CN108057405A - 一种可调节混合参数的管道反应装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可调节混合参数的管道反应装置，包括进料单元和混合反应单元及搅拌器、搅拌驱动装置及其控制装置，所述进料单元设有一个T形三通构件构成的预混合头，所述预混合头的三个开口分别构成所述第一进料口、第二进料口和预混料出口；所述混合反应单元包括一个管状构件构成的混合反应管，所述搅拌器设置在混合反应管中。本发明可调节混合参数的管道反应装置通过在所述混合反应管中增设搅拌器，并配有可调速的搅拌驱动装置及其控制装置，通过调节搅拌器的速度，即可达到调节混合参数的目的。

Description

一种可调节混合参数的管道反应装置
技术领域
本发明涉及一种化工、医药领域设备，具体涉及一种可调节混合参数的管道反应装置。
背景技术
在医药和化工领域中有很多场合需要将两种或两种以上物料进行搅拌混合反应。传统的方式大多采用釜式反应器进行搅拌反应，但是釜式反应器难以适应如硝化反应等激烈反应体系，存在安全隐患，并且不便在需要连续生产反应的场合中使用。近年来也有人在探索用管道反应装置进行反应试验，但现有的管道反应装置一旦在结构、尺寸等确定后，同时也就相当于将一系列的反应参数、性能确定下来了，且不能调整，从而大大地限制了其应用的范围，难以应对日益变化的市场和技术参数优化改进的需求，以及产品变化所带来的参数变化的要求。
发明内容
本发明的目的在于为了克服现有技术存在的不足而提供一种混合参数可灵活调整的、适应范围更广的管道反应装置。
为实现上述目的，本发明公开了一种可调节混合参数的管道反应装置，包括进料单元和混合反应单元，所述进料单元设有一个第一进料口、一个第二进料口和一个预混料出口，并设有第一进料计量泵、第二进料计量泵及其控制系统，所述混合单元的预混料出口与混合反应单元连接，其特征在于：还设有搅拌器、搅拌驱动装置及其控制装置，所述进料单元设有一个T形三通构件构成的预混合头，所述预混合头的三个开口分别构成所述第一进料口、第二进料口和预混料出口，所述第一进料口与预混料出口成同轴线设置，所述第一进料口上沿轴向插设有深入至预混合头中的第一进料管，预混合头内部所述第一进料管管壁上设有若干个贯通的出料孔；所述混合反应单元包括一个管状构件构成的混合反应管，所述混合反应管的一端与所述预混合头的预混料出口连接，所述搅拌器设置在混合反应管中，所述混合反应管与所述预混合头的预混料出口连接相对的另一端呈分叉设置，搅拌驱动装置设置在与搅拌器同轴线的分支上，另一分支构成所述混合反应管的混料出口端。
与现有技术相比，本发明可调节混合参数的管道反应装置通过在所述混合反应管中增设搅拌器，并配有可调速的搅拌驱动装置及其控制装置，通过调节搅拌器的速度，即可达到调节混合参数的目的。
作为本发明进一步的设置，所述混合反应管外部还设有循环加热或冷却系统。通过这样的设置，可以对混合反应管内部温度进行调节，能更好地控制混合反应。
作为本发明再进一步的设置，所述第一进料管上的出料孔中心轴线与第一进料管中心轴线呈垂直设置或呈锐角设置或呈钝角设置。通过这样的设置，选择不同种类（即出料孔角度）的第一进料管，即可改变在预混合头中两种物料初步混合的程度，在一定程度上达到影响和调节本管道反应装置的混合参数的效果。
作为本发明更进一步的设置，所述第一进料管包括一个固定管体和可旋转配合在所述固定管体前端的进料导向帽，并设有调节所述进料导向帽周向角度的角度调节机构，所述进料导向帽前端封闭，所述多个出料孔沿轴向设置在所述进料导向帽一侧的侧壁上。其具体结构可以是在所述固定管体外设有轴套，所述进料导向帽通过内孔与所述轴套配合可转动地设置在所述固定管体外；所述进料导向帽侧壁上设有内磁性体，所述进料单元中预混合头的外壁与所述内磁性体相对应的位置上可旋转地套设有环形外磁座，所述外磁座上对应设有外磁性体，所述外磁座上还设有驱动手轮机构。通过上述设置，利用调节进料导向帽周向角度位置，能够实现对A、B料相对流向角度的连续调节，从而达到在预混合阶段调节混合参数的目的。使得本发明可调节混合参数的管道反应装置具有在预混合阶段和后段混合反应过程中均可分别进行参数调节，从而使得调节范围更宽、适应性更强。
