CN114887569B - 气液固超重力强化反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种气液固超重力强化反应器，包括位于机座上的气液混合结构、粉体定量输送分配器、固液混合结构和驱动结构，驱动结构包括和固液混合结构通过联轴器连接的电机，气液混合结构包括静态混合器，静态混合器位于强化反应仓的侧边，粉体定量输送分配器位于强化反应仓的上部，强化反应仓的端部设有出口，强化反应仓内设有定子棒和超重力转子棒，定子棒和超重力转子棒之间设有间隙并啮合，定子棒和强化反应仓侧壁之间设有储存腔，超重力转子棒一侧设有固液混合转子棒，超重力转子棒和固液混合转子棒为同轴，固液混合转子棒顶部设有推进桨叶，超重力转子棒的另一侧设有密封室。使得气液固三相得到充分的混合，并且提高混合反应的效率，减少反应装置的占地面积。

Description

气液固超重力强化反应器
技术领域
本发明涉及化工反应装置技术领域，具体是一种气液固超重力强化反应器。
背景技术
在进行生产中，往往需要对气液固三种状态的物体进行混合，而由于三种状态的特殊性，不能将气液固三态同时放到一个混合容器中进行混合，必须两个混合完再与另外一个进行混合，而现有的混合器往往是单独放置的，两相混合完成之后，储存到容器里，再进行下一项的混合。
虽然在已经公开的文件CN423210755-一种化工用气液固三相反应装置中，也是一种对气液固三相进行混合的装置，但是液体和固体直接加入到箱体中，也就是对气体液体固体三相直接进行一次性混合，这种混合的结构无法对气液固进行充分的混合，导致混合完成出料的产品存在缺陷。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种气液固超重力强化反应器，使得气液固非均相物体在超重力反应仓内得到充分的强化反应，吸收萃取，混合传质等，从而达到非均相物体的多相反应强化相间的传递及强化反应过程，使非均相或多相的气液的小颗粒撕裂成微纳米级液体微元，促使相间传质速率比传统的反应塔器提高24个数量级，微观混合和传质过程得到极大强化反应，同时也减少反应装置的占地面积。
本发明的技术方案为：气液固超重力强化反应器，包括位于机座上的气液混合结构、粉体定量输送分配器、固液混合结构和驱动结构，驱动结构包括和固液混合结构通过联轴器连接的电机，气液混合结构包括静态混合器及气液分配器，静态混合器位于强化反应仓的侧边，粉体定量输送分配器位于强化反应仓的上部，强化反应仓的端部设有出口，强化反应仓内设有定子棒和超重力转子棒，定子棒和超重力转子棒之间设有间隙并啮合，定子棒和强化反应仓侧壁之间设有储存腔，超重力转子棒一侧设有固液混合转子棒，超重力转子棒和固液混合转子棒为同轴，固液混合转子棒顶部设有推进桨叶，超重力转子棒的另一侧设有密封室。
进一步地，定子棒包括隔板和圆筒，隔板一端以圆筒的圆心为中心点，另一端依次位于圆筒的内侧壁，隔板的圆心为圆筒的圆心。
进一步地，超重力转子棒包括连接轴和转板，连接轴和圆筒同轴心，即连接轴位于圆筒的圆心处，连接轴的外侧壁上依次固定有竖直的转板，转板和隔板依次间隔设置。
进一步地，定子棒接近出口的一端固定在强化反应仓的内侧壁的一侧，超重力转子棒位于定子棒的内部和定子棒之间相互配合。
进一步地，定子棒和超重力转子棒接近密封室的一侧，定子棒的圆筒位于转板的外侧，定子棒和超重力转子棒与强化反应仓侧壁之间设有空间，定子棒和超重力转子棒之间的间隙和储存腔连通以及固液混合转子棒外侧连通。
进一步地，固液混合转子棒位于粉体定量输送分配器底部的粉体进口通道下方，推进桨叶的末端为强化反应仓的出口，出口为倾向推进桨叶下方的位置。
进一步地，静态混合器通过气液混合仓进口和强化反应仓的侧壁相连通位于储存腔的一侧，气体进口位于静态混合器的正上部，液体进口位于静态混合器的一端端部。
进一步地，粉体定量输送分配器顶部为粉体进口，粉体定量输送分配器内的六叶轮通过一侧的变频电机和减速机进行驱动。
进一步地，密封室通过轴承和联轴器连接，轴承位于轴承座内。
本发明的有益之处：1、本发明通过在强化反应仓内设定子棒和超重力转子棒，能够使得通过的气液混合物进行充分的超重力混合反应，加快气液混合物的反应速度，为下一步和固体粉体的混合反应提供基础，加快气液固非均相在强化反应仓内进行高速反应、吸收、萃取等非均相过程超重力强化反应。
