CN107835903B - 喷射器喷嘴和喷射器喷嘴的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有液体输送通道(3)和气体输送通道(5)的喷射器喷嘴(1)，其中，所述气体输送通道(5)在出口开口(7)的上游通向所述液体输送通道(3)中，其特征在于，用作阻火器的插入件(13)位于所述气体输送通道(5)中，其中所述插入件(13)以气体不能绕流所述插入件(13)的方式构造。本发明还涉及所述喷射器喷嘴在喷射环流反应器中的用途。

Description

喷射器喷嘴和喷射器喷嘴的用途

技术领域

本发明涉及一种具有液体输送通道和气体输送通道的喷射器喷嘴，其中气体输送通道在出口开口的上游通向液体输送通道中。

背景技术

喷射器喷嘴——即，总称为喷射器喷嘴的喷射器、喷射嘴和喷射器喷射嘴——例如用于其中执行要求气体与液体的快速混合的反应的反应器中。另一应用领域为环流/环管反应器，其中也借助于喷射器喷嘴产生内部循环流。此外，喷射器喷嘴可以用于气体再循环反应器或气体/液体吸收器中。

在喷射器喷嘴中，液体输送通道中通常产生高速液体流。结果，在气体输送通道的通向液体输送通道中的开口处形成真空，并且气体被吸入。由于高速度，流是紊乱的，并且存在气体与液体的快速混合。气体与液体的混合物通常在气体输送通道通向液体输送通道中之后立即经出口开口从喷射器喷嘴排出。

例如，DE-A 24 10 570或DE-A 24 21 407中描述了一种用作驱动喷射嘴的喷射器喷嘴。这里，液体分别经由中央通道供给，并且气体经由包围中央通道的通道供给。由于喷嘴的区域中的供给液体的高速度，气体被夹带。出现湍流，从而引起快速混合。

为了改善气体与液体的混合，EP-B 2 066 430公开了将旋流器插入输送液体的通道中的实践。旋流器在液体从通道排出之前对液体强加旋流运动。旋流运动引起射流在喷嘴出口处铺开，结果射流以规定方式撞击在后续的气体喷嘴上并且可以产生更大的气体/液体界面，这又引起气体和液体的更快混合。

然而，用于反应器中的所有喷射器喷嘴的问题在于，在爆炸性或易燃性反应物的情况下会形成快速传播/蔓延的火焰前缘/火焰峰。一方面，这里存在反应器中形成朝喷射器喷嘴的方向倒吹的火焰前缘的可能性，而另一方面还存在爆炸性或易燃性反应物开始在给送管线中燃烧以及因此而形成的火焰前缘朝反应器的方向移动的风险。通常在爆燃前缘与爆炸前缘之间进行区分。这里，所述火焰前缘具有不同速度、压力上升率和最大压力。

爆燃前缘或爆炸前缘的传播特别是会引起设备的损坏并且必须减弱或防止。这里，爆炸情形中的破坏作用通常比爆燃大几个数量级，尤其是在封闭系统中。

为了防止火焰前缘的形成，由例如US 5,726,321已知需避免形成连贯的气相。作为替代方案，出于降低所使用的物质的可燃性的目的，由US5,948,945已知在乙炔或包含乙炔的气体的分解在其中开始的区域中添加中等粘度的化学惰性油。

作为对其中通过适合的方法措施——例如，避免连贯的气相或喷射化学惰性油——来防止火焰前缘或爆炸性混合物的形成的已知方法的一个替代方案，还已知喷射器喷嘴或反应器上的结构措施，假设借助这些结构措施来防止可能出现的任何火焰前缘的传播。

因而，例如DE-A 10 2006 002 802中描述了被设计为具有燃料冷却的封闭末端的双腔室管的混合和喷射装置。为了改善混合过程并增强封闭末端冷却期间的传热，设置了微结构表面。气体和液体在双腔室管的环形间隙中混合并经环形开口排出。

US-A 2005/0069831公开了一种气体燃烧器，其中在实际混合喷嘴的下游存在可渗透屏障，该可渗透屏障在燃料和空气流过时引起燃料与空气的进一步混合。同时，该屏障防止了火焰前缘的倒吹。在US 5,098,284中描述的燃烧器的情形中，设置了供气体/燃料混合物流过并位于借以点燃混合物的点火源的上游的阻火器。

