专利名称：一种气液/气液固反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种反应装置，具体的说，涉及一种适用于石油、 化工、生物领域的气-液，气-液-固反应装置。
背景技术：
在化工行业的一些光化、卣化等气液反应中，需要将原料气体通 入到液体物料中进行气液反应。而有些气体，如氟气、氯气、硫化氢 等，由于低压、剧毒、强腐蚀性、高温反应条件等限制，很难有合适
的压缩机进行压缩进料；而且，由于参与反应的气液两相的不相容性， 液相中的气相容易逸出，降低气相与液相的反应效率。本发明改进现 有的反应釜，通过搅拌部件自身搅拌形成的负压将气体吸入到反应器 中，无须压缩机进料，降低了对加料设备的要求；还通过搅拌部件的 搅拌将反应器上部未参与反应的气体吸入液体，提高反应效率。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种的气液/气液固反应装置。该反应 装置无须气体进料装置，利用搅拌形成的负压将原料气体从空心搅拌 轴吸入反应系统，并将反应过程中液相中逸出的未反应气体从反应器 上部吸入液体内部，特别适用于高腐蚀性、剧毒等对加料装置要求很 高的气体反应，并可提高气液反应效率。
本实用新型的的气液反应装置包括曝气叶轮l,搅拌桨2，空心 搅拌轴3，反应釜4，旋转接头5，联轴器6，进气管7，密封部件8和搅 拌驱动装置9。其中旋转接头5位于反应釜内部上方，上有开孔，连 接进气管；曝气叶轮1位于搅拌桨2的下方。
竖轴曝气轮是污水处理行业常用的增氧部件，常用的曝气轮有泵 型叶轮、倒伞型叶轮、平板型叶轮等，本发明的曝气叶轮l是在此基础上改进得到的，在曝气轮11上增加上圆盘12和下圆盘13，上圆盘12
中心开有与空心搅拌轴3配合的轴向通孔，下圆盘13 (无孔)直接焊
接在曝气轮ll上，防止高速液体从底部抛出。在曝气轮ll的搅拌叶下
半部分，还可以增加下缘与下圆盘13连接的锥简14,使高速液体沿搅 拌桨上部抛出，锥简14的上缘根据所需的高速液体的抛射路线确定， 可选择曝气叶轮1的搅拌叶高度的20% ~80%。上圆盘12、下圆盘13 (和锥简14)共同作用，保证高速液体沿特定的路线抛出，形成所需 的较大负压。
根据所需的负压大小、搅拌液体的物理性质，搅拌桨2可选用1-12 片后弯叶、前弯叶、直叶、斜叶等能够各种实现负压的搅拌叶，优选 2-6片。
空心搅拌轴3通过旋转接头5和搅拌驱动装置6连接，空心撹拌轴 开孔起于旋转接头5 (顶部或侧面开口 )，与进气管7连通，传递负压， 将反应气体吸入反应液体中，空心搅拌轴3也可以用作顶部出料通道。
密封部件8可选择各种常用的密封方式，考虑到反应气体的强腐 蚀性和毒性，优选密闭效果较好的磁性密封。
本实用新型利用曝气叶轮l搅拌形成的负压，通过空心搅拌轴3， 旋转接头5的开孔和空心搅拌轴3，将反应气体吸入液相中，并利用曝 气轮ll的曝气分散作用，将吸入的气体破碎成非常细小的气泡，提高 气液两相的接触面积，并通过上下圆盘(及锥简)的作用，将气体沿 特定路线快速抛出，提髙反应效率；同时利用上层的搅拌桨2撹拌高 速旋转时形成负压旋涡再一次将反应器内上层空间的气体吸入到液 体中，再经过气液吸收、传质，气相物料在搅拌作用下大大提高与液 体的反应速度。本实用新型无须压縮机进料，尤其适用于卤气或者硫 化氢等强腐蚀、剧毒气体的气液(固)反应。
进气管直接连在搅拌轴3的旋转接头5上，因此对电机、减速机等
无使用限制， 一般常见的空心轴是从减速机顶部伸出，因此只能使用一般的填料密封、机械密封，减速机也只能使用齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机或者皮带轮等方式(即轴必须从减速机或皮带轮的顶部伸出来，因此电机不能和减速机在一条轴线上)，而这种形式可特别使用有零泄漏要求的磁力密封等形式。本实用新型在电机反转时，在搅拌叶的底部会形成正压，能够将反应器内部的液体压出设备。特别适合因加热方式等条件限制无法底部出料的连续进液连续出液的生产方式。
本实用新型特别适用于化学工业中有剧毒，强腐蚀性气体参与的气液(固)反应，其优点为
1) 省略了气体进料装置，尤其是用于强腐蚀性，剧毒性气体进
料的装置，降低了投资和维护成本；
2) 增加气液(固)反应效率，提高了产量，降低了生产成本；
3) 密封釆用磁力密封，防止毒性气体泄漏，实现安全生产。
图l为气液反应装置示意图，其中1，曝气叶轮；2,搅拌桨；3,空心搅拌轴；4,反应釜；5,旋转接头；6,联轴器；7,进气管；8，磁力密封；9,搅拌驱动装置。