本发明通过超重力转子棒和定子棒之间设有间隙，而间隙和储存腔以及固液超重力转子棒之间是连通的，使得气液混合物从储存腔流出的时候，必定要经过超重力转子棒和定子棒之间的间隙，超重力转子棒和定子棒之间相互啮合，在电机的转动下，超重力转子棒和定子棒之间产生高速湍流，使非均相或多相的气液的小颗粒撕裂成微纳米级液体微元，促使相间传质速率，微观混合和传质过程得到极大强化反应。
本发明中粉体从粉体定量分配器中落入到强化反应仓内，然后通过固液混合转子棒将气液混合反应物与固体物进行超重力的搅拌混合强化反应，最后经过末端的推进桨叶将混合物从出口推出，使得气液固三个状态的非均相物料在强化反应仓内进行高速反应、吸收、萃取等非均相过程的超重力强化反应。
4、本申请将气液固的混合反应结构置于一个强化反应仓上，使得气液固的强化反应速度更快效果更好，又使得气液固进行超重力高速的搅拌混合反应吸收，有效提高企业的生产效率，使得气液固非均相物体在超重力反应仓内得到充分的强化反应，吸收萃取，混合传质等，从而达到非均相物体的多相反应强化相间的传递及强化反应过程，使非均相或多相的气液的小颗粒撕裂成微纳米级液体微元，促使相间传质速率比传统的反应塔器提高24个数量级，微观混合和传质过程得到极大强化反应，同时也减少反应装置的占地面积。。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明侧视图的结构示意图；
图3为本发明超重力转子棒的结构示意图；
图4为本发明定子棒的结构示意图；
图5为本发明六叶轮的结构示意图；
其中：1、机座，2、液体进口，3、气体进口，4、静态混合器，5、气液混合仓进口，6、出口，7、粉体进口通道，8、粉体定量输送分配器，10、粉体进口，11、减速机，14、固液混合转子棒，15、定子棒，151、隔板，152、圆筒，16、超重力转子棒，161、连接轴，162、转板，17、密封室，18、轴承，19、轴承座，21、电机，22、联轴器，23、推进桨叶，26、强化反应仓，28、储存腔，221、六叶轮。
实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1-5所示，气液固超重力强化反应器，包括位于机座1上的气液混合结构、粉体定量输送分配器8、固液混合结构和驱动结构，驱动结构包括和固液混合结构通过联轴器22连接的电机，气液混合结构包括静态混合器4及气液分配器，静态混合器4位于强化反应仓26的侧边，粉体定量输送分配器8位于强化反应仓26的上部，强化反应仓26的端部设有出口，强化反应仓26内设有定子棒15和超重力转子棒16，定子棒15和超重力转子棒16之间设有间隙并啮合，定子棒15和强化反应仓26侧壁之间设有储存腔28，超重力转子棒16一侧设有固液混合转子棒14，超重力转子棒16和固液混合转子棒14为同轴，固液混合转子棒14顶部设有推进桨叶23，超重力转子棒16的另一侧设有密封室17，密封室17通过轴承18和联轴器22连接，轴承18位于轴承座19内，通过静态混合器4中的气体进口和液体进口将气体原料和液体原料投入进入到强化反应仓26内，粉体原料从粉体定量输送分配器8中进入到强化反应仓26内，强化反应仓26内进行搅拌，最终从出口6中出料。
定子棒15包括隔板151和圆筒152，隔板151一端以圆筒152的圆心为中心点，另一端依次位于圆筒152的内侧壁，隔板151的圆心为圆筒152的圆心，定子棒15的隔板151和圆筒152的结构能够和超重力转子棒16的结构相互适配对气液物料进行超重力的高速搅拌混合吸收反应。
超重力转子棒16包括连接轴161和转板162，连接轴161和圆筒152同轴心，即连接轴161位于圆筒152的圆心处，连接轴161的外侧壁上依次固定有竖直的转板162，转板162和隔板151依次间隔设置，超重力转子棒16和定子棒15之间设有空间，这样当气液混合反应物从储存腔28进入到超重力转子棒16和定子棒15之间，能够被充分的搅拌混合强化反应。
定子棒15固定在强化反应仓26的内侧壁的一侧，超重力转子棒16位于定子棒15的内部和定子棒15之间相互配合，气液混合反应物从储存腔28内进入到固液混合转子棒14的时候，必定要经过超重力转子棒16和定子棒15之间，能够被充分的搅拌混合强化反应。