特别是从燃烧器单元已知阻火器。在其中易燃性混合物被处理并且设置有喷射器喷嘴的反应器的情形中，通常为了防止火焰前缘的传播而使用方法措施。与燃烧器相反，反应器——例如，喷射环流反应器——中通常不会形成火焰前缘。转化在不形成火焰的情况下发生。与燃烧器的情况一样将阻火器定位在实际喷嘴的下游具有如下缺点：由此产生的附加压力损失大幅降低了混合速度，并且因此喷射器喷嘴的实际功能——亦即引起反应器中也包含的液体的快速混合的功能——以不利方式受影响。

然而，当使用易燃性起始材料时，不可能排除它们将形成火焰的可能性。因此，有必要借助合适的措施来防止会引起设备损坏的可能的火焰的传播。爆燃前缘和爆炸前缘所导致的损坏程度可以不同并且基于不同因素，例如，周围环境的压力、动量、结构。

如果爆炸前缘必定具有比爆燃前缘大的破坏作用，则可以例如通过阻火器的使用来刻意防止从爆燃到爆炸的过渡。

为了避免损坏设备，有必要采取能够阻止火焰前缘——特别是爆炸前缘——的传播的预防措施。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种喷射器喷嘴，在用于包含易燃性起始材料的反应中，借助该喷射器喷嘴来防止火焰前缘的传播。

通过一种具有液体输送通道和气体输送通道的喷射器喷嘴来实现此目的，其中气体输送通道在出口开口的上游通向液体输送通道中，其中用作阻火器的插入件位于气体输送通道中，其中插入件以气体不能绕流插入件的方式构造。

由于阻火器定位在气体输送通道中，特别是由液体的速度决定的从喷射器喷嘴排出的介质的速度不会明显降低。因而，驱动喷射嘴的功能不会明显受影响。

能配备根据本发明的喷射器喷嘴的反应器是其中希望气体与液体的快速混合并且其中要产生流动的所有反应器。对应的反应器例如是喷射环流反应器或其中施加借助喷射器喷嘴产生的用于混合的流的反应器。也可以使用将喷射器喷嘴邻接的管式反应器。然而，喷射器喷嘴的使用在喷射环流反应器中是特别优选的。该类型的喷射环流反应器也被替代性地称为驱动喷射反应器。

由于火焰通常在气相中形成并且因此火焰前缘的传播可尤其在气相中发生，所以用作阻火器的插入件根据本发明位于气体输送通道中。火焰可以形成在与喷射器喷嘴相通的给送管线和喷射器喷嘴通向其中的空间两者中。借助气体输送通道中用作阻火器的插入件，在两个方向上有效地防止了火焰前缘的传播。这里，可以防止火焰进入气体输送通道中的任何期望的插入件适合作为用作阻火器的插入件。在一个优选实施例中，用作阻火器的插入件具有至少一个烧结层。

合适的烧结层例如是烧结金属层或可替代地由充分热稳定并且特别是关于所使用的反应物惰性的材料制成的烧结层。此外，用于烧结层的材料不应当相对于所使用的反应物具有任何催化活性效应。除了烧结金属之外的合适的材料例如为玻璃或陶瓷。然而，优选烧结金属，尤其是基于不锈钢、钛、镍和镍基合金的烧结金属。合适的镍基合金例如为

和

烧结材料如烧结玻璃或陶瓷或烧结金属由于它们的制造而是多孔的，并且因此可渗透气体。经由气体输送通道供给的气体因而可流经用作阻火器的插入件。然而，具有很小的孔的结构防止了火焰的任何可能的通过。此外，同样引起火焰形成的减少的冷却与用作阻火器的插入件中的流动方向相对地发生，并且因此火焰前缘不会穿透/冲破用作阻火器的插入件。

为了获得用作阻火器的插入件的附加补强，尤其在高流速下并且利用例如可由于火焰前缘且尤其在爆炸的情况下会发生的压力波的传播，以及为了排除由于高流速和/或压力波而引起的损坏，优选而言用作阻火器的插入件还包括支承层。还通过支承层来减轻或防止由于可能的爆炸前缘而引起的用作阻火器的插入件的损坏。在此情况下，烧结层搁靠在支承层上并由此被另外增强。在此情况下，支承层可以在气体的流动方向上布置在烧结层的前方或烧结层的后方。

