液膜傳質反應器的製作方法
2024-02-21 04:56:15
專利名稱：液膜傳質反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種傳質反應器，屬於一種可用於不相溶二相液體或氣—液間萃取的液膜傳質反應器。
本實用新型的目的是這樣實現的一種液膜傳質反應器，是由反應器外殼、第一相液體進口、第二相液體或氣體進口、纖維絲集束載體、液體分離罐外殼、第一相液體出口、第二相液體或氣體出口、第一相液體分配器組成；所述的纖維絲集束載體由纖維絲集束單元構成，所述的纖維絲集束單元為縱向延伸的曲線絲構成的集束、經緯絲編織而成的卷狀絲網中的至少一種。
所述的曲線絲集束為波紋絲集束、折型絲集束、螺旋絲集束中的至少一種。
所述卷狀絲網是絲網沿同心圓或螺旋漸開線，以固定軸為軸心卷繞成一桶體。
所述的纖維絲集束載體由1-2000個集束單元構成，其單元之間可加套管相互隔離。
所述的波紋絲集束或折型絲集束或螺旋絲集束或卷狀絲網的材質可採用或本體材質採用不鏽鋼、銅、鐵、鋁、鉛、鋅及其合金，也可採用或本體材質採用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、PET等高分子材料、活性碳纖維、三氧化二鋁等陶瓷纖維中的至少一種。
所述的波紋絲或折型絲或螺旋絲的直徑為0.02-2毫米。
所述的絲網絲的直徑為0.02-2毫米。
所述絲網的緯絲的間距為0.02-2000毫米。
所述的絲網的經絲的間距為0.02-5毫米。
本實用新型相比現有技術具有如下優點本實用新型由於採用曲線絲構成同向平行集束，曲線絲的優選形狀為波紋絲或折型絲或螺旋絲，利用纖維本身的張力，保證纖維束之內和纖維束之間，纖維分布的均勻性；也可採用絲網沿同心圓或螺旋漸開線，以固定軸為軸心卷繞成一桶體的卷狀絲網，使縱向纖維受到定位固定，從而保證纖維分布的均勻性。由於纖維分布均勻，使液膜在纖維上的成形更容易、分布均勻，避免了纖維絲的部分聚結和合併現象，保證液液二相具有很大的接觸面積，大大提高了傳質效率。
圖7為實施例2卷狀絲網的絲網結構示意圖圖8為實施例2第一相液體分配器的結構示意圖圖9為實施例2第一相液體進管的結構示意圖
圖10為實施例2第一相液體環形分配管的結構示意圖實施例2，參照圖4、5、6、7與實施例1結構基本相同，所不同的是纖維絲集束12為卷狀絲網結構。卷狀絲網的絲網是由經絲13、緯絲14、平紋編織而成如圖7所示。絲網沿同心圓或螺旋漸開線，以固定軸為軸心卷繞成一桶體；集束直徑為50毫米，長度為1200毫米。固定軸18為直徑10毫米的實心不鏽鋼棒。參照圖8、9、10，第一相液體分配器的第一相液體進管19的底端與固定軸18相聯接，徑向分配管15與第一相液體進管連通，環形分配管16呈同心圓狀分布在距離卷狀絲網上端面4毫米處，環形分配管16依次為10×1毫米、6×1毫米的不鏽鋼管。在環形分配管16的下側面呈等距離的排列微孔17，微孔17的直徑為0.2毫米，相互間距為1毫米。經絲13、緯絲14的材質或其本體材質可採用不鏽鋼、經表面處理或不處理的銅、鐵、鋁、鉛、鋅及其合金、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、PET等高分子材料，也可採用活性碳纖維、三氧化二鋁等陶瓷纖維，或採用上述金屬纖維和非金屬纖維的混合絲。以不鏽鋼絲、經表面親水處理或以三氧化二鋁複合的不鏽鋼為最佳。經絲13、緯絲14的直徑為0.02-2毫米，以0.07-0.20毫米為最佳。經絲13、緯絲14的間距為0.02-200毫米，以0.07-2毫米為最佳。纖維填充率在1％-65％，以10-20％為最佳。
