CN105688791A - 一种喷射反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷射反应器，包括管芯和导流壳。管芯为中空结构，包括内套管、扩张管和延伸管，延伸管的截面积大于内套管的截面积，扩张管连接内套管和延伸管，在扩张管的管壁上开设有射流孔；导流壳为三通结构，包括进口管和外套管，进口管的一端与外套管的管壁相通；管芯插入外套管中，管芯和导流壳形成喷射反应器，内套管的一部分和扩张管落入外套管内，且与外套管之间形成一间隙，间隙仅与进口管和射流孔连通；射流孔的总截面积小于延伸管的截面积，射流孔的总截面积小于进口管的截面积。本发明提供的喷射反应器让粉体和液体充分混合。

Description

一种喷射反应器

技术领域

本发明涉及一种喷射反应器，特别涉及一种在压力情况下，使液体和粉体充分混合的喷射反应器。

背景技术

现有的粉体和液体的混合通常具有以下两种方式：

第一种为批次粉液混合。将粉液同时置于一容器中，在容器中依靠搅拌桨进行混合。这种方式的缺点包括：不能实现粉体和液体的在线混合；粉体多为一次性投入或批次投入容器，粉和液接触面积小，造成粉体极易抱团，且搅拌耗时长。

第二种为在线粉液混合。粉体和液体可以实现在线混合。但粉体和液体接触时，仍然存在接触面积小、会出现粉体抱团、粉液混合不均的情况。因此这种方式需要后续更长的搅拌工作时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种让粉体和液体充分混合的喷射反应器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种喷射反应器，包括管芯和导流壳。管芯为中空结构，包括内套管、扩张管和延伸管，所述延伸管的截面积大于所述内套管的截面积，所述扩张管连接所述内套管和所述延伸管，在所述扩张管的管壁上开设有射流孔；导流壳为三通结构，包括进口管和外套管，所述进口管的一端与所述外套管的管壁相通；所述管芯插入所述外套管中，所述管芯和所述导流壳形成所述喷射反应器，所述内套管的一部分和所述扩张管落入所述外套管内，且由所述外套管封闭，在所述内套管、所述扩张管和所述外套管间形成一间隙，所述间隙仅与所述进口管和所述射流孔连通；所述射流孔的总截面积小于所述延伸管的截面积，所述射流孔的总截面积小于所述进口管的截面积。

根据本发明的一个实施例，所述内套管和所述延伸管的横截面为圆形，所述内套管和所述延伸管同轴设置。

根据本发明的一个实施例，所述进口管和外套管的横截面为圆形，所述进口管的中心轴线垂直于所述外套管的中心轴线。

根据本发明的一个实施例，所述外套管、所述内套管和所述延伸管同轴设置。

根据本发明的一个实施例，所述射流孔的中心轴线和所述内套管的中心轴线形成一夹角a，所述夹角a的角度为大于10°，且小于80°。

根据本发明的一个实施例，所述射流孔的中心轴线和所述内套管的中心轴线形成一夹角a，所述夹角a的角度为大于20°，且小于50°。

根据本发明的一个实施例，所述进口管的截面积是所述射流孔的总截面积的4～6倍。

根据本发明的一个实施例，所述射流孔为多个，均匀分布在所述扩张管的周边。

根据本发明的一个实施例，从所述内套管的管壁上径向向外延伸一台阶，在所述管芯插入所述外套管后，所述台阶和所述外套管的一端配合形成封闭所述间隙的结构。

根据本发明的一个实施例，所述管芯竖直放置，所述进口管位于水平位置，所述进口管的管壁的最低点和所述射流孔处于同一高度位置。

本发明的喷射反应器由管芯和导流壳通过接插方式形成，使导流壳内的压力雾化液体穿过射流孔和管芯内的压力雾化气体在管芯内充分接触。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是本发明一实施例的喷射反应器的管芯的局部剖视图。

图2是本发明一实施例的喷射反应器的导流壳的结构示意图。

图3是图2的仰视图。

图4是本发明一实施例的喷射反应器的结构示意图。

图5是图4的仰视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图1是本发明一实施例的喷射反应器的管芯的局部剖视图。如图所示，管芯1为中空结构，从上至下依次包括内套管11、扩张管12和延伸管13。延伸管13的截面积大于内套管11的截面积，扩张管12的一端与内套管11连接，扩张管12的另一端和延伸管13连接，在扩张管12的管壁上开设有贯穿管壁的射流孔14。管芯1顶部，即内套管11的顶端为雾状粉体的入口。生产过程中雾状粉体从管芯1顶部进入，依次经过内套管11、扩张管12和延伸管13。

图2是本发明一实施例的喷射反应器的导流壳的结构示意图，图3是图2的仰视图。如图所示，导流壳2为三通结构，包括进口管21和外套管22。进口管21的一端与外套管22的管壁相通，进口管21和外套管22的内部空间连通，进口管21远离外套管22管壁的一端和外套管22的两端形成三通结构。生产过程中，液体从进口管21进入。

图4是本发明一实施例的喷射反应器的结构示意图，图5是图4的仰视图。如图所示，将管芯1插入导流壳2的外套管22中，管芯1与导流壳2的外套管22相配合，形成本发明的喷射反应器。其中，内套管11的一部分和整个扩张管12落入外套管22内，且由外套管22封闭。在内套管11、扩张管12和外套管22之间形成一环绕内套管11的间隙S，该间隙S仅与导流壳2的进口管21和扩张管12上开设的射流孔14连通。从进口管21进来的压力液体在间隙中做短暂的停留，从而使压力液体能充满整个导流壳2。射流孔14的总截面积小于内套管11的截面积。因为扩张管12和延伸管13的截面积都大于内套管11的截面积，所以射流孔14的总截面积小于扩张管12和延伸管13的截面积，即小于管芯1的任一截面积。同时，射流孔14的总截面积小于进口管21的截面积。

