CN114210278A - 一种两相溶液混合反应装置及方法 - Google Patents

一种两相溶液混合反应装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种两相溶液混合反应装置及方法，其技术方案要点是包括有混合器，第一定量输送组件用于将第一料液容器中的料液定量输送到混合器中，混合器连接有第二定量输送组件，第二定量输送组件连接有第二料液容器，第二定量输送组件用于将第二料液容器中的料液定量输送到混合器中，混合器连接有萃取离心机，并且其内设置有多个搅拌叶。本发明具有以下有益效果：混合器将混合后的料液连续输送到萃取离心机处，萃取离心机则对反应后的两相溶液进行快速分离，避免了两相料液过长时间的接触，减少不必要的过度反应，可以减少杂质的产生，提高物料的质量。

Description

一种两相溶液混合反应装置及方法
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，更具体地说，它涉及一种两相溶液混合反应装置及方法。
背景技术
在化工领域，会经常性的对两相溶液通过相应的反应系统进行混合反应并分离。现有的反应系统主要包括有反应釜、计量罐、反应釜底的观察视筒及反应釜上的搅拌装置等组成。而现有的反应系统在工作时，是通过将不同两相的料液通过计量罐先后打入反应釜，开启搅拌快速反应后停止搅拌静置，手动分层。将一批物料等量分成几分，分别在小的反应釜内按比例进行快速反应。
而上述现有的反应系统及其反应模式在实际生产中却存在缺陷。一批物料需要分几只釜操作或是分几次操作，在操作上不方便，设备占用时间长和操作时间长，效率较低。反应时间难以控制，容易出现反应时间过长导致过度反应，会产生更多的杂质，质量和收率也会有影响，以及反应时间过短导致料液混合不均，部分溶液来不及发生反应。通过静置后进行手动分层，不能有效避免两相料液的长时间接触，会有过度反应产生杂质，而且手动分层效果不佳，时间占用也比较长。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种两相溶液混合反应装置及方法，该装置实现料液快速高效混合和快速反应，提高生产效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种两相溶液混合反应装置，包括有第一料液容器，第一料液容器连接有第一定量输送组件，第一定量输送组件连接有混合器，第一定量输送组件用于将第一料液容器中的料液定量输送到混合器中，混合器连接有第二定量输送组件，第二定量输送组件连接有第二料液容器，第二定量输送组件用于将第二料液容器中的料液定量输送到混合器中，混合器连接有萃取离心机，并且其内设置有多个搅拌叶。
本发明进一步设置为：第一定量输送组件包括有至少一个第一计量泵，第一计量泵的进口阀与第一料液容器连接，第一计量泵的出口阀与混合器连接；第二定量输送组件包括有至少一个第二计量泵，第二计量泵的进口阀与第二料液容器连接，第二计量泵的出口阀与混合器连接。
本发明进一步设置为：混合器还设置有至少两个料液入口，第一定量输送组件还连接有第一管道，以通过第一管道与其中一个料液入口连通，第一管道上设置有第一流量计和第一阀门，第一流量计位于混合器和第一阀门之间。
本发明进一步设置为：第二定量输送组件还连接有第二管道，以通过第二管道与另一料液入口连通，第二管道上设置有第二流量计和第二阀门，第二流量计位于混合器和第二阀门之间。
本发明进一步设置为：混合器的料液出口通过第三管道与萃取离心机连通，第三管道上设置有第三流量计。
本发明进一步设置为：第一料液容器的料液出口通过第四管道与第一计量泵的进口阀连通，第四管道上设置有多个第四阀门。
本发明进一步设置为：第二料液容器的料液出口通过第五管道与第二计量泵的进口阀连通，第五管道上设置有多个第五阀门。
本发明进一步设置为：步骤一，在第一料液容器和第二料液容器中分别加入第一料液和第二料液；
步骤二，根据第一料液和第二料液的反应比例对第一定量输送组件和第二定量输送组件进行调整，使得第一定量输送组件和第二定量输送组件分别按反应比例连续往混合器输入第一溶液和第二溶液；
步骤三，混合器内的搅拌叶对料液进行快速搅拌，混合器将混合后的料液连续输送到萃取离心机处，萃取离心机对反应后的两相溶液进行分离；
萃取离心机连接有第一分离器，第一分离器连接有第一输出管、第二输出管和第三输出管，第一输出管连接有第一储存器，第二输出管连接有第二储存器，第三输送管连接有第一反应器。
