寸的孔。每条液体通道31的顶部与液体出料口71相连通。每条液体通道31的底部与液体进料口7相连通。进气口73设置在壳体1的侧面，每条液体通道31通过纳米尺寸的孔与进气口73相连通。

具体的，每根膜管3的顶端通过孔板53固定在盘板5上且一根膜管3对应一块孔板53。

九根膜管3对应九块孔板53。每块孔板53通过二个螺母55固定在盘板5上。九块孔板53对应18个螺母55。

本实用新型的工作原理及其工作过程：

液体由液体进料口进入到膜管3内的液体通道31中，氢气依次通过进气口73和纳米尺寸的孔被分散成纳米级气泡并与液体通道31中轴向流动的液体错流接触，与气体接触后的液体再经液体出料口71进入固定床反应器。

本实用新型主要用于石油炼制和化工行业中的固定床加氢，尤其对于液相加氢工艺中的气液混合，它可以将氢气高效的分散在液体原料中，增大相际界面的传质面积。

本实用新型采用了纳米尺寸的孔，可以将氢气分散成纳米级气泡与液体错流接触，增大了气液接触面积；提高了气液传质效率；增大了气体溶解速率；提高了气液混合效果；对高粘度介质适应性好。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。