作为替代方案，也可以设置两个支承层，其中一个支承层在气体的流动方向上布置在烧结层的前方并且一个支承层在气体的流动方向上布置在烧结层的后方。

然而，优选设置以这样的方式布置的两个烧结层，即用作阻火器的插入件沿气体流经用作阻火器的插入件的流动方向包括第一烧结层、支承层和第二烧结层。

支承层优选是金属层，在其中形成有可供气体流过的开口。在此情况下，开口足够大以最大限度地减少由于支承层而引起的压力损失。开口通常被设计为在支承层中的内孔。开口的尺寸——例如，内孔的直径——应当以例如这样的方式选择，即烧结层的烧结金属在操作期间不会发生变形并被压入内孔中。否则，烧结层的变形会引起堵塞，从而明显减慢或甚至完全阻塞气体流动。开口的数量必须足够大，以使得气体能够在没有明显速度损失的情况下流经支承层。

优选地使用相同材料作为用于烧结层和支承层的材料。然而，烧结层和支承层也可以由不同材料制成。金属如不锈钢、钛和镍基合金作为用于支承层的材料是特别优选的。与玻璃和陶瓷相反，这些材料可弹性变形并且因此更不易断裂。

在本发明的一个实施例中，液体输送通道为中央通道且气体输送通道包围液体输送通道。然而，作为替代方案，气体输送通道也可以是由液体输送通道包围的中央通道。然而，液体输送通道优选是中央通道。气体输送通道可以被设计为环形间隙并且可以完全包围液体输送通道。然而，作为替代方案，也可以设置包围液体输送通道的多个气体输送通道。在此情况下，每个气体输送通道通常形成环形区段，多个相邻的气体输送通道因而包围中央通道。在具有多个气体输送通道的构型的情况下，气体输送通道可以可替代地具有任何期望的截面。这里，气体输送通道呈环形地围绕中央通道布置。在此情况下，气体输送通道之间的间距可以是等距的。然而，气体输送通道之间的间距也可以不同。然而，在多个气体输送通道的情况下，优选的是通道的中心轴线位于等距地包围中央通道的线上并且各个气体输送通道之间的间距同样是等距的。然而，特别优选的是仅设置一个气体输送通道，其环形地包围中央液体输送通道。

除了具有中央液体输送通道和多个气体输送通道的实施例以外，也可以设置由优选环形的气体输送通道包围的多个液体输送通道。也可以设置多个液体输送通道和多个气体输送通道。在此情况下，分别优选的是液体输送通道由所述至少一个气体输送通道包围。液体输送通道可以具有任何期望的截面形状，液体输送通道优选呈圆形。在具有多个液体输送通道的优选实施例中，这些液体输送通道围绕中心点均匀地布置，其中还可以设置中央通道，其它通道围绕在该中央通道布置。然而，为了获得良好的功能，始终优选将所述至少一个气体输送通道围绕所述至少一个液体输送通道布置。然而，也可以将所述至少一个气体输送通道和所述至少一个液体输送通道互换，结果是所述至少一个液体输送通道包围所述至少一个气体输送通道。

为了改善气体和液体的混合，有利的是在液体输送通道中布置旋流器。借助旋流器，对液体流外加了旋转运动，由此分割液体射流并改善与气体的混合。例如，EP-B 2 066430中描述了旋流器的适当位置和旋流器的适当构型。

此外，为了获得离开喷射器喷嘴的气体/液体与反应器中的液体的良好混合，还可以布置具有或不具有与驱动喷射嘴邻接的侧向入口的动量交换管。扩散器然后通常布置成与动量交换管邻接。离开喷射器喷嘴的气体/液体混合物进入动量交换管并经由侧向入口从反应器吸入液体。由于高速度和所产生的湍流，吸入的液体在动量交换管和后续的扩散器中与气体/液体混合物混合。这样产生的混合物然后从扩散器进入反应器。

为了确保在火焰前缘形成并且火焰前缘传播的情况下火焰不能沿与气体的流动方向相反的方向进入气体输送通道，有必要的是所有气体都应当流经用作阻火器的插入件。为了实现这一点，所述插入件以气体不能绕流插入件的方式构造。

