一种液槽反应装置和设有液槽反应装置的反应器的制作方法

1.本实用新型属于化工、环保等技术领域的化合、吸收、洗涤、废气处理等气体/液体反应或处理领域，涉及一种液槽反应装置和设有液槽反应装置的反应器，尤其涉及一种可以用于气液反应、液液反应的液槽反应装置和设有所述液槽反应装置的的反应器。


背景技术：

2.在化工、医药、环保等领域中，经常需要涉及到气相和液相等流体之间进行反应，此时会使用气体原料与液体原料，但气体原料与液体原料之间往往具有接触面积小、接触时间短等问题，易导致反应效率不高、反应步骤繁琐、反应耗时、产物产率不高或纯度不高、甚至造成高能耗等问题，进一步导致较大的经济成本损耗。因气液反应常在气液反应装置中进行，因此领域内需要对气液反应装置进行改进优化，例如在反应设备内设置搅拌装置，搅拌桨将气体与液体搅拌混合从而增大接触面积，加快反应速度。中国专利cn201520793330.0一种气液反应系统中，通过在气液反应器内设置反应管，使得液体在反应管内壁形成一层向下流动的膜，而气体则从反应管的中心向下流动，以此实现液体与气体的接触表面积增大的作用；cn201320236461.x一种气液反应器、cn202220415523.2一种气液反应装置及气液反应系统中均是通过设置搅拌装置进行搅拌作用增大气液接触面积，提高反应效率。但依然存在接触面积小、接触时间短、反应效率不高等情况。因此本领域亟需一种能够进一步增大气液接触面积、延长接触时间、提高反应效率等的适用于流体如气体、液体等之间进行反应接触的流体反应装置。
3.同时，化工、医药、环保等领域中常会涉及到对于气体/液体进行吸收、洗涤、废气处理等过程，但气体尤其是废气常常为混合物，经常含有酸性气体或碱性气体等，而在对气体进行传输过程中，气体中含有的酸气或碱气等常会对传输过程中的部件如管道、泵、阀门等造成较大腐蚀，其容易导致相应部件的腐蚀损耗、需要经常维修更换，更会造成气体的泄露等现象，导致工程设备安全性极大降低，并会对处于环境中的工作人员造成危害，具有较高危险性。因此在实践过程中非常需要对气体等流体进行预处理，例如先预处理掉气体中的酸性气体或碱性气体，以避免或减少对后续的泵、阀门等用于传输气体的部件造成较大的损耗，从而进一步降低成本压力，并维护工作环境的安全性，同时更利于气体的后续处理。
4.为利于气体吸收或反应从而实现气体预处理的目的，目前已经有一些优化手段：cn200810226157.0作为脱硫装置的鼓泡塔及其用途，其通过将喷射管浸没在液体中，实现喷淋冷却液从喷射管鼓入吸收塔内的浆液中，在浆液中实现污染气体的脱硫反应进行气体的脱硫处理，随后在浆液中净化后的气体进入液面上方，汇聚后进入排气口再排出，但其存在仅能实现气体和液体的一次接触，对于气体的处理效率较低，且液体需要及时更换等问题；cn201120173045.0一种脱除酸性气体的鼓泡装置，其通过设置有与布气支管连接并相同的若干组喷射管，喷射管下端及其出口位于箱体内腔的吸收液腔内，实现气体经喷射管喷出后即与吸收液腔接触，并进入与吸收液腔相通的净化气体腔并进一步排出，但该技术
同样存在气体与液体仅一次接触导致处理效率较低，液体需要及时更换以维持浓度等问题；cn200910307444.9一种多级导流式鼓泡塔反应器及生产工艺，其通过设置两级以上的反应段，进而实现气体和液体的多级接触，但其反应段内需要设置多个含有填料的反应柱，并设置相应的导流板，并需要采用微泡发生器传送气体等，因此会存在液相流速难以控制、所需部件较多较复杂且难以更换、气体和液体接触时间较短导致需要更长路径来保证接触反应效率等问题；因此，本领域亟需一种能够延长流体之间如气体和液体之间接触、结构简单且方便维修更换、具有高效率的流体反应器，用于对气体等流体进行预处理，反应吸收去除其中含有的待去除气体如酸性气体或碱性气体等，以使得处理后的流体进行后续处理时不会造成对后续设备部件等造成腐蚀损毁。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于解决现有技术问题，提供一种能够增大流体之间如气体和液体的接触面积、延长气体和液体接触时间、结构简单且方便维修更换、具有高效率的液槽反应装置，并提供一种含有所述液槽反应装置的反应器。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种液槽反应装置，所述液槽反应装置包括有盖体和槽体，其中：所述槽体的端面上设置有通孔，且该槽体的端面上设置有环绕于通孔外侧的下沉槽；所述盖体的下端设置有与下沉槽配合的挡板，所述挡板与下沉槽之间设置有间隙，所述的间隙用于流体流通。
8.优选的，所述下沉槽由外壁、内壁、槽底壁构成。
9.优选的，所述挡板的底部位于下沉槽的槽内，即挡板伸入下沉槽中，挡板与下沉槽之间设置有可以使流体通过的间隙，即挡板与构成下沉槽的外壁、内壁和槽体的底板之间均有可以使流体通过的间隙。
10.优选的，所述下沉槽为环槽或u型槽；更优选的，所述环槽为圆型槽或方型槽。
11.优选的，所述通孔设置于槽体的中心部位。
12.优选的，所述挡板竖向设置。
13.优选的，所述挡板不与下沉槽接触，即不与槽体的内壁、外壁和槽体底板接触。