本发明进一步设置为：第一反应器连接有第一离心机，第一离心机连接有第二分离器，第二分离器分别与第一储存器和第二储存器连接，第二分离器连接有第三存储器。
本发明进一步设置为：第二分离器还连接有第四输出管，第四输出管连接有第二反应器，第二反应器与第二分离器连接，第二反应器连接有第二离心机，第二离心机连接有第三分离器，第三分离器分别与第一储存器、第二储存器和第三存储器连接，第三分离器连接有第四存储器。
综上所述，本发明具有以下有益效果：在使用时，在第一料液容器和第二料液容器中分别加入第一料液和第二料液，然后根据第一料液和第二料液的反应比例对第一定量输送组件和第二定量输送组件进行调整，使得第一定量输送组件和第二定量输送组件分别按反应比例连续往混合器输入第一溶液和第二溶液，使得在单位时间内进入混合器的第一溶液和第二溶液的量是符合规定的反应比例关系的，实现按一定的反应比例连续将料液打入混合器混合，实现了连续快速完成的两相料液反应，不需要分多次、多设备操作，减少操作步骤和操作时间，大大提高了效率；同时，因混合器的体积相对于传统的反应釜的体积较小，且混合器内的搅拌叶数量较多，可以对料液进行快速搅拌，实现料液的快速混合，提高了料液混合程度，实现快速的两相反应，提高了物料质量和收率；同时，混合器将混合后的料液连续输送到萃取离心机处，萃取离心机则对反应后的两相溶液进行快速分离，避免了两相料液过长时间的接触，减少不必要的过度反应，可以减少杂质的产生，提高物料的质量。
附图说明
图1为两相溶液混合反应装置的连接结构示意图；
图2为混合器的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1-2所示，一种两相溶液混合反应装置，包括有第一料液容器1，第一料液容器1连接有第一定量输送组件2，第一定量输送组件2连接有混合器5，第一定量输送组件2用于将第一料液容器1中的料液定量输送到混合器5中，混合器5连接有第二定量输送组件4，第二定量输送组件4连接有第二料液容器3，第二定量输送组件4用于将第二料液容器3中的料液定量输送到混合器5中，混合器5连接有萃取离心机6，并且其内设置有多个搅拌叶。
通过上述方案，如附图1所示，在使用时，在第一料液容器1和第二料液容器3中分别加入第一料液和第二料液，然后根据第一料液和第二料液的反应比例对第一定量输送组件2和第二定量输送组件4进行调整，使得第一定量输送组件2和第二定量输送组件4分别按反应比例连续往混合器5输入第一溶液和第二溶液，使得在单位时间内进入混合器5的第一溶液和第二溶液的量是符合规定的反应比例关系的，实现按一定的反应比例连续将料液打入混合器5混合，实现了连续快速完成的两相料液反应，不需要分多次、多设备操作，减少操作步骤和操作时间，大大提高了效率；同时，因混合器5的体积相对于传统的反应釜的体积较小，且混合器5内的搅拌叶数量较多，可以对料液进行快速搅拌，实现料液的快速混合，提高了料液混合程度，实现快速的两相反应，提高了物料质量和收率；同时，混合器5将混合后的料液连续输送到萃取离心机6处，萃取离心机6则对反应后的两相溶液进行快速分离，避免了两相料液过长时间的接触，减少不必要的过度反应，可以减少杂质的产生，提高物料的质量。
作为改进的一种具体实施方式，第一定量输送组件2包括有至少一个第一计量泵21，第一计量泵21的进口阀与第一料液容器1连接，第一计量泵21的出口阀与混合器5连接；第二定量输送组件4包括有至少一个第二计量泵41，第二计量泵41的进口阀与第二料液容器3连接，第二计量泵41的出口阀与混合器5连接。
通过上述方案，如附图1所示，在使用时，先根据两相溶液的反应比例对第一计量泵21进行调节，然后使得第一计量泵21将第一料液容器1内的第一料液不断的定量输送到混合器5内，进而使得混合器5内的第一料液和第二料液的量是符合反应比例关系的，提高了物料质量和收率，且实现了连续快速完成的两相料液反应，不需要分多次、多设备操作，减少操作步骤和操作时间，大大提高了效率。
作为改进的一种具体实施方式，混合器5还设置有至少两个料液入口，第一定量输送组件2还连接有第一管道，以通过第一管道与其中一个料液入口连通，第一管道上设置有第一流量计22和第一阀门23，第一流量计22位于混合器5和第一阀门23之间。
通过上述方案，如附图1所示，第一定量输送组件2通过第一管道与混合器5的其中一个料液入口连通，第一管道上设置有第一流量计22。在使用时，第一定量输送组件2将第一料液容器1内的第一料液通过第一通道不断的定量输送到混合器5，同时，第一流量计22不断对通过第一管道进入混合器5内的第一料液的量进行测量，并将检测数通过显示屏显示出来，使得工作人员可以直接通过观察显示屏得知此时输送到混合器5内的第一料液的量有多少，方便工作人员根据实际情况进行调整。