在一个实施例中，用作阻火器的插入件呈筒状构型并且平行于气体在气体输送通道中的流动方向布置，结果是流经用作阻火器的插入件的气体改变流动方向。借助于筒状构型，形成了两个环形间隙：气体输送通道的内壁与用作阻火器的插入件之间的环形间隙和用作阻火器的插入件与气体输送通道的外壁之间的环形间隙。

为了确保气体不能绕流用作阻火器的插入件，气体在流经用作阻火器的插入件之后流入其中的环形间隙相对于气体输送通道封闭。为此，例如可以在面向气体入口的一侧在气体输送通道中设置环形壁，所述环形壁借助一侧搁靠在气体输送通道的内壁上并且借助另一侧搁靠在用作阻火器的插入件上。凭借该环形壁，气体不能在其不流经用作阻火器的插入件的情况下流入位于用作阻火器的插入件与气体输送通道的内壁之间的环形间隙中。

作为替代方案，如果气体从内部向外流经用作阻火器的插入件，则环形壁以这样的方式构成，即它搁靠在气体输送通道的外壁上并且在内部以用作阻火器的插入件结束。结果，气体从入口流入位于气体输送通道的内壁与用作阻火器的插入件之间的环形间隙中，经用作阻火器的插入件流入位于用作阻火器的插入件与气体输送通道的外壁之间的环形间隙中，并从这里流到从气体输送通道通向液体输送通道中的出口开口。

为了确保气体不能绕流用作阻火器的插入件而经与用于气体的入口连接的环形间隙流至通向液体输送通道的气体的出口开口，与用于气体的入口连接的环形间隙在面向用作阻火器的插入件的出口开口的一侧上封闭。

面向出口开口的环形间隙优选地以这样的方式构成，即气体的热点燃或电点燃不会导致在环形间隙的面向出口开口的区域中从爆燃过渡到爆炸。在此情况下，由起爆距离推导环形间隙的轴向长度与径向间隙宽度的比率。取决于所使用的爆炸性气体，环形间隙的轴向长度与径向间隙宽度的比率小于40/1并且周向长度与径向间隙宽度的比率小于80/1，例如，给定小于30巴(绝对值)的初始压力、小于200℃的初始温度和小于20m/s的易燃性气体的平均初始流速。例如，“Experimental determination of the static equivalentpressure of detonative decompositions of acetylene in long pipes and Chapman-Jouguet pressure ratio”Hans-Peter Schildberg，Conference:Proceedings of ASME2014Pressure Vessels and Piping Division,Conference ASME/PVP,July 20-24,2014,Anaheim,California,USA.PVP2014-28197中描述了用于管道的适当比率。这些可以用于环形间隙中的估算，其中对环形间隙选择的比率可以大于对管道选择的比率。

在一个替代性实施例中，用作阻火器的插入件呈盘的形式并且垂直于气体在气体输送通道中的流动方向布置。在此情况下，用作阻火器的插入件借助一侧搁靠在气体输送通道的内壁上并且借助另一侧搁靠在气体输送通道的外壁上。这避免了气体可绕流用作阻火器的插入件的状况。

由于当喷射器喷嘴中出现火焰前缘时温度上升，所以有利的是检测喷射器喷嘴中的温度。这里，优选地在阻火器下游和气体输送通道通向液体输送通道中的开口的前方——特别是在流动方向上紧接在阻火器之后——的气体空间中执行温度检测。温度变化特别是可以推断该过程不再按设想进行。特别地，温度的突然上升表示气体已开始燃烧并且最初已形成静止火焰。这会导致表面的焦化。此外，密封件或材料——特别是烧结金属——可能由于高温而被静止火焰损坏。通过静止火焰的检测，可以在早期采取损坏预防措施。为此，例如，首先可以中断气体和液体的供给或改变速度。为了检测温度，例如可以在用作阻火器的插入件的区域中布置温度传感器。可以使用甚至在这种情况下出现的火焰形成和温度的情况下也不损坏的本领域的技术人员已知的任何期望的温度传感器作为这里的温度传感器。合适的温度传感器是热电偶，例如镍-铬/镍热电偶、铁/铜-镍热电偶或铂-铑/铂热电偶，或甚至铂测温电阻。

