CN207371506U - 一种气升式环流反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气升式环流反应器，其特征在于，它包括：壳体，壳体的底部具有流体入口；导流筒，导流筒通过支架竖直设置在壳体内，使壳体和导流筒之间形成环形空间；旋片，多组旋片沿导流筒的高度方向间隔设置在其外壁上，且旋片绕导流筒的中心线呈螺旋状设置；螺旋折流板，螺旋折流板绕导流筒的中心线设置在其内壁上。本实用新型使流体沿螺旋流道上下流动形成自环流，能够增加流体在反应器内的循环强度和停留时间，强化流体的湍流，使气泡在流体内大小均匀且沿反应器径向分布均匀，流体在径向分布均匀，物料的浓度和温度分布均匀，提高流体内的气含率，固定颗粒分布均匀度，避免固体颗粒沉积以及上升区液体回流。

Description

一种气升式环流反应器

技术领域

本实用新型涉及一种环流反应器，特别是涉及一种用于石油炼制与化工行业中悬浮床加氢的气升式环流反应器。

背景技术

气升式环流反应器是应用在石油炼制与化工领域的核心设备，也是目前国内外开发和研究的重要设备，目前已经开发和部分应用在悬浮床加氢技术的环流反应器有多种形式，如，反应器内设光管的内循环和外循环的气升式环流反应器，单级和多级气升式环流反应器。

在悬浮床加氢技术上液相作为连续相、气相作为分散相而存在于气升式环流反应器内，在应用时必需考虑到反应器内流体的流动形态，这是因为流型决定了气升式环流反应器内流体的流体力学特性，关键是气含率和固含率，特别是气泡的大小是否均匀，气泡沿径向分布是否均匀。环流反应器气含率是指气体在整个气升式环流反应器内或局部区域内或某个测试点附近所占液相体积的百分比，包含整体平均气含率、局部平均气含率和点气含率。气含率的大小直接影响气体溶解量和气-液两相间的接触面积，进而在一定程度上会对反应体系的传质速率和反应速率产生影响；此外，环流反应器的上升区和下降区的气含率还会影响到导流筒内外流体的密度，进而影响到反应器内的循环推动力和阻力，所以，气含率是表征流动特性的重要参数之一。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于悬浮床加氢的气升式环流反应器，该反应器能够克服现有环流反应器内气含率低，气泡大小不均匀以及气泡沿反应器径向分布不均的问题，提高固定颗粒分布均匀度，避免固体颗粒沉积以及上升区液体回流。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种气升式环流反应器，其特征在于，它包括壳体，所述壳体的底部具有流体入口；

导流筒，所述导流筒通过支架竖直设置在所述壳体内，使所述壳体和导流筒之间形成环形空间；

旋片，多组所述旋片沿所述导流筒的高度方向间隔设置在其外壁上，且所述旋片绕所述导流筒的中心线呈螺旋状设置；

螺旋折流板，所述螺旋折流板绕所述导流筒的中心线设置在其内壁上。

每组所述旋片包括沿周向均布在所述导流筒外壁上的多个叶片，每一所述叶片相对于所述导流筒的中心线呈向上倾斜设置。

每一所述叶片与水平呈60°夹角。

所述壳体与所述导流筒两者的中心线重合，在所述壳体底部绕所述支架设置多个所述流体入口。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型通过在导流筒的外壁沿其高度方向间隔设置多组旋片，在导流筒内部设置螺旋折流板，能够使流体沿螺旋流道上下流动形成自环流，能够增加流体在反应器内的循环强度和停留时间，强化流体的湍流，且为流体内的气泡提供的切向流动，使气泡在流体内大小均匀且沿反应器径向分布均匀，流体在径向分布均匀，物料的浓度和温度分布均匀，提高流体内的气含率，固定颗粒分布均匀度，避免固体颗粒沉积以及上升区液体回流。2、本实用新型的每组旋片包括沿周向均布在导流筒外壁上的多个叶片，且每一叶片相对于导流筒的中心线呈向上倾斜设置，能够强化流体的湍流，叶片之间的断口能够有效防止气泡的聚集，提高气泡大小的均匀度以及在反应器内的分布均匀度。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型导流筒的结构示意图；