在使用时，工作人员可以通过第一阀门23控制第一管道的导通，工作人员可以根据实际生产需求随时开启或者关闭第一阀门23，更为方便便捷。
第一阀门23可以是电动阀门，电动阀门与第一流量计22电连接，当流量计检测到进入混合器5反应的第一溶液已经达到预设值时，流量计向第一阀门23发出相应的信号，第一阀门23关闭，停止向混合器5注入第一溶液，提高了生产自动化程度。
作为改进的一种具体实施方式，第二定量输送组件4还连接有第二管道，以通过第二管道与另一料液入口连通，第二管道上设置有第二流量计42和第二阀门43，第二流量计42位于混合器5和第二阀门43之间。
通过上述方案，如附图1所示，第二定量输送组件4通过第二管道与混合器5的另一料液入口连通，第二管道上设置有第二流量计42。在使用时，第二流量计42实时检测进入混合器5的第二料液的量，并通过显示屏显示出来，使得工作人员可以直观的实时得知输送到混合器5内的第二料液的量有多少，并可以与第一流量计22的显示数据进行对比计算，确保第一料液和第二料液输送到混合器5内的量是符合反应比例关系的，保证了物料质量和收率。
在使用时，工作人员可以通过第二阀门43实时控制第二管道的导通。
作为改进的一种具体实施方式，混合器5的料液出口通过第三管道与萃取离心机6连通，第三管道上设置有第三流量计51。
通过上述方案，如附图1所示，混合器5的料液出口通过第三管道与萃取离心机6连通，第三管道上设置有第三流量计51。在使用时，第三流量计51可以实时检测混合器5通过第三管道输送到萃取离心机6内的溶液的量，并将检测数据通过显示屏显示出来，方便工作人员直接查看，以便工作人员可以与输入到混合器5内的第一溶液和第二溶液的量进行对比，进而判断两相反应是否正常进行。
作为改进的一种具体实施方式，第一料液容器1的料液出口通过第四管道与第一计量泵21的进口阀连通，第四管道上设置有多个第四阀门11。
通过上述方案，如附图1所示，第一料液容器1的料液出口通过第四管道与第一计量泵21的进口阀连通，第四管道上设置有多个第四阀门11。在使用时，工作人员可以通过第四阀门11控制第四管道的导通，进而对第一料液容器1内的料液输送进行控制。
作为改进的一种具体实施方式，第二料液容器3的料液出口通过第五管道与第二计量泵41的进口阀连通，第五管道上设置有多个第五阀门31。
通过上述方案，如附图1所示，第二料液容器3的料液出口通过第五管道与第二计量泵41的进口阀连通，第五管道上设置有多个第五阀门31。在使用时，工作人员可以通过第五阀门31控制第五管道的导通，进而对第二料液容器3内的料液输送进行控制。
作为改进的一种具体实施方式，步骤一，在第一料液容器1和第二料液容器3中分别加入第一料液和第二料液；
步骤二，根据第一料液和第二料液的反应比例对第一定量输送组件2和第二定量输送组件4进行调整，使得第一定量输送组件2和第二定量输送组件4分别按反应比例连续往混合器5输入第一溶液和第二溶液；
步骤三，混合器5内的搅拌叶对料液进行快速搅拌，混合器5将混合后的料液连续输送到萃取离心机6处，萃取离心机6对反应后的两相溶液进行分离；
萃取离心机6连接有第一分离器61，第一分离器61连接有第一输出管、第二输出管和第三输出管，第一输出管连接有第一储存器62，第二输出管连接有第二储存器63，第三输送管连接有第一反应器7。
通过上述方案，萃取离心机6将两相溶液分离后，通过第一分离器61将大部分分离完全的两相溶液分别送入第一储存器62和第二储存器63储存，中间部分的混合液送入第一反应器7内继续混合反应，以确保分离后的两相溶液的纯度，并且能够提高来料的利用率。
作为改进的一种具体实施方式，第一反应器7连接有第一离心机71，第一离心机71连接有第二分离器72，第二分离器72分别与第一储存器62和第二储存器63连接，第二分离器72连接有第三存储器73。
通过上述方案，再一次反应后，第一离心机71再一次将混合液分离，并进一步分别送入第一储存器62和第二储存器63，纯度不够的液体作为废料送入第三存储器73内储存，以避免外泄，确保安全，也便于废液的处理。并且能够不妨碍混合器5的快速反应，提高来料利用率。
作为改进的一种具体实施方式，第二分离器72还连接有第四输出管，第四输出管连接有第二反应器8，第二反应器8与第二分离器72连接，第二反应器8连接有第二离心机82，第二离心机82连接有第三分离器82，第三分离器82分别与第一储存器62、第二储存器63和第三存储器73连接，第三分离器82连接有第四存储器83。
