CN104437173B - 一种混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，包括支座，该支座上安装有搅拌桨以及驱动所述搅拌桨的电机，所述搅拌桨包括：转动安装在支座上的空心轴，该空心轴上设有若干出气孔；固定在空心轴顶部且与电机联动的皮带轮；安装在空心轴顶端且与空心轴内部连通的管道旋转接头；固定在空心轴外壁上且与空心轴内部连通的多个径向支管，各径向支管上均带有出气孔。本发明的用于气液混合反应器的搅拌装置，在搅拌的同时，搅拌桨会往外排气并在周围液体中产生气泡，在搅拌翅片的拍打下大气泡被粉碎成小气泡，小气泡更容易停留在液体中供气液混合进一步进行，在搅拌翅片以及径向支管的作用下，小气泡更容易扩散到各个部位。

Description

一种混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置

技术领域

本发明涉及化工设备领域，特别是涉及混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置。

背景技术

在化工领域进行物料反应时，经常涉及到物料混合，通常通过搅拌使物料充分混合，形成高度均匀的混合物。

在现有技术中，常规的原料预混过程多采用静态混合器进行。然而，由于静态混合器在出口处通常存在流体滞流区，因此物料的流速分布不均匀，扰动效果较差，致使混合效果不够理想。

目前，通常还采用结构相对复杂的搅拌釜式混合器作为原料预混器。其中，在搅拌桨的作用下，物料的湍流程度加大，致使混合效果加强。然而，由于搅拌桨的特性导致釜内的流场分布不均匀，并且容易存在体积较大的混合死区，致使最终的混合效果也不够理想。另外，搅拌釜的结构设计是影响预混效果的一项重要因素。在预混过程中，既要求催化剂在原料体系中高度均匀分散，又要求整个搅拌釜内的上、下混合尽可能地均匀。传统的搅拌釜往往不能达到这一要求。

也有将静混器和搅拌釜串联起来进行原料预混的预混工艺。公开号为CN201415984Y的中国专利文献就公开了一种稀土异戊橡胶生产用预混合装置，其中包括相串联的管道高速混合器和预混釜。在进入聚合釜之前，聚合反应物料在这种预混合装置中进行预混，可达到高度的微观均匀混合，从而提高了催化剂的催化效率，减少了产品的支化度，使分子量的分布更加均匀，最终提高了异戊橡胶的产品质量。然而这种预混合装置的缺点在于，物料在预混釜内的平均停留时间较长，然后经多台串联的聚合反应釜反应后，最终转化率只能达到85-90wt％。

现有的气液混合通常在反应器底部设置进气口，并用搅拌器对反应物进行不断搅拌以加快气液混合。但是对于某些气体与难于溶解在该液体中时，大量气泡还未混合就上升到了液体表面，气液混合效果差。

发明内容

本发明提供了一种混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，气液混合更均匀。

本发明的技术方案为：

一种混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，包括支座，该支座上安装有搅拌桨以及驱动所述搅拌桨的电机，所述搅拌桨包括：

转动安装在支座上的空心轴，该空心轴上设有若干出气孔；

固定在空心轴顶部且与电机联动的皮带轮；

安装在空心轴顶端且与空心轴内部连通的管道旋转接头；

固定在空心轴外壁上且与空心轴内部连通的多个径向支管，各径向支管上均带有出气孔。

本发明的混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，可以使得气液混合更均匀。所述搅拌桨上同时设有出气孔和搅拌翅片，气体从出气孔排出后在液体中形成气泡，并且在气泡上升速度很低的时候即被搅拌翅片击碎成为小气泡，小气泡的浮力小，容易留在液体中被吸收，而且在离心力和液体流动的作用下，小气泡逐渐向边缘扩散。

搅拌桨转动时所述径向支管也会起到搅拌作用，但是径向支管更大的作用是协助气液混合，径向支管上也具有出气孔，从径向支管上的出气孔处出来的气泡具有一定的初速度，更容易向周围扩散。

作为优选，所述空心轴包括：

贯通支座且与支座转动配合的总管，所述皮带轮以及管道旋转接头均安装在该总管上；

并联接入总管，且与总管相互平行布置的至少两根轴向支管，所述出气孔位于轴向支管上；

固定连接在所有轴向支管底端的加强板；

所述径向支管安装在轴向支管的外壁。

轴向支管固定在主管底端，在高速旋转下轴向支管与主管的连接部容易出现松动，进一步影响搅拌器的使用寿命，所述的加强板将所有轴向支管固定在一起，使整个搅拌桨更稳定。

作为优选，所述搅拌翅片沿轴向支管的轴向均匀分布。

所述搅拌翅片一方面是用于搅拌液体，另一方面是击碎气泡，使气体与液体混合更均匀。所述搅拌翅片沿轴向支管的轴向均匀分布可以保证轴向支管周围各个部位的液体都得到均匀搅拌。