作为本发明再更进一步的设置，所述搅拌驱动装置及其控制装置包括磁力耦合传动装置和调速系统。通过上述设置，可以达到全密封零泄漏的效果。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明具体实施例结构示意图；
图2为本发明第一进料管一种具体实施例结构示意图；
图3为本发明第一进料管另一种具体实施例结构示意图；
图4为本发明角度调节机构具体实施例结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，可调节混合参数的管道反应装置包括进料单元1和混合反应单元2，所述进料单元1设有一个第一进料口101、一个第二进料口102和一个预混料出口103、搅拌器4、搅拌驱动装置及其控制装置，并设有控制A料进料速度及数量的第一进料计量泵5、和控制B料进料速度及数量的第二进料计量泵6及其控制系统7，所述混合单元的预混料出口103与混合反应单元2连接。所述进料单元1设有一个T形三通构件构成的预混合头8，所述预混合头8的三个开口分别构成所述第一进料口101、第二进料口102和预混料出口103，所述第一进料口101与预混料出口103呈同轴线设置，第二进料口102与所述第一进料口101轴线相互垂直设置，所述第一进料口101上沿轴向插设有深入至预混合头8中的第一进料管9，第一进料管9的长度可以有不同规格，对应插入至预混合头8内腔部分的所述第一进料管9管壁上设有若干个贯通的出料孔901，所述若干个出料孔901沿轴向设置在一侧的管壁上。本可调节混合参数的管道反应装置优选配置多个种类的第一进料管9，各个种类的第一进料管9其上的出料孔901中心轴线与第一进料管9中心轴线的夹角不同，如出料孔901中心轴线与第一进料管9中心轴线呈垂直设置，或呈锐角设置，或呈钝角设置，如图2、3所示。通过选择不同种类（即出料孔901角度）的第一进料管9，即可改变在预混合头8中两种物料初步混合的程度，在一定程度上达到影响和调节本管道反应装置的混合参数的效果。
本管道反应装置的混合反应单元2包括一个管状构件构成的混合反应管10，所述混合反应管10的一端与所述预混合头8的预混料出口103连接，所述搅拌器4设置在混合反应管10中，所述混合反应管10与所述预混合头8的预混料出口103连接相对的另一端呈分叉设置，搅拌驱动装置设置在与搅拌器4同轴线的分支上，另一分支构成所述混合反应管10的混料出口端，混料出口端与混合反应管10主体部分成平滑过渡连接。利用控制搅拌器4的搅拌速度及强度达到在后段混合过程中对混合参数的调节目的。
为了更好地控制混合反应，对于搅拌器4的速度应当是可以调节和控制的。本管道反应装置中，所述搅拌驱动装置及其控制装置包括磁力耦合传动装置11和调速系统，动力12可以采用伺服电机，调速系统可以选用变频调速装置，传动装置选用磁力耦合传动装置11是为了具有更好的密封性。磁力耦合传动装置11通常设有一个磁性内转子和一个磁性外转子，输出轴与磁性内转子连接，外部动力装置与磁性外转子连接，磁性外转子与磁性内转子之间通过磁力耦合完成传动，在磁性外转子与磁性内转子设有一个隔离套起到内外隔离的作用，因此可以达到全密封零泄漏的效果。
为了更好地控制混合反应，所述混合反应管10外部还可以设有循环加热或冷却系统，即可以在混合反应管10外设置一个夹套13，并设置循环管路及循环泵14对混合反应管10内部温度进行调节。