14.优选的，所述盖体还设置有盖体支撑件，更优选所述盖体支撑件为一个或多个，更优选所述盖体支撑件为设置在挡板上的若干柱体，且任一柱体与槽体的下沉槽底部接触，用于固定盖体和槽体的相对位置，不至于太过偏移，并支撑盖体，使得盖体不至于完全贴合于槽体，从而导致反应物因为没有空隙而将盖体顶开；更优选所述盖体支撑件为均匀设置在挡板上的4个柱体；更优选的所述盖体支撑件还可以为设置在挡板上的若干凸块，任一凸块用于搭在内壁和/或外壁上，从而对盖体和槽体的相对位置进行相对固定并对盖体进行支撑；或者所述盖体支撑件还可以为其他可以产生相应功能的结构。
15.优选的，所述槽体还设置有槽体支撑件，所述槽体支撑件设置于槽体底部，用于对槽体进行支撑，并将槽体和下一级盖体之间撑起空间，使得流体能够通过，同时进一步保证槽体稳定，防止倾翻；更优选所述槽体支撑件为一个或多个，更优选所述槽体支撑件为设置在槽体底部的若干柱块。
16.优选的，所述槽体上还设置有与通孔连通但不与下沉槽连通的通道，通道为一个或多个，可以用于使流体从通孔和与通孔连通的通道流动或逆向流动，当多个液槽反应装
置叠加放置时，流体可以从该通道流向下一级液槽反应装置；更优选的，所述通道可以设置在槽体底板的底面或底板的内部。
17.优选的，盖体上也可以设置有通道，所述盖体的顶部接触有槽体时，通道可以与上一级槽体的通孔连通但不与下沉槽连通，此时流体流经槽体的通孔后进入盖体的通道，并沿挡板流向下沉槽或反向流动。
18.优选的，当多个液槽反应装置叠加放置时，相邻的液槽反应装置之间设置有通道，作为流体流动的通路。结合上述可知，所述通道可以为设置在槽体上的通道、或者是设置在盖体上的通道、或者还可以是设置在槽体与盖体之间的间隙。
19.优选的，所述液槽反应装置为圆柱体结构，能进一步保证流体流动的均匀性和一致性。更优选还可以为其他形状的结构例如矩形的柱体结构、三角形的柱体结构或多边形的柱体结构等。
20.优选的，所述槽体的下沉槽可以为一个或多个，更优选槽体设置有一个下沉槽，能够进一步保证下沉槽内液体浓度的一致性。
21.优选的，所述盖体和槽体之间为可拆卸连接、活动连接、转动连接或者是固定连接。
22.优选的，所述液槽反应装置还包括管件，所述盖体和槽体设置于管件内。更优选的，所述管件、盖体和槽体均由耐高温耐腐蚀材料制成，例如可以是碳化硅材料。
23.本实用新型还提供一种反应器，所述反应器内设置有至少一个上述任意一种所述的液槽反应装置。
24.优选的，所述反应器包括管件，管件上设置有进液口、出液口、进气口和出气口；管件内部设置有至少一个上述任意一种液槽反应装置。
25.优选的，进液口设置在管件的顶部，出液口设置在管件的底部。
26.优选的，任一所述液槽反应装置包括有盖体和槽体，其中：所述槽体与管件内壁紧密贴合，避免流体从槽体与管件之间通过；所述盖体与管件内壁之间设置有间隙，所述的间隙用于使流体流通。
27.通过采用所述技术方案，因盖体的存在，盖体顶部的盖板使得流体无法穿过盖体，仅能沿盖体边缘流动，同时因挡板的设计，使得流体仅可以沿着盖体与管件内壁之间的间隙、槽体的下沉槽、槽体的通孔形成的通路进行流动或反向流动，从而在下沉槽内实现流体之间的充分接触、多级接触和长效接触。
28.优选的，所述进气口设置于管件顶部，所述出气口设置于管件底部，更优选出气口设置于管件底部的侧壁上。
29.优选的，所述进气口设置于管件底部，所述出气口设置于管件顶部，更优选进气口设置于管件底部的底壁或底部的侧壁上，出气口设置于管件的顶壁上或顶部的侧壁上。
30.优选的，所述管件形状与液槽反应装置配合设置，例如当液槽反应装置为圆形的圆柱体结构，相应的管件也设置为圆柱体结构。更优选还可以为其他形状的结构例如矩形的柱体结构、三角形的柱体结构或多边形的柱体结构等。
31.优选的，所述管件包括至少一个端板和至少一个筒体，所述端板和筒体之间活动连接，更优选为铰接或法兰连接；相应的，所述的进气口、出气口、进液口和出液口可以配合设置在端板上或筒体上；
32.所述筒体为有至少一个端部开口的筒体，所述端板为一个或两个，并与筒体的端部开口大小配合设置，从而使得端板与筒体连接并闭合后能够形成密封腔体，用于设置若干液槽反应装置；端部开口处可以设置有相应的凸肩，用于进行法兰连接；
33.更优选，当筒体为一个并设置有一个端部开口，此时端部开口可以设置在竖直放置的筒体的顶部或底部，此时端板为一个，并设置在筒体的端部开口处；
34.或当筒体为一个并设置有两个端部开口，即竖直放置筒体的上下两端均设置有端部开口，则此时端板为两个，并分别相应设置在顶部和底部的端部开口处；
35.或当筒体为大于一个，且任一筒体设置有两个端部开口，则筒体竖直叠加放置，且相邻筒体之间的端部开口处通过法兰连接，此时端板为两个，并分别相应设置在顶部和底部的端部开口处；
36.通过采用所述技术方案，可以更方便的对管件内的液槽反应装置进行更换、维护、清洗等。甚至在筒体为大于一个时，也可以方便对筒体进行拆卸清洗维护等操作，且在盖槽反应器为较多个时，可以更方便的将筒体和内部的盖槽反应器分段拆除。