图2为曝气叶轮的轴向截面图，其中11,曝气轮；12，上圆盘；13，下圆盘；14,锥简。
图3为曝气叶轮的俯视图，其中11,曝气轮；12,上圆盘；13,下圆盘；14，锥简。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例l
将本实用新型用于辛酸氯化反应，反应装置包括曝气叶轮l，搅拌桨2,空心搅拌轴3，反应釜4，旋转接头5，联轴器6，进气管7，密封部件8和撹拌驱动装置9。曝气叶轮l中的曝气轮ll为泵型叶轮；旋转接头5位于反应釜内部上方，上有开孔，连接进气管7;曝气叶轮l位于搅拌桨2的下方；曝气叶轮1如图2和3所示；搅拌桨2由2片斜叶搅拌叶组成，密封为磁力密封。
该反应需要在0.03Mpa的压力环境下进行，先将一定量的辛酸加入到反应釜中，然后设定好要加入的氯气的流量，开启搅拌，氯气通过空心轴被吸入到反应釜内与辛酸进行气液反应，与单纯利用撹拌桨的反应比较，反应效率提高15%,反应结東后，过剩的氯气体通过碱
洗涤塔吸收后高空排放。实施例2
将本实用新型用于苯氟化反应，反应装置包括曝气叶轮l,搅拌桨2，空心搅拌轴3，反应釜4，旋转接头5，联轴器6，进气管7，密封部件8和撹拌驱动装置9。曝气叶轮l中的曝气轮ll为倒伞型叶轮；旋转接头5位于反应釜内部上方，上有开孔，连接进气管7;曝气叶轮l位于搅拌桨2的下方；搅拌桨2由6片直叶搅拌叶组成，密封为磁力密封。
该反应需要在0.03Mpa的压力环境下进行，先将液体苯加入到釜中，然后设定好要加入的氯(氟)气的流量，开启搅拌，氯(氟)气通过空心轴被吸入到反应器内进行气液反应，与单纯利用搅拌桨的反应比较，反应效率提高19%，反应结束后，过剩的氯(氟)气通过洗涤塔吸收后高空排放，反应生成的产物被送到下一个工序进行处理。
权利要求1、一种气液/气液固反应装置，包括曝气叶轮(1)、搅拌桨(2)、空心搅拌轴(3)、反应釜(4)、旋转接头(5)，联轴器(6)，进气管(7)，密封部件(8)和搅拌驱动装置(9)，其中旋转接头(5)位于反应釜(4)内部上方，上有开孔，连接进气管(7)；曝气叶轮(1)位于搅拌桨(2)的下方。
2、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述曝气叶轮(l) 包括曝气轮(11),上圆盘(12)和下圆盘(13),上圆盘(12)中心 有与空心搅拌轴(3)配合的轴向通孔。
3、 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述曝气轮(ll) 是泵型叶轮、倒伞型叶轮、平板型叶轮中的一种。
4、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述曝气叶轮(l) 还包括锥简(14)，其下缘与下圆盘(13)连接，上缘在曝气叶轮(1) 搅拌叶高度的20% ~80%处。
5、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述搅拌桨(2)的 桨叶是1-12片后弯叶、前弯叶、直叶或斜叶桨叶。
6、 如权利要求5所述的装置，其特征在于所述搅拌桨(2)的桨 叶为2-6片。
7、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，空心搅拌轴(3)开 孔起于旋转接头(5)，与进气管(7)连通。
8、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，密封部件(8)为磁 力密封。
专利摘要本实用新型涉及一种气液/气液固反应装置。该反应装置包括，曝气叶轮(1)，搅拌桨(2)，空心搅拌轴(3)，反应釜(4)，旋转接头(5)，联轴器(6)，进气管(7)，磁力密封(8)和搅拌驱动装置(9)。其中旋转接头(5)位于反应釜内部上方，上有开孔，连接进气管；曝气叶轮(1)位于搅拌桨(2)的下方，利用搅拌形成的负压将原料气体从空心搅拌轴(3)吸入反应系统，并将反应过程中液相中逸出的未反应气体从反应器上部吸入液体内部，增加气液/气液固反应效率。本实用新型特别适用于有高腐蚀性、剧毒等气体参与的气液/气液固反应，可省略气体进料装置，并可提高气液反应效率，提高了产量，降低了投资和生产成本。
文档编号B01F3/04GK201342344SQ200820124219
公开日2009年11月11日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年12月2日
发明者冯启凤, 张劲松, 张金刚, 勇 徐, 谭梅芳 申请人:中昊晨光化工研究院