为了更进一步方便地控制混合反应，所述第一进料管9优选包括一个固定管体902和可旋转配合在所述固定管体902前端的进料导向帽903，并设有调节所述进料导向帽903周向角度的角度调节机构，所述进料导向帽前端封闭，所述多个出料孔沿轴向设置在所述进料导向帽一侧的侧壁上。
本具体实施例中，如图4所示，其中角度调节机构采用在所述固定管体902外设有轴套15（如陶瓷轴套），所述进料导向帽903通过内孔与所述轴套15配合可转动地设置在所述固定管体902外；所述进料导向帽903侧壁上设有内磁性体16，所述进料单元中预混合头的外壁与所述内磁性体16相对应的位置上可旋转地套设有环形外磁座18，所述外磁座18上对应设有外磁性体17，所述外磁座18上还设有驱动手轮机构，手轮19与外磁座18成涡轮蜗杆配合。
通过这样的设置，利用调节进料导向帽903周向角度位置，能够实现对A、B料相对流向角度的连续调节，从而达到在预混合阶段调节混合参数的目的。使得本发明可调节混合参数的管道反应装置具有在预混合阶段和后段混合反应过程中均可分别进行参数调节，从而使得调节范围更宽、适应性更强。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种可调节混合参数的管道反应装置，包括进料单元和混合反应单元，所述进料单元设有一个第一进料口、一个第二进料口和一个预混料出口，并设有第一进料计量泵、第二进料计量泵及其控制系统，所述混合单元的预混料出口与混合反应单元连接，其特征在于：还设有搅拌器、搅拌驱动装置及其控制装置，所述进料单元设有一个T形三通构件构成的预混合头，所述预混合头的三个开口分别构成所述第一进料口、第二进料口和预混料出口，所述第一进料口与预混料出口成同轴线设置，所述第一进料口上沿轴向插设有深入至预混合头中的第一进料管，预混合头内部所述第一进料管管壁上设有若干个贯通的出料孔；所述混合反应单元包括一个管状构件构成的混合反应管，所述混合反应管的一端与所述预混合头的预混料出口连接，所述搅拌器设置在混合反应管中，所述混合反应管与所述预混合头的预混料出口连接相对的另一端呈分叉设置，搅拌驱动装置设置在与搅拌器同轴线的分支上，另一分支构成所述混合反应管的混料出口端。
2.根据权利要求1所述的可调节混合参数的管道反应装置，其特征在于：所述混合反应管外部还设有循环加热或冷却系统。
3.根据权利要求1或2所述的可调节混合参数的管道反应装置，其特征在于：所述第一进料管上的出料孔中心轴线与第一进料管中心轴线呈垂直设置。
4.根据权利要求1或2所述的可调节混合参数的管道反应装置，其特征在于：所述第一进料管上的出料孔中心轴线与第一进料管中心轴线呈锐角设置。
5.根据权利要求1或2所述的可调节混合参数的管道反应装置，其特征在于：所述第一进料管上的出料孔中心轴线与第一进料管中心轴线呈钝角设置。
6.根据权利要求1所述的可调节混合参数的管道反应装置，其特征在于：所述第一进料管包括一个固定管体和可旋转配合在所述固定管体前端的进料导向帽，并设有调节所述进料导向帽周向角度的角度调节机构，所述进料导向帽前端封闭，所述多个出料孔沿轴向设置在所述进料导向帽一侧的侧壁上。
7.根据权利要求6所述的可调节混合参数的管道反应装置，其特征在于：所述固定管体外设有轴套，所述进料导向帽通过内孔与所述轴套配合可转动地设置在所述固定管体外；所述进料导向帽侧壁上设有内磁性体，所述进料单元中预混合头的外壁与所述内磁性体相对应的位置上可旋转地套设有环形外磁座，所述外磁座上对应设有外磁性体，所述外磁座上还设有驱动手轮机构。
8.根据权利要求1所述的可调节混合参数的管道反应装置，其特征在于：所述搅拌驱动装置及其控制装置包括磁力耦合传动装置和调速系统。
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