本實用新型的液膜傳質反應器的工作過程是第一液相從裝置設備頂部進口進入，沿纖維流動，優先潤溼了纖維絲，由於重力、表面張力以及另一相液體的摩擦作用，液滴的形狀從一個完整的球形向紡椎狀直至薄膜狀變化，表面積也隨之增大。第二相從頂部側面入口進入，轉折後順著平行於纖維方向流動。此時，第一相和第二相之間的相互摩擦也使第一相在纖維膜上擴展成一層流動的薄膜。二相在此薄膜中直接接觸，增大了接觸傳質面積，提高傳質速率。
實施例3，與實施例1結構相同，只是所述的纖維絲集束4為波紋絲集束，其波紋絲的材質為不鏽鋼，直徑為0.12毫米，波紋絲集束單元直徑為50毫米，長度為1200毫米，纖維填充率為18％。
實施例4，與實施例2結構相同，只是所述的絲網的材質為不鏽鋼，經絲13、緯絲14的直徑為0.12毫米，經絲13、緯絲14的間距為0.8毫米。
實施例5，與實施例2結構相同，只是經絲13為不鏽鋼、聚乙烯間隔排列，緯絲14為聚乙烯。
實施例6，與實施例2結構相同，只是經絲13、緯絲14的間距分別為0.8毫米和20毫米。
權利要求1.一種液膜傳質反應器，是由反應器外殼、第一相液體進口、第二相液體或氣體進口、纖維絲集束載體、液體分離罐外殼、第一相液體出口、第二相液體或氣體出口、第一相液體分配器組成，其特徵是所述的纖維絲集束載體由纖維絲集束單元構成，所述的纖維絲集束單元為縱向延伸的曲線絲構成的集束、經緯絲編織而成的卷狀絲網中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的液膜傳質反應器，其特徵在於所述的曲線絲集束為波紋絲集束、折型絲集束、螺旋絲集束中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的液膜傳質反應器，其特徵在於所述卷狀絲網是絲網沿同心圓或螺旋漸開線，以固定軸為軸心卷繞成的桶體。
4.根據權利要求1所述的液膜傳質反應器，其特徵在於所述的纖維絲集束載體由1-2000個集束單元構成，其單元之間可加套管相互隔離。
5.根據權利要求2或3所述的液膜傳質反應器，其特徵在于波紋絲集束或折型絲集束或螺旋絲集束或卷狀絲網的材質或其本體材質採用不鏽鋼、銅、鐵、鋁、鉛、鋅及其合金，也可採用或本體材質採用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、PET等高分子材料、活性碳纖維、三氧化二鋁等陶瓷纖維中的至少一種。
6.根據權利要求2所述的液膜傳質反應器，其特徵在于波紋絲或折型絲或螺旋絲的直徑為0.02-2毫米。
7.根據權利要求3所述的液膜傳質反應器，其特徵在於絲網絲的直徑為0.02-2毫米。
8.根據權利要求3所述的液膜傳質反應器，其特徵在於所述絲網的緯絲的間距為0.02-2000毫米。
9.根據權利要求3所述的液膜傳質反應器，其特徵在於所述的絲網的經絲的間距為0.02-5毫米。
專利摘要本實用新型公開了一種液膜傳質反應器，可用於化工、冶金、造紙、環保等行業的萃取、催化等傳質反應過程。該反應器是由反應器外殼、第一相液體進口、第二相液體或氣體進口、纖維絲集束載體、液體分離罐外殼、第一相液體出口、第二相液體或氣體出口、第一相液體分配器組成；所述的纖維絲集束載體為縱向延伸的曲線絲集束或卷狀絲網。本實用新型使縱向纖維受到定位和固定，從而保證纖維分布的均勻性，使液膜在纖維上的成形更容易、分布均勻，避免了溝流，保證液液二相具有很大的接觸面積，大大提高了傳質效率。
文檔編號B01J10/00GK2586529SQ0225898
公開日2003年11月19日 申請日期2002年11月17日 優先權日2002年11月17日
發明者李彥 申請人:李彥