37.优选的，所述管件上还可以设置有套管，套管与管件之间配合设置形成空腔，空腔位于套管内，套管上设置有与空腔连通的进水口和出水口。更优选的套管的内径大于管件的外径。通过设置有套管，水等液体可以从进水口进入空腔，并从出水口排出，从而可以实现与管件进行能量交换，使得管件的温度维持在合适的范围内，例如当管件内反应进行大量放热导致温度升高时，可以通过向套管的空腔内进出入水，使得其实现水冷效果，带走反应产生的大量热量，从而进一步维持反应正常进行、延长相应装置寿命并进一步提高装置安全性。更优选的，套管的端部通过密封件与管件之间密封连接。更优选的，所述套管可以由不锈钢等材料制成，或由其他可以实现相应功能的材料制成。
38.优选的，所述管件上还可以设置有支撑件或固定件，用于支撑或规定所述吸收器，保证反应的顺畅进行。
39.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种液槽反应装置，所述液槽反应装置通过创造性的结构设计，可以使得流体之间的接触、混合和反应更加充分全面、且进一步延长接触时间，提高反应效率，并且还可以适用于气气反应、液液反应、气固反应或液固反应，具有广阔的工业应用前景和极高的经济效益。本实用新型还提供了一种反应器，在吸收器内部设置有可以多个叠加放置的液槽反应装置，并通过液槽反应装置的创造性的结构设计，使得流体之间的接触更加充分、反应更加长效、混合更加均匀、碰撞更加激烈等，并进一步延长流体之间的接触路径，具有广阔的工业应用前景，例如可以用于气体的净化去除处理，充分提高气体中的带去除气体的处理效率。
附图说明
40.图1是本实用新型液槽反应装置的一种整体结构示意图；
41.图2是本实用新型液槽反应装置的一种纵剖结构示意图；
42.图3是本实用新型液槽反应装置的一种盖体、槽体结构示意图；其中，a为盖体、槽体的平视示意图，b为盖体、槽体的立体示意图；
43.图4是本实用新型盖体的一种结构示意图；其中，a为盖体的上部结构示意图，b为盖体的下部结构示意图；
44.图5是本实用新型槽体的一种结构示意图；其中，a为槽体的上部结构示意图，b为槽体的下部结构示意图；
45.图6是本实用新型反应器的一种模块化结构示意图；
46.图7是本实用新型反应器的一种纵剖结构示意图；
47.图中：1、管件；2、进液口；3、出液口；4、进气口；5、出气口；6、液槽反应装置；7、盖体；71、挡板；72、盖体支撑件；8、槽体；81、外壁；82、内壁；83、下沉槽；84、通孔；85、槽体支撑件；9、套管；91、进水口；92、出水口。
具体实施方式
48.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。
49.实施例1
50.一种液槽反应装置6，参考附图1-5，所述液槽反应装置6包括有盖体7和槽体8，其中：所述槽体8的端面上设置有通孔84，且该槽体8的端面上设置有环绕于通孔84外侧的下沉槽83；所述盖体7的下端设置有与下沉槽83配合的挡板71，所述挡板71与下沉槽83之间设置有间隙，所述的间隙用于流体流通。所述的流体包括气体、液体、等离子体等常见的可以流动的物体，甚至还可以包括具有一定流动性的固体。
51.其中，下沉槽83由外壁81、内壁82、槽底壁构成；为了详细对结构进行说明，本实施例中内壁82为下沉槽83靠近通孔84的一侧壁，外壁81为下沉槽83远离通孔84的一侧壁，槽底壁为下沉槽83的底壁，设置于槽体8的底板上。
52.挡板71的底部位于下沉槽83的槽内，即挡板71伸入下沉槽83中，挡板71与下沉槽83之间设置有可以使流体通过的间隙，即挡板71与构成下沉槽83的外壁81、内壁82和槽体8的底板之间均有可以使流体通过的间隙。
53.本实施例中，以气体和液体的反应对所述液槽反应装置6的结构及其工作原理进行解说，但需要注意的是，本实用新型所述的液槽反应装置6并不局限于气液之间的反应，还可以为气体与气体之间、液体与液体之间等其他流体之间的相互作用，且反应类型可以为中和反应、化合反应等常见的流体之间可以进行的反应。
54.采用所述液槽反应装置6进行气液反应时，液体沿着盖体7的上端端面流动，随后沿着盖体7的挡板71流动并滴落至挡板71所对应的下沉槽83内，因挡板71与下沉槽83之间设置有用于流体流通的间隙，从而液体在下沉槽83内汇集，当液面高于内壁82时，溢出内壁82并进入通孔84，沿内壁82靠近通孔84一侧的壁面向下继续流动，当液槽反应装置6设置有多个时，液体流动至下一级的液槽反应装置6的盖体7上；此时，气体可以与液体流动的方向同向或反向，当同向时，气体从上向下流动，此时在盖体7的挡板71作用下，无法直接穿过挡板71进入通孔84并向下，则必定会从挡板71与外壁81之间的间隙处液面进入液体，在液体内穿过挡板71后从挡板71与内壁82之间的液面溢出，再沿通孔84向下；当反向时，气体从下向上流动，气体进入通孔84，此时在挡板71和盖体7的作用下气体必定会先从挡板71和内壁82之间的液面进入液体，在液体内穿过挡板71并从挡板71和外壁81之间的液面溢出，并继续向上流动；因此，在本实用新型所设计的液槽反应装置6的结构下，气体和液体必然会进行充分全面的接触，具有较大的接触面积，在此基础上，当设置有多个所述液槽反应装置6