通过上述方案，第二分离器72分离出还能够利用的混合液送入第二反应器8内继续反应，从而进步提高来料利用率。并且能够在充分利用来料且不影响产品纯度的情况下，加快反应速度和生产效率。第四存储器83存储未分离且还未完全报废的混合器进入，在其中静置以充分反应，以通过三重甚至四重，乃至进一步叠加，以起到完全充分利用来料进行加工的作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种两相溶液混合反应装置，包括有第一料液容器(1)，其特征是：所述第一料液容器(1)连接有第一定量输送组件(2)，所述第一定量输送组件(2)连接有混合器(5)，所述第一定量输送组件(2)用于将第一料液容器(1)中的料液定量输送到混合器(5)中，所述混合器(5)连接有第二定量输送组件(4)，所述第二定量输送组件(4)连接有第二料液容器(3)，所述第二定量输送组件(4)用于将第二料液容器(3)中的料液定量输送到混合器(5)中，所述混合器(5)连接有萃取离心机(6)，并且其内设置有多个搅拌叶。
2.根据权利要求1所述的两相溶液混合反应装置，其特征是：所述第一定量输送组件(2)包括有至少一个第一计量泵(21)，所述第一计量泵(21)的进口阀与第一料液容器(1)连接，所述第一计量泵(21)的出口阀与混合器(5)连接；所述第二定量输送组件(4)包括有至少一个第二计量泵(41)，所述第二计量泵(41)的进口阀与第二料液容器(3)连接，所述第二计量泵(41)的出口阀与混合器(5)连接。
3.根据权利要求1所述的两相溶液混合反应装置，其特征是：所述混合器(5)还设置有至少两个料液入口，所述第一定量输送组件(2)还连接有第一管道，以通过第一管道与其中一个料液入口连通，所述第一管道上设置有第一流量计(22)和第一阀门(23)，所述第一流量计(22)位于混合器(5)和第一阀门(23)之间。
4.根据权利要求3所述的两相溶液混合反应装置，其特征是：所述第二定量输送组件(4)还连接有第二管道，以通过第二管道与另一料液入口连通，所述第二管道上设置有第二流量计(42)和第二阀门(43)，所述第二流量计(42)位于混合器(5)和第二阀门(43)之间。
5.根据权利要求1所述的两相溶液混合反应装置，其特征是：所述混合器(5)的料液出口通过第三管道与萃取离心机(6)连通，所述第三管道上设置有第三流量计(51)。
6.根据权利要求5所述的两相溶液混合反应装置，其特征是：所述第一料液容器(1)的料液出口通过第四管道与第一计量泵(21)的进口阀连通，所述第四管道上设置有多个第四阀门(11)。
7.根据权利要求6所述的两相溶液混合反应装置，其特征是：所述第二料液容器(3)的料液出口通过第五管道与所述第二计量泵(41)的进口阀连通，所述第五管道上设置有多个第五阀门(31)。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的两相溶液混合反应方法，其特征是：
步骤一，在第一料液容器(1)和第二料液容器(3)中分别加入第一料液和第二料液；
步骤二，根据第一料液和第二料液的反应比例对第一定量输送组件(2)和第二定量输送组件(4)进行调整，使得第一定量输送组件(2)和第二定量输送组件(4)分别按反应比例连续往混合器(5)输入第一溶液和第二溶液；
步骤三，混合器(5)内的搅拌叶对料液进行快速搅拌，混合器(5)将混合后的料液连续输送到萃取离心机(6)处，萃取离心机(6)对反应后的两相溶液进行分离；
所述萃取离心机(6)连接有第一分离器(61)，所述第一分离器(61)连接有第一输出管、第二输出管和第三输出管，所述第一输出管连接有第一储存器(62)，所述第二输出管连接有第二储存器(63)，所述第三输送管连接有第一反应器(7)。
9.根据权利要求8所述的两相溶液混合反应方法，其特征是：所述第一反应器(7)连接有第一离心机(71)，所述第一离心机(71)连接有第二分离器(72)，所述第二分离器(72)分别与第一储存器(62)和第二储存器(63)连接，所述第二分离器(72)连接有第三存储器(73)。
10.根据权利要求9所述的两相溶液混合反应方法，其特征是：所述第二分离器(72)还连接有第四输出管，所述第四输出管连接有第二反应器(8)，所述第二反应器(8)与第二分离器(72)连接，所述第二反应器(8)连接有第二离心机(82)，所述第二离心机(82)连接有第三分离器(82)，所述第三分离器(82)分别与第一储存器(62)、第二储存器(63)和第三存储器(73)连接，所述第三分离器(82)连接有第四存储器(83)。
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