CN1973990A - 多组同轴相向撞击流混合式反应器 - Google Patents

Abstract

多组同轴相向撞击流混合式反应器，涉及一种化工反应和混合技术装备，特别是涉及一种适用于化工、石油化工、制药、轻工等行业中液液反应(混合)单元操作过程的反应器。采用水平同轴多向撞击流，由进料管1、反应釜2两组部件组成。直径和长度相同的多根(图中所示为八根)不锈钢加料管1两两为一组，同轴、对称的分布在反应釜2直筒体中部。工作过程中，可选择一组进料管加料方式，也可选择多组(根)进料管同时进料；可强化相间传递和微观混合，加快液液两相的反应(混合)强度和速率，实现小设备大生产；本发明结构简单，内件少，投资省，动力消耗低，清洗方便，亦适用于有固体产物生成的液液反应。

Description

多组同轴相向撞击流混合式反应器

技术领域

本发明涉及一种化工反应和混合技术装备，特别是涉及一种适用于化工、石油化工、制药、轻工等行业中液液反应(混合)单元操作过程的反应器。

背景技术

在液相和液固相体系中进行的反应过程中，反应器中的混合状况，尤其是分子尺度上的微观混合状况对反应效果有着重要影响。目前工业上广泛应用于这类过程的传统设备是搅拌槽反应器。这种反应器通常是在一个高度与直径大致相等的容器中，依靠转动的单层或多层搅拌浆带动流体旋转运动，使流团之间和液固相之间产生相对运动，在宏观层次上实施混合行为。由于这种方式产生的流团间和液固相间的相对运动不够剧烈，混合尤其是微观混合状况不理想，因而两相中进行的上述过程效率不够高；同时，旋转引起的离心力使得搅拌浆输入的机械能部分消耗在流体与反应器壁碰撞上，降低了其能量利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用撞击流技术强化微观混合的特性，提供一种结构简单、紧凑，投资小，操作维修方便，又节省动力的液液反应(混合)技术装备。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

多组同轴相向撞击流混合式反应器，它由多组两两同轴的进料管和反应釜两组基本组件组成。

如上所述的多组同轴相向撞击流混合式反应器，其反应釜，由上部椭圆形封头、中部圆柱形筒体、下部圆锥形筒体组成；封头上设有安全阀和压力表及温度计仪表；排液管与锥形筒体之间设有放料装置。

如上所述的多组同轴相向撞击流混合式反应器，其反应釜外壁设置换热夹套。

如上所述的多组同轴相向撞击流混合式反应器，其封头采用旋开式开启方式，通过法兰与反应釜相连接。

本发明的优点与效果是：

1.利用撞击流强化微观混合的特点，提高了液相微观混合水平，加快宏观液液反应速率，实现小设备大生产。

2.采用两相或多相直接对撞，避免了搅拌槽内液体与壁面撞击的能量损耗，能量利用率高。

3.装置中内部构件少，机械结构简单，便于加工，便于清洗，设备投资省。

4.可适用于连续生产，也可间歇操作，能适应反应过程中有固体产物生成的场合，亦可适用于一些反应速率缓慢的场合。

5.本装置全部采用静密封，避免了搅拌釜类反应器中旋转部件削弱密封性能的缺点，密封性能更好，可用于部分有毒和腐蚀性物料的混合与反应。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明A-A局部剖视图。

图中主要部件说明：进料管1、反应釜2、排液管3、安全阀4、封头5、撞击区6、换热夹套7、压力表8、放料装置9、液位计10。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

本装置采用水平同轴多相撞击流，由进料管1、反应釜2两组部件组成。基本结构如图1所示。本装置主要材料为不锈钢，反应釜2中部外形位直筒形，也可制作为方形；上部为椭圆形封头5，采用旋开式结构，以便清洗反应釜内部；下部为锥形中空筒体，外壁设置换热夹套7；封头处连接安全阀4和压力表8及温度计等装置；锥形筒体连接排液管3；排液管3与锥形筒体之间设有放料装置9；反应釜外设有液位计10，用于查看釜内液位；直径和长度相同的加料管1两两同轴、对称的分布在反应釜2直筒体中部。进料管1与反应釜壁连接处设有对中调节装置，以保证从不同进料管射出的物料能在同一区域完成对撞；进料管出口处连接有直径大小可调的喷嘴，便于在工作时调节进料流量；工作过程中，可选择一组进料管进料方式，也可选择多组(根)进料管同时进料。

本发明在工作时，液相工艺介质在计量泵(图中未涉及)的推动下，通过同轴进料管1，在反应釜中心处撞击，形成撞击区6；加入进料管的物料，可以为一种物料，也可以选择多种物料；本专利尤其适用于多种物料同时反应(混合)的场合：各类物料可以通过不同的进料管进入反应釜，在撞击区同时完成混合和反应，避免了反应前物料的勾兑、混合过程；物料出离进料管，在撞击区6处迅速完成撞击后，在重力作用下落入锥形筒体内暂时储存；随着储料液面的上升，撞击区6还可以选择在液面以下工作。在这种状况下，撞击区的压力波动特性会使得物料能够进行更彻底反应(混合)。反应中若有气体生成，并使得反应釜内气压超过许用压力时，可通过安全阀4释放压力；当釜内液体达到反应(混合)要求时，可打开放料阀，将物料释放。

本发明的反应器壁外设有换热夹套7，可以在反应期间加热或冷却工艺介质。冷却时通过下部接管通入冷水或其它冷却介质，换热后经过上部接管排出；需要加热时加热介质的进出管与冷却时相反。必要时，反应釜内部还可以设置蛇管换热(图中未涉及)。

Claims (4)

1.多组同轴相向撞击流混合式反应器，其特征在于它由多组两两同轴的进料管(1)和反应釜(2)两组基本组件组成。

2.按权利要求1所述的多组同轴相向撞击流混合式反应器，其特征在于反应釜(2)由上部椭圆形封头(5)、中部圆柱形筒体、下部圆锥形筒体组成；封头(5)上设有安全阀(4)和压力表(8)及温度计仪表；排液管(3)与锥形筒体之间设有放料装置(9)。

3.按权利要求1所述的多组同轴相向撞击流混合式反应器，其特征在于反应釜(2)外壁设置换热夹套(7)。

4.按权利要求2所述的多组同轴相向撞击流混合式反应器，其特征在于封头(5)为旋开式，通过法兰与反应釜(2)相连接。

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