并叠加进行使用时，则必然会大幅延长气体和液体的接触时间，并且因气体会多次突破气液界面等，则会实现多次碰撞、冲撞的效果；从而使得气体和液体的接触更加充分，碰撞更加激烈，混合更加均匀高效，使得气液反应效率更高。更进一步，本实用新型所述的液槽反应装置6还可以应用于液液反应、气气反应、气固反应或液固反应等其他流体之间的反应。
55.本实用新型的一个实施例中，参照图2-3，所述下沉槽83为环槽或u型槽；更优选的，所述环槽为圆型槽或方型槽，甚至还可以设计为椭圆形槽、多边型槽、不规则型槽等。本实施例中下沉槽83为圆型环槽，可以使得流体在各方向上的流动更加均匀。
56.本实用新型的一个实施例中，参照图2-3，所述通孔84设置于槽体8的中心部位。从而保证流体例如液体向下流动后由中心向周围流动，进一步保证同一水平线的流体浓度的统一性。
57.本实用新型的一个实施例中，参考图2-4，所述挡板71竖向设置。
58.本实用新型的一个实施例中，参考图2，所述挡板71不与下沉槽83接触，即不与槽体8的内壁82、外壁81和槽体8底板接触。
59.本实用新型的一个实施例中，参考图2，所述盖体7还设置有盖体支撑件72，更优选所述盖体支撑件72为一个或多个，更优选所述盖体支撑件72为设置在挡板71上的若干柱体，且任一柱体与槽体8的下沉槽83底壁接触，用于固定盖体7和槽体8的相对位置，不至于太过偏移，并支撑盖体7，使得盖体7不至于完全贴合于槽体8，从而导致反应物因为没有空隙而将盖体7顶开；更优选本实施例中所述盖体支撑件72为周向均匀设置在挡板71上的4个柱体。更优选的所述盖体支撑件72还可以为设置在挡板71上的若干凸块，任一凸块用于搭在内壁82和/或外壁81上，从而对盖体7和槽体8的相对位置进行相对固定并对盖体7进行支撑；或者所述盖体支撑件72还可以为其他可以产生相应功能的结构。
60.本实用新型的一个实施例中，参考图2-4，所述盖体7的周边还周向设置有若干凸块，更优选设置于盖体7的盖板上，更优选为周向均匀设置的4个凸块，用于防止倾翻，使盖体7可以保持一个水平的状态。
61.本实用新型的一个实施例中，参考图2-3、图5，所述槽体8还设置有槽体支撑件85，所述槽体支撑件85设置于槽体8底部，用于对槽体8进行支撑，并在设置有多个液槽反应装置6叠放时，可以将槽体8和下一级盖体7之间撑起空间，使得流体能够通过，同时进一步保证槽体8稳定，防止倾翻；更优选所述槽体支撑件85为一个或多个，更优选所述槽体支撑件85为设置在槽体8底部的若干柱块。
62.本实用新型的一个实施例中，所述槽体8上还设置有与通孔84连通但不与下沉槽83连通的通道，通道为一个或多个，可以用于使流体从通孔84和与通孔84连通的通道流动或逆向流动，当多个液槽反应装置6叠加放置时，流体可以从该通道流向下一级液槽反应装置6；更优选的，所述通道可以设置在槽体8底板的底面或底板的内部。
63.本实用新型的一个实施例中，盖体7上也可以设置有通道，所述盖体7的顶部接触有槽体8时，通道可以与上一级槽体8的通孔84连通但不与下沉槽83连通，此时流体流经槽体8的通孔84后进入盖体7的通道，并沿挡板71流向下沉槽83或反向流动。
64.本实用新型的一个实施例中，当多个液槽反应装置6叠加放置时，相邻的液槽反应装置6之间设置有通道，作为流体流动的通路。结合上述可知，所述通道可以为设置在槽体8上的通道、或者是设置在盖体7上的通道、或者还可以是设置在槽体8与盖体7之间的间隙。
65.本实用新型的一个实施例中，所述液槽反应装置6为圆柱体结构，能进一步保证液体和气体流动的均匀性和一致性。更优选还可以为其他形状的结构例如矩形的柱体结构、三角形的柱体结构或多边形的柱体结构等。
66.本实用新型的一个实施例中，所述液槽反应装置6还包括管件1，所述盖体7和槽体8设置于管件1内。管件1可以使得流体仅能够沿盖体7、挡板71与外壁81之间、挡板71与内壁82之间、通孔84、盖体7的固定路线流动或逆向流动，而进一步避免流体从其他路径逃散，同时还可以保证反应在一定的空间内进行，进一步避免飞溅、扩散等，提高反应的安全性。更优选的，所述管件1、盖体7和槽体8均由耐高温耐腐蚀材料制成，例如可以是碳化硅材料或其他具有此类性能的材料。
67.本实用新型的一个实施例中，所述槽体8设置有一个下沉槽83，进一步保证下沉槽83内液体浓度及气体的一致性。
68.本实用新型的一个实施例中，所述槽体8的内壁82和外壁81的高度相同，即内壁82的槽边和外壁81的槽边处于同一水平面。
69.本实用新型的一个实施例中，所述盖体7和槽体8之间为可拆卸连接、活动连接、转动连接或者是固定连接为一个整体。可以根据实际情况自由选择。
70.本实用新型的一个实施例中，参考图1-5，一种液槽反应装置6，包括有盖体7和槽体8，其中：
71.所述槽体8设置有槽体8底板、下沉槽83、通孔84和槽体支撑件85，通孔84设置于槽体8的端面上，下沉槽83环绕于通孔84外侧设置在槽体8的端面上，下沉槽83由外壁81、内壁82和槽底壁构成，槽底壁位于槽体8底板上，即通孔84和下沉槽83分别设置于内壁82的两边；槽体8为圆柱体结构，此时外壁81和内壁82为同心圆结构，下沉槽83为同心圆的圆环区域，通孔84为内壁82构成的圆形区域部位，此时下沉槽83为圆型环槽；槽体8支撑架为周向设置在槽体8底板底部的4个柱块，用于支撑槽体8、防止倾翻并可以构成和下一级液槽反应装置6的盖体7之间的空隙；