作为优选，所述搅拌翅片沿自身厚度方向的投影为椭圆形。

所述搅拌翅片为椭圆形时，在保证气液混合效果的同时，使用寿命较长。

作为优选，所述出气孔沿轴向支管的轴向均匀分布。

所述出气孔沿轴向支管轴向分布更有利于气液混合。

作为优选，所述出气孔数量与搅拌翅片对应且各个出气孔位于相对应的搅拌翅片下方。

作为优选，所述出气孔沿轴向支管的径向投影为三角形，且该三角形的一个顶点朝向加强板。

作为优选，所述支座的底部固定有减震垫。

电机工作时振动较大，另外搅拌器在转动时也会产生较大振动。将本发明的搅拌装置安装到气液混合反应器上时，所述减震垫避免了支座与混合反应器的直接接触，可以降低由振动产生的噪音。

本发明的混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，在搅拌的同时，搅拌桨会往外排气并在周围液体中产生气泡，在搅拌翅片的拍打下大气泡被粉碎成小气泡，小气泡更容易停留在液体中供气液混合进一步进行，在搅拌翅片以及径向支管的作用下，小气泡更容易扩散到各个部位。

附图说明

图1为本发明的一种混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置的侧面示意图。

图2为本发明的一种混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明根据本发明的具体实施方式。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，一种混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，包括支座1、电机2和搅拌桨3。

支座1为一块固定板，电机2固定在固定板上并使其转轴垂直于固定板。电机2的转轴上固定有主动轮21。

搅拌桨3包括一个总管31和连接在总管31底端的多个轴向支管32，以及固定在轴向支管32外壁的多个搅拌翅片33。所有轴向支管32并联接入总管31，所有轴向支管32均与总管31相互平行布置，轴向支管32沿搅拌桨3的周向均匀分布。

轴向支管32的侧壁上固定有多个径向支管34，径向支管34垂直于轴向支管32。径向支管34沿着轴向支管32的轴向分布，搅拌翅片33也沿轴向支管32的轴向均匀分布，径向支管34和搅拌翅片33间隔布置。即是说相邻两个径向支管34之间设有搅拌翅片33。径向支管34的侧壁开有多个出气孔35。

总管31穿过固定板并通过轴承4转动安装在固定板上，总管31上固定有皮带轮36，皮带轮36通过皮带37与主动轮21联动。总管31的顶端安装有管道旋转接头5。管道旋转接头5上连接有进气管6，进气管6与外部的供气装置连通。管道旋转接头5为现有技术可以实现两个管道相互转动的同时还能在两个管道之间输送物料。

搅拌桨3在转动时，由于离心力作用，轴向支管32容易晃动。为了增加各个轴向支管32的稳定性，在轴向支管32的底端设有一块加强板7将所有轴向支管32固定在一起，各个轴向支管32之间留有一定间隔并相互平行。

轴向支管32的侧壁开有多个出气孔38，出气孔38沿轴向支管32的轴向均匀分布。出气孔38的数量与搅拌翅片33相对应，每个出气孔38都位于搅拌翅片33的下方。这样的布置方式有利于搅拌翅片33将从出气孔38出来的气泡击打成小气泡，有利于气液混合。

出气孔38沿轴向支管的径向投影为三角形，且该三角形的一个顶点朝向加强板7。支座1的底部固定有减震垫8，减震垫8为环形，用于降低由振动产生的噪音。

工作时，在电机1的驱动下搅拌桨3不断转动，在搅拌翅片33和径向支管35的作用下，周围液体也不断转动，同时外部的供气装置通过进气管6向轴向支管32和径向支管34供气，气体通过出气孔35和出气孔38排出，并在液体中形成气泡并上浮，在搅拌翅片33和径向支管35的协同作用下使气泡破碎成小气泡并在液体中扩散地更均匀。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，包括支座，该支座上安装有搅拌桨以及驱动所述搅拌桨的电机，其特征在于，所述搅拌桨包括：

转动安装在支座上的空心轴，该空心轴上设有若干出气孔；

固定在空心轴顶部且与电机联动的皮带轮；

安装在空心轴顶端且与空心轴内部连通的管道旋转接头；

固定在空心轴外壁上且与空心轴内部连通的多个径向支管，各径向支管上均带有出气孔；

所述空心轴包括：

贯通支座且与支座转动配合的总管，所述皮带轮以及管道旋转接头均安装在该总管上；

并联接入总管，且与总管相互平行布置的至少两根轴向支管，所述空心轴上的出气孔沿轴向支管的轴线均匀布置，沿轴向支管的轴线均匀分布有搅拌翅片；

固定连接在所有轴向支管底端的加强板；

所述径向支管安装在轴向支管的外壁。

2.如权利要求1所述的混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌翅片沿自身厚度方向的投影为椭圆形。

3.如权利要求1所述的混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，其特征在于，径向支管上的出气孔沿径向支管的轴线均匀分布。

4.如权利要求1所述的混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，其特征在于，所述径向支管的数量与搅拌翅片对应，且轴向支管上的各个出气孔位于相对应的搅拌翅片下方。

5.如权利要求1所述的混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，其特征在于，空心轴上的出气孔和径向支管上的出气孔均为圆形。

6.如权利要求1所述的混合均匀的气液混合反应器的搅拌装置，其特征在于，所述支座的底部固定有减震垫。