为了抑制火焰形成，优选的是在用作阻火器的插入件的区域中注入添加剂。添加剂的量被选择成使得实现用作阻火器的插入件下游的表面的润湿。优选地，添加剂的量被选择成使得表面的20％至100％、优选地50％至100％、特别是80％至100％被润湿。借以注入添加剂的喷嘴优选地以添加剂以圆锥形喷雾形式或作为射流添加这样的方式构成。添加剂的添加确保了任何可能的热和/或化学点火源的脱敏，从而能够减少或防止点燃气体并因此减少或防止火焰的形成。

关于所使用的反应物惰性并借助喷射器喷嘴给送的任何液体适合作为添加剂。合适的添加剂始终取决于送入的反应物并且还可以包括例如反应中产生的产物。

当喷射器喷嘴用于将乙炔或乙烯作为气体向其供给的反应中时，例如，白油——也就是说石蜡油——适合作为添加剂。又一些合适的油为聚烯烃油、酯油或硅油。然而，优选是白油。例如，US 5,948,945中也描述了合适的添加剂。

为了确保获得均匀的气体流动，特别是在呈环形包围中央液体输送通道的气体输送通道的情况下，有利的是气体输送通道在用作阻火器的插入件的上游包含填料。在此情况下，填料应当完全覆盖用作阻火器的插入件。另外，填料在爆炸的情况下防止爆炸前缘的全部力冲击在用作阻火器的插入件上。由此降低了对用作阻火器的插入件的耐压性的需求。在设计稳定性时，仅需要考虑爆燃期间出现的压力，而不是爆炸期间出现的压力。然而，在爆炸的情况下，存在填料将损坏的可能性。在重新开始该过程之前，因此应当可选地更换填料。可使用任何合适的规整填料或散装填料作为填料。散装填料由例如填充元件堆积而成。在此情况下，填料以所产生的压降尽可能小这样的方式构造。例如，

环或

环适合作为用于散装填料的填充元件。作为替换方案，也可以使用球作为填充元件或使用烧结材料。

环或

环的优点是流经填料期间的压力损失小以及所述填料的密度低。然而，存在所述环在爆炸的情况下将崩塌从而使得在可能的爆炸之后清空喷射器喷嘴以更换填料明显更难的风险。球的优点在于它们即使在爆炸之后也可以容易地更换，不过它们具有相对高的密度的缺点。此外，在正常操作中流经填料期间的压力损失比使用

环或

环的情况下大。

填料的材料必须与用作阻火器的插入件的材料以及处于出现的压力和温度下的气体兼容。优选使用与用于填料的材料相同的材料，该材料还用于用作阻火器的插入件的烧结层。本上下文中的优选材料是不与气体反应并且不呈现任何催化作用的金属，因为玻璃或陶瓷由于气体流动和由压缩机产生的振动而被磨碎。

根据本发明的喷射器喷嘴优选地在用于使气相和液相接触的设备中使用，其中气相是爆炸性的。用于使气相和液相接触的设备优选是喷射环流反应器、气体循环反应器、泡罩塔或搅拌罐中的滴流床(Rieselbett)。然而，作为替换方案，设想在其中执行气体/液体反应的任何其它期望的反应器中的使用。这种喷射器喷嘴的另一应用领域是吸收器，其中用途是通过喷嘴的使用来产生快速混合。

在喷射环流反应器中，所产生的流动是这样的，即反应器中包含的液体在一侧向上流动，在相边界处关于位于液体上方或在反应器顶部的相边界转向并在另一侧向下回流，从而产生流动回路。一般而言，喷射环流反应器以这样的方式构造，即液体在中央向上流动并且在边缘处向下流动或在边缘处向上流动且在中央向下流动。这通过喷射器喷嘴的合适定位来实现。如果假定液体在中央向上流动，则至少一个喷射器喷嘴以离开喷射器喷嘴的流动是向上定向的这样的方式居中地布置在反应器的下部区域中。作为替代方案，也可以以离开喷射器喷嘴的流动是向下定向的这样的方式使多个喷射器喷嘴呈环形地围绕中心区域地布置在上部区域中。如果假定液体在中央向下流动并且在边缘处向上流动，则具有向下定向的出口开口的至少一个喷射器喷嘴居中地布置在上部区域中或具有向上定向的出口开口的多个喷射器喷嘴呈环形布置在反应器的下部区域中。为了辅助环路中的流动，还有利的是在反应器内插入液体围绕其流动的管。