72.所述盖体7设置有盖板、竖直设置于盖板下方并与下沉槽83配合的挡板71和盖体支撑件72，且盖板和挡板71之间紧密连接没有缝隙，从而使得气体和液体仅能沿盖板和挡板71向下流通，挡板71与下沉槽83配合设置，从而使得盖体7和槽体8合体工作时，挡板71的底部位于下沉槽83的槽内，即挡板71底部所在的水平面低于内壁82的槽边、外壁81的槽边所在的任一水平面，同时挡板71与下沉槽83的外壁81、内壁82和槽底壁之间均设置有可以使流体通过的间隙；所述盖体7为圆柱体结构，盖板为圆板，直径小于对应槽体8的外壁81的直径并大于内壁82的直径，挡板71为竖向设置在盖板下方的圆环体，且挡板71的圆环直径小于或等于盖板的直径并大于对应槽体8的内壁82的直径，从而使得挡板71所对应的圆落入在外壁81和内壁82所构成的同心圆的圆环区域内；盖体支撑件72为周向设置在挡板71上的4个柱体，且任一柱体向挡板71内部突出且不超过内壁82，且柱体底部与下沉槽83的槽底壁接触，从而使得盖体支撑件72能够支撑盖体7，并且能够相对固定盖体7和槽体8的相对位置，盖体7的盖板的周边还周向设置有4个凸块，进一步防止倾翻；实施例中可以根据实际情况设置有若干个例如一百个以上的液槽反应装置6，可以使流体之间的反应更加充分和高效率。
73.本实用新型所述液槽反应装置6的工作原理是：以气液反应作为示意，液体从盖体
7上端流动，此时沿着盖体7的挡板71流动并低落至挡板71所对应的下沉槽83内，从而在下沉槽83内汇集，当液面高于内壁82时，沿通孔84和通孔84所在的内壁82一侧向下继续流动；此时，气体可以与液体流动的方向同向或反向，当同向时，气体从上向下流动，此时在挡板71作用下，无法直接穿过挡板71进入通孔84从而向下，则必定会从挡板71与外壁81之间的液面进入液体，在液体内穿过挡板71后从挡板71与内壁82的液面溢出，再沿通孔84向下；当反向时，气体从下向上流动，此时在挡板71和盖体7的作用下气体必定会从通孔84进入并从挡板71和内壁82之间的液面进入液体，在液体内穿过挡板71并从挡板71和外壁81之间的液面溢出，并继续向上流动；因此，在本实用新型所设计的液槽反应装置6的结构下，气体和液体必然会进行充分全面的接触，具有较大的接触面积，在此基础上，当设置有多个所述液槽反应装置6并叠加进行使用时，则必然会大幅延长气体和液体的接触时间，并且因气体会多次突破气液界面等，则会实现多次碰撞、冲撞的效果；从而使得气体和液体的接触更加充分，混合更加均匀，使得气液反应效率更高。更进一步，本实用新型所述的液槽反应装置6还可以应用于液液反应、气气反应、气固反应或液固反应等其他流体之间的反应。
74.实施例2：
75.一种反应器，参考附图7，所述吸收器包括竖向设置的管件1，管件1上设置有进液口2、出液口3、进气口4和出气口5；管件1内部设置有至少一个实施例所述的任意一种液槽反应装置6；出液口3与靠近出液口3的液槽反应装置6的通孔84连通。
76.本实用新型的一个实施例中，进液口2设置在管件1的顶部，出液口3设置在管件1的底部。
77.本实用新型的一个实施例中，任一所述液槽反应装置6包括有盖体7和槽体8，其中：
78.所述槽体8的端面上设置有通孔84，且该槽体8的端面上设置有环绕于通孔84外侧的下沉槽83，槽体8与管件1内壁紧密贴合，避免流体从槽体8与管件1之间通过；所述盖体7的下端设置有与下沉槽83配合的挡板71，所述挡板71与下沉槽83之间设置有间隙，盖体7与管件1内壁之间设置有间隙，所述的间隙均用于使流体流通。
79.其中，下沉槽83由外壁81、内壁82、槽底壁构成；为了详细对结构进行说明，本实施例中内壁82为下沉槽83靠近通孔84的一侧壁，外壁81为下沉槽83远离通孔84的一侧壁，槽底壁为下沉槽83的底壁，设置于槽体8的底板上，外壁81与槽体8内壁82紧密贴合。
80.挡板71的底部位于下沉槽83的槽内，即挡板71伸入下沉槽83中，同时挡板71与下沉槽83的外壁81、内壁82和槽体8底板之间均设置有可以使流体通过的间隙。
81.本实施例中，以气体和液体之间的反应结合所述反应器进行工作原理示意，例如以对气体中含有的待去除气体进行反应去除净化为例，对所述反应器的结构及其工作原理进行解说，但需要注意的是，本实用新型所述的反应器并不局限于应用在气液之间的反应，还可以应用在气体与气体之间、液体与液体之间等其他流体之间的相互作用，且反应类型可以为中和反应、化合反应等常见流体之间可以进行的反应。本实施例中，气液反应为中和反应，气体中的待去除气体可以为酸性气体或碱性气体，具体如氯气、盐酸、硫化氢、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、三氧化硫、氨气、磷化氢等常见的待去除气体。
82.采用所述反应器进行待去除气体的去除时，主要是利用液体和待去除气体之间的反应，此时因盖体7的存在，盖体7顶部的盖板使得流体无法穿过盖体7，仅能沿盖体7边缘流
动，同时因挡板71的设计，使得流体仅可以沿着盖体7与管件1内壁之间的间隙、槽体8的下沉槽83、槽体8的通孔84形成的通路进行流动或反向流动，从而在下沉槽83内实现流体之间的充分接触、多级接触和长效接触。进而可以使气体内的待去除气体与相应的能够吸收待去除气体或与其反应的液体进行充分且持续的接触和反应，从而实现待去除气体的充分的吸收去除处理。并且能够进行连续性长时间工作，方便快捷高效率。