图3是本实用新型导流筒的俯视结构示意图；

图4是本实用新型导流筒上的螺旋折流板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1～4所示，本实用新型提供了一种气升式环流反应器，该反应器包括壳体1、导流筒2、旋片3和螺旋折流板4；导流筒2通过支架5竖直设置在壳体1内，使壳体1与导流筒2之间形成环形空间；在导流筒2外壁上沿高度方向间隔设置多组旋片3，并使旋片3绕导流筒2的中心线呈螺旋状设置；同时，在导流筒2内绕其中心线设置螺旋折流板4；壳体1的底部具有流体入口6。

上述实施例中，每组旋片3包括沿周向均布在导流筒2外壁上的多个叶片，每一叶片相对于导流筒2的中心线呈向上倾斜设置；这样，能够强化流体在环形空间流动时的湍动状态，使气泡在液体中不易集聚，固体在液体中分布更均匀且不易沉积，同时增加流体流动的行程，即增加流体(气-固-液)在反应器内停留时间，使流体在径向分布更均匀。

上述实施例中，每一叶片与水平呈60°夹角，有利于反应器内气液固三相的混合效果，提高流体内的气含率或固含率。

上述实施例中，壳体1与导流筒2两者的中心线重合，在壳体1底部绕支架5设置多个流体入口6。

本实用新型的使用过程如下：流体(气-固-液)以一定速度经流体入口6进入反应器中，在壳体1与导流筒2之间的环形空间内，且沿导流筒2外壁上的旋片3螺旋上升，流体漫过导流筒2顶部后，流体进入导流筒2内，在导流筒2内沿螺旋折流板4螺旋下降，流出导流筒2后再次进入环形空间螺旋向上运动，从而使流体在反应器内形成自环流；由于流体在导流筒2内外均沿螺旋流道流动，能够增加流体在反应器内的循环强度和停留时间，流体在导流筒2外自下而上流过旋片3时产生收缩和扩张，能够强化流体湍动，同时，由于导流筒2外的旋片3和导流筒2内的螺旋折流板4存在，为流体内的气泡提供切向流动，当流体沿导流筒2外壁上的旋片3切向高速流动时，撞击到旋片3之间的断口，将流体内大气泡被旋片3切割，分裂成较小气泡，小气泡易受到扰流作用，并不能快速的随物系向上流动，从而增加气泡在该物系下的流动时间以及流体物系的运行距离，使气泡在流体内大小均匀且沿反应器径向分布均匀，流体在径向分布均匀，物料的浓度和温度分布均匀，同时气含率增加；反应器内部整体流速加快，由于导流筒外旋片和内螺旋折流板的存在，增大了流体物系的流动阻力，使内部流动状态变成湍流，有利于流体的传热、传质和动量传递，使流体中含的气体或固体不易从主体中分离出来，有利于反应的进行，减少反应器内的结焦，方便固体从流体中分离出来。

本实用新型仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (4)

1.一种气升式环流反应器，其特征在于，它包括：

壳体，所述壳体的底部具有流体入口；

导流筒，所述导流筒通过支架竖直设置在所述壳体内，使所述壳体和导流筒之间形成环形空间；

旋片，多组所述旋片沿所述导流筒的高度方向间隔设置在其外壁上，且所述旋片绕所述导流筒的中心线呈螺旋状设置；

螺旋折流板，所述螺旋折流板绕所述导流筒的中心线设置在其内壁上。

2.如权利要求1所述的一种气升式环流反应器，其特征在于：每组所述旋片包括沿周向均布在所述导流筒外壁上的多个叶片，每一所述叶片相对于所述导流筒的中心线呈向上倾斜设置。

3.如权利要求1或2所述的一种气升式环流反应器，其特征在于：每一所述叶片与水平呈60°夹角。

4.如权利要求3所述的一种气升式环流反应器，其特征在于：所述壳体与所述导流筒两者的中心线重合，在所述壳体底部绕所述支架设置多个所述流体入口。