根据本发明的喷射器喷嘴可以用于其中使用至少一种高易燃性或爆炸性气体的所有反应中。相应的反应例如是其中使用乙炔作为反应物的所有反应。这些反应包括乙炔化反应，例如炔丙醇或丁炔二醇的生产，正丁醇、环己醇、乙烯、乙二醇、丁二醇、咪唑、二甘醇、环己烷二甲醇、甲基三甘醇、吡咯烷酮的乙烯化反应，以及乙醛、氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯基醚、乙烯基苯基醚或乙烯基硫化物的生产，或羰基化反应，例如丙烯酸或丙烯酸乙酯的生产。

其中可以使用根据本发明的喷射器喷嘴的其它反应是其中使用环氧乙烷或乙烯作为反应物的反应。这些反应例如包括通过利用水转化环氧乙烷来生产乙二醇，通过利用乙醇胺转化环氧乙烷来生产氨，通过利用烷基烷醇胺转化环氧乙烷来生产烷基胺，通过利用烷基酚聚乙二醇醚转化环氧乙烷来生产(烷基)苯酚，通过利用乙二醇醚转化环氧乙烷来生产醇，以及利用脂肪醇聚乙二醇醚转化环氧乙烷来生产脂肪醇。

其它合适的反应是利用氯转化乙烯以提供二氯乙烷以及利用乙酸和氧来转化乙烯以提供乙酸乙烯酯。此外，喷射器还可以用于烷氧基化反应。

通过喷射器喷嘴输送的气体和/或液体的压力通常处于0.1至100巴(绝对值)的范围内并且气体和/或液体的温度通常处于-50℃至300℃的范围内。这里，压力和温度取决于其中使用喷射器喷嘴的过程并且还取决于反应器中的压力和温度。

附图说明

本发明的实施例在附图中被示出并且在以下描述中详细说明。

在附图中：

图1示出了具有平行于气体的流动方向布置并且用作阻火器的筒状插入件的喷射器喷嘴，

图2示出了具有呈盘的形式的用作阻火器的插入件的喷射器喷嘴，以及

图3示出了具有添加剂喷射和温度传感器的喷射器喷嘴的细节。

具体实施方式

图1示出了具有平行于气体的流动方向布置并且用作阻火器的筒状插入件的喷射器喷嘴。

喷射器喷嘴1包括液体输送通道3和气体输送通道5。在这里示出的实施例中，液体输送通道3在喷射器喷嘴1中居中地延伸，并且气体输送通道5包围液体输送通道3。然而，作为替代方案，液体输送通道3和气体输送通道5的任何其它期望布置也是可以的。例如，中央通道也可以是气体输送通道，并且包围中央通道的通道也可以是液体输送通道。此外，代替具有一个包围的通道，也可以规定中央通道由围绕中央通道呈环形延伸的多个通道包围。然而，这里所示的实施例是优选的。

气体输送通道5在出口开口7的上游通向液体输送通道3中，其中液体输送通道在气体输送通道的开口9的上游具有直径收缩部11。由于该直径收缩部，液体的速度在它经出口开口7从喷射器喷嘴1排出之前升高。在此过程中，在气体输送通道的开口9的区域中形成了真空，并且气体被液体吸入。同时，速度是这样的，即实现了气体和液体的良好混合。为了改善混合，可以将动量交换管(这里未示出)附接在开口9上。动量交换管优选地具有经其吸入包围动量交换管的液体的开口。该液体与从开口9排出的气体和液体的混合物混合。动量交换管于是通常与扩散器邻接，在扩散器中速度降低并且压力堆积。

为了在使用爆炸性气体时避免火焰前缘传播到气体输送通道5中或在气体输送通道5的区域中点燃气体的情况下防止火焰前缘进入反应器，在气体输送通道5的区域中设置有用作阻火器的插入件13。在图1所示的实施例中，用作阻火器的插入件13具有筒状构型并且平行于气体在气体输送通道5中的主流动方向布置。在此情况下，用作阻火器的插入件13以这样的方式定位，即在气体输送通道5的外壁17与用作阻火器的插入件13之间形成有第一环形间隙15并且在气体输送通道5的内壁21与用作阻火器的插入件13之间形成有第二环形间隙19。