83.本实用新型的一个实施例中，所述进气口4设置于管件1顶部，所述出气口5设置于管件1底部，更优选出气口5设置于管件1底部的侧壁上；出气口5与管件1内靠近出气口5的液槽反应装置6的通孔84连通；
84.此时，气体和液体流向相同，均从管件1的顶端进入，随后通过管件1内部的多个液槽反应装置6。在任一个液槽反应装置6上，液体滴落到盖体7上并沿着盖体7边缘从盖体7和管件1内壁的缝隙处流下，沿着挡板71滴落流动至槽体8的下沉槽83内，并于下沉槽83内进行汇集形成液槽，当液体汇集的液面与内壁82相持平时，继续流入的液体会使得液槽内液体溢出，并超过内壁82后沿内壁82流下，通过槽体8的通孔84流至下一级液槽反应装置6的盖体7上，并继续上述过程，直至流至底部的出液口3排出；
85.此时气体从盖体7和管件1内壁的缝隙处流入，并在挡板71的存在下无法直接从槽体8的通孔84通过，而需要进入至下沉槽83内，因此此时气体从挡板71和外壁81之间的缝隙处进入下沉槽83，因下沉槽83中已经存在有液体，因此势必需要与液体进行接触并通过气液界面后进入下沉槽83内的液体内部，此时气体内的待去除气体可以与液体进行接触和反应，从而实现待去除气体的处理，气体从液体内穿过挡板71底部，从挡板71的一边流至挡板71的另一边，净化后的气体突破液体界面，从挡板71和内壁82之间的空隙处溢出，并进入槽体8的通孔84，流向下一级的盖体7，并继续上述过程，从而气体可以经过多级的液体的吸收去除，且能够充分保证气液接触时间，延长气液接触路径，实现待去除气体的充分吸收反应。完全净化后的气体从管件1底部或底部侧壁的出气口5排出，出气口5设置于侧壁可以防止液体从出气口5流出；液体可以从出液口3流出，从而实现液体浓度的实时更换，维持液体的长效可持续使用性。
86.本实用新型的一个实施例中，所述进气口4设置于管件1底部，所述出气口5设置于管件1顶部，更优选进气口4设置于管件1底部的底壁或底部的侧壁上，出气口5设置于管件1的顶壁上或顶部的侧壁上；进气口4与管件1内靠近进气口4的液槽反应装置6的通孔84连通；
87.此时，气体和液体流向相反，液体从管件1的顶端进入并从底部流出，气体从管件1的底部进入并从顶部流出，气体和液体逆向的通过管件1内部的多个液槽反应装置6。在任一个液槽反应装置6上，液体如上所述，滴落到盖体7上并沿着盖体7边缘从盖体7和管件1内壁的缝隙处流下，并滴落至槽体8的下沉槽83内，于下沉槽83内进行汇集，并溢流至下一级液槽反应装置6，直至流至底部的出液口3；
88.此时气体从底部的进气口4进入，因靠近进气口4的位于管件1最底下的液槽反应装置6的槽体8与管件1的内壁82紧密贴合，此时槽体8底部、管件1底壁、与底壁相连的管件1的侧壁共同构成底部的腔体，此时仅有槽体8的通孔84与腔体相通，并与进气口4连通，气体从进气口4进入管件1后会进入腔体，此时仅能够通过相通的通孔84向上流动，气体从通孔84向上流动，并在挡板71的存在下无法直接到达盖体7和管件1内壁的缝隙处，则必须从内
壁82上方进入液体内，从液体内穿过挡板71后从挡板71与外壁81之间的液面溢出，从而沿着盖体7和管件1内壁的缝隙处向上流动，并进而流动至上一级的液槽反应装置6的槽体8的通孔84处，重复上述过程，直至最后从位于管件1顶部的出气口5排出。此时，因气体从最下方进入，因此在与下沉槽83内液面充分接触的同时，会导致管件1内最下方的液槽反应装置6最先与携带有较多待处理气体的气体接触，从而导致吸收器内液体内的可以与待处理气体反应的物质的浓度实际上从上向下逐级递减，而随着液体从出液口3排出以及从进液口2进入，可以将浓度较低的液体排出，并补入更浓的液体，从而进一步保证吸收器内液体的浓度，保证反应的高效性和连续性，实现长时间的高效率吸收处理气体。
89.本实用新型的一个实施例中，所述下沉槽83为环槽或u型槽；更优选的，所述环槽为圆型槽或方型槽，甚至还可以设计为椭圆形槽、多边型槽、不规则型槽等。本实施例中下沉槽83为圆型环槽，可以使得流体在各方向上的流动更加均匀。
90.本实用新型的一个实施例中，通孔84设置于槽体8的中心部位。使得流体例如液体由中心向周围流动，进一步保证同一水平线的流体浓度的统一性。
91.本实用新型的一个实施例中，所述挡板71竖向设置。
92.本实用新型的一个实施例中，所述挡板71不与下沉槽83接触，即不与槽体8的内壁82、外壁81和槽体8底板接触。
93.本实用新型的一个实施例中，所述盖体7还设置有盖体支撑件72，所述盖体支撑件72为设置在挡板71上的若干柱体，本实施例中优选为4个柱体，且任一柱体与槽体8的下沉槽83底壁接触，用于固定盖体7和槽体8的相对位置，不至于太过偏移，并支撑盖体7，使得盖体7不至于完全贴合于槽体8，从而导致反应物因为没有空隙而将盖体7顶开。更优选的所述盖体支撑件72还可以为设置在挡板71上的若干凸块，任一凸块用于搭在内壁82和/或外壁81上，从而对盖体7和槽体8的相对位置进行相对固定并对盖体7进行支撑；或者所述盖体支撑件72还可以为其他可以产生相应功能的结构。