定子棒15和超重力转子棒16接近密封室17的一侧，定子棒15的圆筒152位于转板的外侧，能够使得气液混合物快速从储存腔28朝向定子棒15和超重力转子棒16之间的间隙移动，定子棒15和超重力转子棒16与强化反应仓26侧壁之间设有空间，定子棒15和超重力转子棒16之间的间隙和储存腔28连通以及固液混合转子棒14外侧连通，便于气液混合反应物料朝向出口方向进行移动。
固液混合转子棒14位于粉体定量输送分配器8底部的粉体进口通道7下方，粉体通过粉体定量输送分配器8中由粉体进口通道7进入到固液混合转子棒14外侧，推进桨叶23的末端为强化反应仓26的出口6，出口6为倾向推进桨叶23下方的位置，推进桨叶23将固液气混合物从出口运输出来。
静态混合器4通过气液混合仓进口5和强化反应仓26的侧壁相连通位于储存腔28的一侧，气体和液体分别进入到静态混合器4之后，可以进入到储存腔28，气体进口3位于静态混合器4的正上部，液体进口2位于静态混合器4的一端端部。
粉体定量输送分配器8顶部为粉体进口10，粉体定量输送分配器8内的六叶轮221通过一侧的电机21和减速机27进行驱动，粉体定量输送分配器8可以将粉体物料不断的通过六叶轮221进入到强化反应仓26中。
工作原理：先气体液体分别从静态混合器4的气体进口3和液体进口2中进入到静态混合器4中，并从静态混合器4混合反应之后中进入到强化反应仓26的储存腔28，储存腔28内的气液混合物进入到强化反应仓26，由于气液混合物要从出口出去的话，必定是要经过定子棒15和超重力转子棒16的，气液混合物在定子棒15和超重力转子棒16之间的间隙中进行超重力混合搅拌强化反应，同时，将粉体从粉体定量输送分配器8中进入，由外部的变频电机将粉体由六叶轮221导入到强化反应仓26内，粉体和固液混合转子棒14外的气液混合物在电机21的带动下，由固液混合转子棒14进行超重力过程强化反应，得到的反应物通过推进桨叶23由出口6推出。

Claims (9)

1.气液固超重力强化反应器，包括位于机座上的气液混合结构、粉体定量输送分配器、固液混合结构和驱动结构，所述驱动结构包括和固液混合结构通过联轴器连接的电机，所述气液混合结构包括静态混合器及气液分配器，所述静态混合器位于强化反应仓的侧边，所述粉体定量输送分配器位于强化反应仓的上部，所述强化反应仓的端部设有出口，其特征在于：所述强化反应仓内设有定子棒和超重力转子棒，所述定子棒和超重力转子棒之间设有间隙并啮合，所述定子棒和强化反应仓侧壁之间设有储存腔，所述超重力转子棒一侧设有固液混合转子棒，所述超重力转子棒和固液混合转子棒为同轴，所述固液混合转子棒顶部设有推进桨叶，所述超重力转子棒的另一侧设有密封室。
2.根据权利要求1所述的气液固超重力强化反应器，其特征在于：所述定子棒包括隔板和圆筒，所述隔板一端以圆筒的圆心为中心点，另一端依次位于圆筒的内侧壁，所述隔板的圆心为圆筒的圆心。
3.根据权利要求2所述的气液固超重力强化反应器，其特征在于：所述超重力转子棒包括连接轴和转板，所述连接轴和圆筒同轴心，即连接轴位于圆筒的圆心处，所述连接轴的外侧壁上依次固定有竖直的转板，所述转板和隔板依次间隔设置。
4.根据权利要求1所述的气液固超重力强化反应器，其特征在于：所述定子棒接近出口的一端固定在强化反应仓的内侧壁的一侧，所述超重力转子棒位于定子棒的内部和定子棒之间相互配合。
5.根据权利要求3所述的气液固超重力强化反应器，其特征在于：所述定子棒和超重力转子棒接近密封室的一侧，定子棒的圆筒位于转板的外侧，所述定子棒和超重力转子棒与强化反应仓侧壁之间设有空间，所述定子棒和超重力转子棒之间的间隙和储存腔连通以及固液混合转子棒外侧连通。
6.根据权利要求1所述的气液固超重力强化反应器，其特征在于：所述固液混合转子棒位于粉体定量输送分配器底部的粉体进口通道下方，所述推进桨叶的末端为强化反应仓的出口，所述出口为倾向推进桨叶下方的位置。
7.根据权利要求1所述的气液固超重力强化反应器，其特征在于：所述静态混合器通过气液混合仓进口和强化反应仓的侧壁相连通位于储存腔的一侧，所述静态混合器的正上部设有气体进口，所述静态混合器的一端端部设有液体进口。
8.根据权利要求1所述的气液固超重力强化反应器，其特征在于：所述粉体定量输送分配器顶部为粉体进口，所述粉体定量输送分配器内的六叶轮通过一侧的变频电机和减速机进行驱动。
9.根据权利要求1所述的气液固超重力强化反应器，其特征在于：所述密封室通过轴承和联轴器连接，所述轴承位于轴承座内。
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