为了确保所有气体必须流经用作阻火器的插入件13并且确保气体不能绕流所述插入件，第二环形间隙19在与出口开口7背对的一侧上相对于气体输送通道5封闭。为此，例如可以插入盘23，该盘借助一侧搁靠在气体输送通道5的内壁21上并且借助另一侧搁靠在用作阻火器的插入件13上。

在操作中，气体经气体输送通道流入第一环形间隙15中，从第一环形间隙经用作阻火器的插入件13流入第二环形间隙19中，并且从其中继续向前流到气体输送通道5通向液体输送通道3中的开口9。

在这里示出的实施例中，用作阻火器的插入件13包括支承层25、第一烧结层27和第二烧结层29，其中用作阻火器的插入件13的结构以这样的方式构成，即气体首先流经第一烧结层27，然后流经支承层25，并且此后流经第二烧结层29。在该布置中，烧结层27、29均搁靠在支承层29上。

具有呈盘的形式的用作阻火器的插入件的喷射器喷嘴在图2中被示出。

与图1所示的实施例相反，图2所示的实施例中的用作阻火器的插入件13不是筒状设计并且不是平行于气体的主流动方向布置在气体输送通道中，而是呈盘的形式。这里，用作阻火器的插入件13分别搁靠在气体输送通道的内壁21和外壁17上。在此情况下，第一烧结层27位于迎流侧并且垂直于气体的主流动方向设置。以相应方式，支承层25和第二烧结层29垂直于气体输送通道5中的气体的主流动方向设置。借助于被构造为盘并且用作阻火器的插入件13搁靠在气体输送通道5的内壁21和外壁17两者上的事实，气体不能绕流用作阻火器的插入件13。所有气体必须流经用作阻火器的插入件13。

图3示出了具有添加剂喷射和温度传感器的喷射器喷嘴的细节。

在这里示出的细节中，用作阻火器的插入件13属于筒状构型并且平行于气体输送通道5中的气体流动的方向定位，与图1中一样。

为了使气体能够流经用作阻火器的插入件13并在用作阻火器的插入件13中获得充分的稳定性，支承层25以具有内孔35的环的形式构造。由于内孔35，支承层25中的压力损失比其中气体必须流经其中所包含的内孔的烧结层27、29中的压力损失低得多。为了保持总压力损失尽可能小，因此有利的是使烧结层27、29尽可能薄。然而，为了获得用作阻火器的稳定插入件13，支承层是必要的。由于烧结层通常是脆性的，所以由于气体输送通道5中的压力差和机械应力，在没有另外的支承层的情况下存在烧结层断裂的风险(尤其是在形成火焰前缘的情况下或尤其在气体爆炸的情况下)，以及因此将不再存在作为阻火器的效果的风险。

对于用作阻火器的插入件13的区域中例如目的是为了检测可能损害插入件13的操作的火焰前缘的形成的温度测量，如在此所示，可以插入温度传感器31。为此，如在此所示，例如可以在界定气体输送通道5的内壁21中形成沟槽33，例如，温度传感器31布置在该沟槽中。例如，可以通过使用相对于气体输送通道5中占主导的条件稳定的粘接剂将温度传感器31粘结在沟槽中的方式或通过焊接的方式来将温度传感器31固定在沟槽中。为了安装温度传感器，也可以将支承管插入沟槽33中并且在该支承管中引导该温度传感器。这里应当小心确保所述引入相对于气体输送通道5是密封的以确保气体不能流入支承管中。如果温度传感器31直接插入沟槽33中，则也需要密封，以确保气体不能经由用于温度传感器31的导向件流出。

为了及时检测火焰形成，这里优选的是温度传感器突出到第二环形空间19中，如在此所示的。

此外，可以借助添加剂喷射来降低或抑制火焰形成——例如，作为静止火焰——的风险。借助添加剂喷射，可能的点火源——例如，固体沉积物——脱敏。

在这里所示的实施例中，用作阻火器的插入件13借助保持器37固定，其中在保持器37中形成有通道39，可经该通道送入液体添加剂，例如白矿油、聚烯烃油或硅油。喷嘴41从通道39分支，液体添加剂经喷嘴41喷射到第二环形间隙19中。在此情况下，喷嘴41的形式可以呈保持器37中的内孔形式。不希望在用作阻火器的插入件13的上游将液体添加剂注入到第一环形间隙15或气体输送通道5中，因为液体添加剂将仅很慢地流经烧结层并且因此将集中在第一环形间隙15中并灌满后者。这会引起喷射器喷嘴的故障。