94.本实用新型的一个实施例中，所述盖体7的盖板的周边还周向设置有若干凸块，用于防止倾翻，使其在管内可以保持一个水平的状态。
95.本实用新型的一个实施例中，所述槽体8还设置有槽体支撑件85，所述槽体支撑件85设置于槽体8底部，用于对槽体8进行支撑，并将槽体8和下一级盖体7之间撑起空间，使得流体能够通过，同时进一步保证槽体8稳定，防止倾翻；本实施例中槽体支撑件85为设置在槽体8底部的4个柱块或凸块。
96.本实用新型的一个实施例中，所述液槽反应装置6为圆柱体结构，能进一步保证液体和气体流动的均匀性和一致性，相应的管件1也设置为圆柱体结构。此时，槽体8的外壁81和内壁82为同心圆，同心圆形成的圆环为相应的下沉槽83。
97.本实用新型的一个实施例中，所述槽体8设置有一个下沉槽83，进一步保证下沉槽83内液体浓度及气体的一致性。
98.本实用新型的一个实施例中，所述槽体8的内壁82和外壁81的高度相同，即内壁82的槽边和外壁81的槽边处于同一水平面。
99.本实用新型的一个实施例中，所述管件1、盖体7和槽体8均由耐高温耐腐蚀材料制成，例如可以是碳化硅材料或其他具有此类性能的材料。
100.本实用新型的一个实施例中，所述管件1上还可以设置有套管9，套管9与管件1之
间配合设置形成空腔，套管9上设置有与空腔连通的进水口91和出水口92。更优选的套管9的内径大于管件1的外径。通过设置有套管9，水等液体可以从进水口91进入空腔，并从出水口92排出，从而可以实现与管件1进行能量交换，使得管件1的温度维持在合适的范围内，例如当管件1内反应进行大量放热导致温度升高时，可以通过向套管9的空腔内进出入水，使得其实现水冷效果，带走反应产生的大量热量，从而进一步维持反应正常进行、延长相应装置寿命并进一步提高装置安全性。更优选的，套管9的端部通过密封件与管件1之间密封连接。更优选的，所述套管9可以由不锈钢等材料制成，或由其他可以实现相应功能的材料制成。
101.本实用新型的一个实施例中，参考图1-7，一种反应器，包括竖直放置的管件1，管件1的顶部和底部分别设置有进液口2和出液口3，管件1上还设置有进气口4和出气口5，管件1内部设置有若干个液槽反应装置6，任一所述液槽反应装置6包括有盖体7和槽体8，其中：
102.所述槽体8设置有槽体8底板、下沉槽83、通孔84和槽体支撑件85，通孔84设置于槽体8的端面上，下沉槽83环绕于通孔84外侧设置在槽体8的端面上，下沉槽83由外壁81、内壁82和槽底壁构成，即通孔84和下沉槽83分别设置于内壁82的两边，槽底壁位于槽体8底板上，外壁81与管件1内壁之间不具有会使流体通过的间隙，即紧密贴合；槽体8为圆柱体结构，此时外壁81和内壁82为同心圆结构，下沉槽83为同心圆的圆环部位，通孔84为内壁82构成的圆形区域部位，此时下沉槽83为圆型环槽；槽体支撑件85为周向设置在槽体8底板底部的4个柱块，用于支撑槽体8并可以构成和下一级液槽反应装置6的盖体7之间的空隙；
103.所述盖体7与管件1内壁之间设置有可以使流体通过的间隙，盖体7设置有盖板、竖直设置于盖板下方并与下沉槽83配合的挡板71和盖体支撑件72，且盖板和挡板71之间紧密连接没有缝隙，从而使得气体和液体仅能沿盖板和挡板71向下流通，挡板71与下沉槽83配合设置，从而使得盖体7和槽体8合体工作时，挡板71的底部位于下沉槽83的槽内，即挡板71底部所在的水平面低于内壁82的槽边、外壁81的槽边所在的任一水平面，同时挡板71与下沉槽83的外壁81、内壁82和槽底壁之间均设置有可以使流体通过的间隙；所述盖体7为圆柱体结构，盖板为圆板，直径小于外壁81的直径并大于内壁82的直径，挡板71为竖向设置在盖板下方的圆环，且挡板71的圆环直径小于或等于盖板的直径并大于内壁82的直径，从而使得挡板71所对应的圆落入在外壁81和内壁82所构成的同心圆的圆环区域内；盖体支撑件72为周向设置在挡板71上的4个柱体，且任一柱体向挡板71内部突出且不超过内壁82，且柱体底部与槽底壁接触，从而使得盖体支撑件72能够支撑盖体7，并且能够相对固定盖体7和槽体8的相对位置，盖体7的盖板的周边还周向设置有4个凸块，进一步防止倾翻；参考图7，实施例中可以根据实际情况设置有若干个例如一百个以上的液槽反应装置6，可以使流体之间的处理更加充分和高效率，为清楚示意及美观，图7中仅示意部分液槽反应装置6，未对所有的液槽反应装置6进行示意，实际上管件1中填充满液槽反应装置6；
104.同时所述管件1外部还可以套设有套管9，套管9与管件1之间配合设置形成空腔，套管9上设置有与空腔连通的进水口91和出水口92。通过设置有套管9，水等液体可以从进水口91进入空腔，并从出水口92排出，从而可以实现与管件1进行能量交换，使得管件1的温度维持在合适的范围内，例如当管件1内反应进行大量放热导致温度升高时，可以通过向套管9的空腔内进出入水，使得其实现水冷效果，带走反应产生的大量热量，从而进一步维持
反应正常进行、延长相应装置寿命并进一步提高装置安全性。更优选的，套管9的端部通过密封件与管件1之间密封连接。更优选的，参考图6，可以同时设置多个本实施例所述的反应器，实现模块化反应处理操作，更有利于节省反应时间，具有更大的工业应用前景。
