技术摘要：
本发明公开了一种气相反应器，其为密封的壳体，壳体顶部设有物料加料管，壳体底部设有排渣口，壳体的中心设有柱状的反应区，反应区自上而下依次由主反应区，均质区，扩散区和融合区所组成，四个区的截面直径各不相同，主反应区的顶部连通物料加料管，融合区的下部设有  全部
背景技术：
反应器是实现反应过程的设备，广泛应用于化工、炼油、冶金、轻工等工业部门；根 据反应原料的性质不同，分为液相反应器，气相反应器，固液反应器和气液反应器等等，每 一种的反应器的内部结构和设计均不同。 气相反应器主要用于两种或多种气体进行反应的容器，因为是气相反应，所以对 容器的气密性要求较高，容器本身除了必要的开口之外，一般不在壳体内增设其他的动力 设备。基于上述原因，目前市面上常用的气相反应器均存在着反应气体在壳体内混合不充 分，反应不完全的缺陷，因此如何在保证装置本身气密性的基础上，提成反应气体在壳体内 的停留时间，保证多种气体在壳体内反应完全，成为气相反应器在研发过程中迫切需要解 决的问题。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明目的在于提供一种通过结构上的改进，在保证容器 气密性的基础上，提高气相在容器内的混合与反应的时间，提高气相反应效率的反应器。 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种气相反应器，所述的气相反 应器为密封的壳体，壳体顶部设有物料加料管，壳体底部设有排渣口，所述壳体的中心设有 柱状的反应区，反应区自上而下依次由主反应区，均质区，扩散区和融合区所组成，四个区 的截面直径各不相同，主反应区的顶部连通物料加料管，融合区的下部设有内反应出口连 通壳体内部，所述的物料加料管内设有锥形的反应器喷嘴，反应器喷嘴的大口端连接物料 加料管的顶部加料口，反应器喷嘴的小口端连接反应区，反应器喷嘴与物料加料管之间设 有混合物料加料层，混合物料加料层的底部连接反应区，混合物料加料层侧方的物料加料 管上设有混合物料进口。 本发明主反应区和扩散区为锥形的筒体，所述的均质区与融合区为圆柱形的筒 体，其中均质区的截面直径与主反应区小口端截面直径、扩散区小口端截面直径相同，融合 区的截面直径与扩散区大口端截面直径相同；本发明通过锥形筒和柱形筒的组合结构，通 过两者结构使得混合气体在反应区内流向和流速发生改变，增加气流在反应区的停留时 间，使得混合气体能够充分接触并且反应。 本发明的主反应区，均质区和扩散区的底部均设有螺旋导流组件，所述的螺旋导 流组件由中心挡板和螺旋风道所组成，所述的中心挡板设在在反应区壳体中心，螺旋风道 设置在反应区壳体与中心挡板之间，螺旋风道内设有多道倾斜向下的弧形风板，弧形风板 将螺旋风道分隔成多个导风区；通过在反应区内增设的螺旋导流组件，混合气体在弧形风 板的作用下，在反应区的各个区内形成螺旋气流，在没有外部动力的情况下，混合气体通过 反应区的壳体和螺旋导流组件的双重作用，通过中心挡板降速，通过弧形风板提速，促进气 3 CN 111589380 A 说　明　书 2/4 页 流的进一步混合，大大提高了混合气体的混合效率进而反应效率。 本发明的弧形风板的上端固定安装在螺旋风道的顶部，弧形风板的下端固定安装 在螺旋风道的底部，螺旋风道内的弧形风板数量不少于两个；气流在通过弧形风板的时候， 自上而下可以形成螺旋气流，单个弧形风板很难形成螺旋气流，通过至少两个弧形风板，在 对冲情况下更加容易形成气流，方便混合。 本发明的中心挡板的顶面为弧形的，所述的中心挡板的侧壁与其所对应反应区的 壳体的侧壁相平行，中心挡板的第一作用是阻挡上部直接冲下的气流，提高气体在该区域 的停留时间，同时通过弧形面进行引流，将气体引入到螺旋风道里，因此其侧壁需要与壳体 侧壁保持平行，方便气体流通，保证反应区壳体原有的导流作用。 本发明的内反应出口为条形，所述的内反应出口垂直分布在融合区的下部，融合 区的底部设有内部支撑连接在壳体上。 本发明的反应区与壳体之间为扩大反应区，所述反应区的底部的安装高度不低于 壳体高度的1/3；混合气体在反应区初步混合反应后，最终进入扩大反应区进行反应，因为 在反应区内已经混合充分并反应，当通入量过大时，在扩大反应区内部进行进一步的反应。 本发明的壳体顶部设有产品出口，壳体的底部设有冷凝水出口；壳体通过顶部进 料，经过反应区自上而下，在经过扩大反应区自下而上，进一步提高了混合气体在壳体内的 停留时间，保证充分反应。 本发明的壳体外部均匀分布有多个加热夹层，加热夹层内设有加热盘管，加热夹 层的安装高度设置在均质区与扩散区之间；因为是气相反应，所以本发明的气体物料都是 进行了预热和汽化在通入到反应区中的，在反应的过程中，会产生一定程度的能量损耗，因 此通过加热夹层进行加热，加热夹层不仅用于扩大反应区的加热，还能用于反应区内部特 别是均质区和扩散区的加热。 本发明的优点在于：本发明通过在壳体内增设的柱状反应区，通过柱状结构本身 外部结构及内部结构的改进，气相物料经过主反应区不断反应混合，接着收拢进入直段的 均质区的反应，依次经扩散区扩散均质，再经融合区柔均质，最后通过底部条形口在壳体内 进行放大；本发明不增加机械传动的基础上，保证壳体内部气密性，通过增加的反应区壳体 及壳体内的螺旋导流组件，气相在气压的作用下进入到壳体中，在壳体中流动的过程中，形 成多种气流，不仅方便多种气体的充分混合，在混合的过程中，气体之间充分接触，最终经 过多次混合及传输，气相反应效率大大提高。 附图说明 图1为本发明的装置结构简图； 图2为本发明的主反应区的截面俯视图； 图3为本发明的中心挡板的安装结构示意图； 图4为本发明的弧形风板安装结构立体图； 图5为本发明的加热夹层安装结构示意图。 其中，1  壳体，2  物料加料管，3  排渣口，4  混合物料加料层，5  反应器喷嘴，6  主 反应区，7  均质区，8  扩散区，9 融合区，10 内反应出口，11 内部支撑，12  产品出口，13  混 合物料进口，14  加热夹层，15 中心挡板，16  螺旋风道，17 弧形风板。 4 CN 111589380 A 说　明　书 3/4 页