如图2所示，如果用作阻火器的插入件13以盘的形式实施，则例如可以形成这样的通道，即该通道用于将添加剂供给到喷射器喷嘴的外侧周围并在用作阻火器的插入件13的下游经气体输送通道5的外壁中的内孔将液体添加剂注入到用作阻火器的插入件13下游的区域中，所述内孔与用于供给添加剂的在外部形成的通道连接。

附图标记清单

1 喷射器喷嘴

2 液体输送通道

5 气体输送通道

7 出口开口

9 气体输送通道5通向液体输送通道3中的开口

11 直径收缩部

13 用作阻火器的插入件

15 第一环形间隙

17 外壁

19 第二环形间隙

21 内壁

23 盘

25 支承层

27 第一烧结层

29 第二烧结层

31 温度传感器

33 沟槽

35 内孔

37 保持器

39 通道

41 喷嘴

Claims (15)

1.一种具有液体输送通道(3)和气体输送通道(5)的喷射器喷嘴，其中，所述气体输送通道(5)在出口开口(7)的上游通向所述液体输送通道(3)中，使得在所述液体输送通道中产生高速液体流，并且在所述气体输送通道的通向所述液体输送通道中的所述出口开口处形成将气体吸入所述液体输送通道中的真空，其特征在于，用作阻火器的插入件(13)设于所述气体输送通道(5)中，其中所述插入件(13)以气体不能绕流所述插入件(13)的方式构造。

2.如权利要求1所述的喷射器喷嘴，其特征在于，用作阻火器的所述插入件(13)包括至少一个层(27，29)。

3.如权利要求2所述的喷射器喷嘴，其特征在于，所述至少一个层(27，29)是由烧结金属构成的层。

4.如权利要求2或3所述的喷射器喷嘴，其特征在于，用作阻火器的所述插入件(13)还包括支承层(25)。

5.如权利要求1所述的喷射器喷嘴，其特征在于，用作阻火器的所述插入件(13)沿气体流经用作阻火器的所述插入件(13)的流动方向包括第一烧结层(27)、支承层(25)和第二烧结层(29)。

6.如权利要求1所述的喷射器喷嘴，其特征在于，所述液体输送通道(3)是中央通道并且所述气体输送通道(5)包围所述液体输送通道(3)。

7.如权利要求6所述的喷射器喷嘴，其特征在于，用作阻火器的所述插入件(13)呈筒状构型并且平行于气体在所述气体输送通道(5)中的流动方向布置，从而使流过用作阻火器的所述插入件(13)的气体改变流动方向。

8.如权利要求6所述的喷射器喷嘴，其特征在于，用作阻火器的所述插入件(13)呈盘的形式并且垂直于气体在所述气体输送通道(5)中的流动方向布置。

9.如权利要求1所述的喷射器喷嘴，其特征在于，在用作阻火器的所述插入件(13)的区域中布置有温度传感器(31)。

10.如权利要求1所述的喷射器喷嘴，其特征在于，在用作阻火器的所述插入件(13)的区域中设置有添加剂注入部(41)。

11.如权利要求10所述的喷射器喷嘴，其特征在于，所述添加剂注入部(41)是白油的注入部。

12.如权利要求1所述的喷射器喷嘴，其特征在于，所述气体输送通道(5)在用作阻火器的所述插入件(13)的上游包含填充元件。

13.如权利要求1至12中任一项所述的喷射器喷嘴在用于使气相和液相接触的设备中的用途，其中所述气相是爆炸性的。

14.如权利要求13所述的用途，其特征在于，所述用于使气相和液相接触的设备是喷射环流反应器、吸收器、气体循环反应器、泡罩塔或搅拌罐中的滴流床。

15.如权利要求14所述的用途，其特征在于，在所述喷射环流反应器或气体循环反应器中执行使用乙炔、乙烯或环氧乙烷作为气态反应物的反应。

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