105.本实用新型的一个实施例中，所述管件1包括至少一个端板和至少一个筒体，所述端板和筒体之间活动连接，更优选为铰接或法兰连接；相应的，所述的进气口4、出气口5、进液口2和出液口3可以配合设置在端板上或筒体上；所述筒体为有至少一个端部开口的筒体，所述端板为一个或两个，并与筒体的端部开口大小配合设置，从而使得端板与筒体连接并闭合后能够形成密封腔体，用于设置若干液槽反应装置6；端部开口处可以设置有相应的凸肩，用于进行法兰连接；
106.更优选，当筒体为一个并设置有一个端部开口，此时端部开口可以设置在竖直放置的筒体的顶部或底部，此时端板为一个，并设置在筒体的端部开口处；或当筒体为一个并设置有两个端部开口，即竖直放置筒体的上下两端均设置有端部开口，则此时端板为两个，并分别相应设置在顶部和底部的端部开口处；或当筒体为大于一个，且任一筒体设置有两个端部开口，则筒体竖直叠加放置，且相邻筒体之间的端部开口处通过法兰连接，此时端板为两个，并分别相应设置在顶部和底部的端部开口处。通过设置可拆卸连接的端板和筒体，可以更方便的对管件1内的液槽反应装置6进行更换、维护、清洗等。甚至在筒体为大于一个时，也可以方便对筒体进行拆卸清洗维护等操作，且在盖槽反应器为较多个时，可以更方便的将筒体和内部的盖槽反应器分段拆除。
107.本实用新型的一个实施例中，管件1上还可以设置有支撑件或固定件，用于支撑或规定所述吸收器，保证反应的顺畅进行。
108.本实用新型提供了一种反应器，以气液中和反应作为示例，所述吸收器的工作原理是，以利用液体吸收去除气体中待去除气体的反应进行示意：液体从进液口2进入，气体从进气口4进入，因盖体7的存在，盖体7顶部的盖板使得气体和液体无法穿过盖体7，仅能沿盖体7边缘流动，同时因挡板71的设计，使得气体和液体仅可以沿着盖体7与管件1内壁之间的间隙、槽体8的下沉槽83、槽体8的通孔84形成的通路进行流动或反向流动，从而在下沉槽83内实现气体和液体的充分接触、多级接触和长效接触，随后液体和净化后的气体分别从出液口3和出气口5排出，进而实现气体内的待去除气体比如酸性气体或碱性气体，具体如氯气、盐酸、硫化氢、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、三氧化硫、氨气、磷化氢等常见的待去除气体，与相应的能够吸收待去除气体或与其反应的液体进行充分且持续的接触和反应，从而实现待去除气体的充分的吸收去除处理。并且能够进行连续性长时间工作，方便快捷高效率。
109.以上所述的实施例只是本实用新型的较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

技术特征：
1.一种液槽反应装置，其特征在于，包括有盖体和槽体，其中：所述槽体的端面上设置有通孔，且该槽体的端面上设置有环绕于通孔外侧的下沉槽；所述盖体的下端设置有与下沉槽配合的挡板，所述挡板与下沉槽之间设置有间隙，所述的间隙用于流体流通。2.根据权利要求1所述一种液槽反应装置，其特征在于，所述通孔设置于槽体的中心部位。3.根据权利要求1所述一种液槽反应装置，其特征在于，所述下沉槽为环槽或u型槽。4.根据权利要求1所述一种液槽反应装置，其特征在于，所述液槽反应装置为圆柱体结构。5.根据权利要求1所述一种液槽反应装置，其特征在于，所述盖体还设置有盖体支撑件。6.根据权利要求1所述一种液槽反应装置，其特征在于，所述槽体还设置有槽体支撑件。7.一种反应器，其特征在于，所述反应器内设置有至少一个如权利要求1-6任一项所述的液槽反应装置。8.根据权利要求7所述一种反应器，其特征在于，所述反应器包括管件，管件上设置有进液口、出液口、进气口和出气口；管件内部设置有至少一个如权利要求1-6任一项所述的液槽反应装置，任一所述液槽反应装置包括有盖体和槽体，其中：所述槽体与管件内壁紧密贴合，所述盖体与管件内壁之间设置有间隙，所述的间隙用于使流体流通。9.根据权利要求8所述一种反应器，其特征在于，所述进液口和进气口设置于管件顶部，所述出液口和出气口设置于管件底部；或，所述进液口和出气口设置于管件顶部，所述出液口和进气口设置于管件底部。10.根据权利要求8所述一种反应器，其特征在于，所述管件上还设置有套管，套管与管件之间配合设置形成空腔，套管上设置有与空腔连通的进水口和出水口。

技术总结
本实用新型属于反应装置领域，涉及一种液槽反应装置和设有液槽反应装置的反应器。本实用新型提供了一种液槽反应装置，包括有盖体和槽体，其中：所述槽体的端面上设置有通孔，且该槽体的端面上设置有环绕于通孔外侧的下沉槽；所述盖体的下端设置有与下沉槽配合的挡板，所述挡板与下沉槽之间设置有间隙，所述的间隙用于流体流通。本实用新型的液槽反应装置可以使流体之间更加充分的接触混合、反应更加长效，并进一步延长流体之间的接触路径，提高反应速率，具有广阔的工业应用前景。同时本实用新型还提供了一种设有所述液槽反应装置的反应器。还提供了一种设有所述液槽反应装置的反应器。还提供了一种设有所述液槽反应装置的反应器。


技术研发人员：张致远 阮沈炀 毛一鸣 潘虎成 华云平
受保护的技术使用者：浙江超晟科技有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/7/19