本发明的喷射反应器的工作原理为：

管芯1为中空结构,雾状粉体从管芯1顶部进入。压力液体从导流壳2的进口管21注入，在环绕内套管11的间隙中短暂停留。因为进口管21的截面积和管芯1的截面积都大于射流孔14的总截面积，所以压力液体在通过进口管21进入射流孔14，然后从射流孔14再进入管芯1的过程中，压力液体的压力经历了由小变大，由大变小的过程，从而实现了压力液体的雾化。雾状粉体与雾状液体在管芯1的扩张管12和延伸管13内部接触时，使得雾状粉体与雾状液体的接触面达到最大，雾状粉体在最短的时间内被雾状液体浸润。

较佳地，内套管11和延伸管13的横截面为圆形，内套管11和延伸管13同轴设置。

较佳地，进口管21和外套管22的横截面为圆形，进口管21的中心轴线垂直于外套管22的中心轴线。

较佳地，外套管22、内套管11和延伸管13同轴设置。

较佳地，参考图4所示，射流孔14的中心轴线和内套管11的中心轴线形成一夹角a，夹角a的角度为大于10°，且小于80°。优选地，夹角a的角度为大于20°，且小于50°。

较佳地，进口管21的截面积是射流孔14的总截面积的4～6倍。采用该种结构，压力液体的雾化效果更佳。

较佳地，参考图5所示，射流孔14在扩张管12的周边均匀分布，其数量可以根据需要确定。雾状液体可以更均匀的喷射于雾状粉体的表面，避免粉体抱团。

较佳地，参考图1所示，从内套管11的管壁上径向向外延伸一台阶111。参考图4所示，在管芯1插入外套管22后，台阶111(未示出)和外套管22的一端配合形成封闭间隙S的结构。阻止压力液体从外套管22的一端溢出。当然该台阶111也可以设置在外套管22的端部，或者在管芯1和外套管22插接后，采用其它封闭件进行密封，本发明对此并无限制。

较佳地，管芯1竖直放置，进口管21中心线垂直于管芯1，进口管21位于水平位置。进口管21的管壁的最低点和射流孔14处于同一高度位置，即射流孔14的位置处于压力流体通道的最低点，使压力流体获得更好的雾化效果。

本发明的主要特点是由管芯和导流壳通过接插方式形成喷射反应器，雾状粉体从管芯顶部注入，压力液体从导注壳的进口管注入，压力液体在通过扩张管的射流孔时实现雾化，使得雾状粉体与雾状液体在管芯的扩张管和延伸管内部接触时，雾状粉体在最短的时间内被雾状液体浸润，为后续工艺节约了处理时间，从而提高了工作效率。其次，喷射反应器中设置了在内套管、扩张管和外套管之间的间隙，压力液体在注入进口管以后可以在该间隙中做短暂的停留，使得压力液体可以充满整个导流壳。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明。任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种喷射反应器，包括：

一管芯，所述管芯为中空结构，包括内套管、扩张管和延伸管，所述延伸管的截面积大于所述内套管的截面积，所述扩张管连接所述内套管和所述延伸管，在所述扩张管的管壁上开设有射流孔；

一导流壳，所述导流壳为三通结构，包括进口管和外套管，所述进口管的一端与所述外套管的管壁相通；

所述管芯插入所述外套管中，所述管芯和所述导流壳形成所述喷射反应器，所述内套管的一部分和所述扩张管落入所述外套管内，且由所述外套管封闭，在所述内套管、所述扩张管和所述外套管间形成一间隙，所述间隙仅与所述进口管和所述射流孔连通；

所述射流孔的总截面积小于所述内套管的截面积，所述射流孔的总截面积小于所述进口管的截面积。

2.根据权利要求1所述的一种喷射反应器，其特征在于，所述内套管和所述延伸管的横截面为圆形，所述内套管和所述延伸管同轴设置。

3.根据权利要求2所述的一种喷射反应器，其特征在于，所述进口管和所述外套管的横截面为圆形，所述进口管的中心轴线垂直于所述外套管的中心轴线。

4.根据权利要求3所述的一种喷射反应器，其特征在于，所述外套管、所述内套管和所述延伸管同轴设置。

5.根据权利要求2所述的一种喷射反应器，其特征在于，所述射流孔的中心轴线和所述内套管的中心轴线形成一夹角a，所述夹角a的角度为大于10°，且小于80°。

6.根据权利要求5所述的一种喷射反应器，其特征在于，所述夹角a的角度为大于25°，且小于50°。

7.根据权利要求1所述的一种喷射反应器，其特征在于，所述进口管的截面积是所述射流孔的总截面积的4～6倍。

8.根据权利要求1所述的一种喷射反应器，其特征在于，所述射流孔为多个，均匀分布在所述扩张管的周边。

9.根据权利要求1所述的一种喷射反应器，其特征在于，从所述内套管的管壁上径向向外延伸一台阶，在所述管芯插入所述外套管后，所述台阶和所述外套管的一端配合形成封闭所述间隙的结构。

10.根据权利要求4所述的一种喷射反应器，其特征在于，所述管芯竖直放置，所述进口管位于水平位置，所述进口管的管壁的最低点和所述射流孔处于同一高度位置。