CN203777959U - 流体混合装置 - Google Patents

流体混合装置 Download PDF

Info

Publication number
CN203777959U
CN203777959U CN201420055796.6U CN201420055796U CN203777959U CN 203777959 U CN203777959 U CN 203777959U CN 201420055796 U CN201420055796 U CN 201420055796U CN 203777959 U CN203777959 U CN 203777959U
Authority
CN
China
Prior art keywords
outlet
fluid
inner tube
outer tube
concave surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN201420055796.6U
Other languages
English (en)
Inventor
李建宪
何木川
林承纬
吴翰宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petrochemical Development Corp
Original Assignee
China Petrochemical Development Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petrochemical Development Corp filed Critical China Petrochemical Development Corp
Application granted granted Critical
Publication of CN203777959U publication Critical patent/CN203777959U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7173—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using gravity, e.g. from a hopper
    • B01F35/71731—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using gravity, e.g. from a hopper using a hopper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
    • B01F25/103—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components with additional mixing means other than vortex mixers, e.g. the vortex chamber being positioned in another mixing chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/25—Mixing by jets impinging against collision plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/311—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows for mixing more than two components; Devices specially adapted for generating foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3132—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit by using two or more injector devices
    • B01F25/31324—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit by using two or more injector devices arranged concentrically

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

一种流体混合装置，包括双套管体、进料斗、以及具有凹面碟盘和多个导板的混合室，其中，该双套管体具有内管、外管及多个挡件，该挡件用以在该内管与该外管之间形成多个通道孔，流体流经双套管体和进料斗，并冲击混合室的凹面碟盘，达到快速、均匀的混合效果。

Description

流体混合装置
技术领域
本实用新型关于一种流体混合装置，尤其关于可视需求混合三种不同流体的流体混合装置。
背景技术
化学反应中流体均匀混合与否，是影响反应是否完全的重要因素。另一方面，混合两相液体时，亦需要使两相液体均匀或完整接触。US3601318公开了一种流体混合装置，包括一可使处理液流动的管体，沿流动方向观察该管体时，可见管体的管径变窄以形成一喉部，而跨过喉部后再变宽的结构。此外，于该管体周围配置有众多通道，且该通道皆开放到该管体内，透过此等通道可使进料液混入处理液中。
US4285367公开一种流体混合装置，其包含第一流体进料管，在其出口处周围具数个孔道环绕，第二流体经由这些孔道向心喷出，与第一流体产生第一次混合；而第一流体进料管正下方具一凹面碟盘，流体冲击反射造成第二次的混合。然而，此技术虽可达快速、均匀的混合效果，但因第二流体喷出的速度极快，对碟盘的冲击极大，易产生震动；且当第二流体为高粘度或易凝结的流体时，若是来源突然停止或驱动不足，则孔道易因流体停滞而堵塞，造成维修清洁困难。
CN102399188则公开了一种在超重力反应器中进行环己酮肟转位反应以制备己内酰胺的方法和步骤，对比于一般静态混合器，可能存在有较好的混合效率，但同时也产生较大的能耗。
CN103007869公开了一种三液相进料喷嘴，其包含第一流体进料管，第二流体经由该管周围数个环绕孔道向中心喷出混合，之后沿原进料方向流动，经柱状档块后分散为环型，第三流体再经由该管周围数个环绕孔道向中心喷出混合后再次混合。但是种混合方式的混合效率上仍然有待改善。
实用新型内容
本实用新型提供一种流体混合装置，包括：双套管体，包括：内管，具有相对的第一入口与第一出口；外管，圈环该内管，且该外管具有相对的第二入口与第二出口；及多个挡件，连接于该内管与该外管之间，并于该内管与该外管之间形成多个通道孔；进料斗，容纳该双套管体，且该进料斗具有：漏斗状通道；及相对的第三入口及第三出口，其中，该第三出口位于该进料斗底部，并对应该双套管体的第一出口和第二出口；以及混合室，位于该进料斗下方，且该混合室具有：凹面碟盘，位于该第三出口的正下方，多个导板，环绕于该凹面碟盘周围，其中，该导板的板面与凹面碟盘径向的夹角为0°至75°。
本实用新型所提供的流体混合装置具有内、中、外三层的进料方式，使流体分为二股进料，并且经过多层次的流体交会，可以减少凹面碟盘遭受的冲击，避免振动，但仍不失其混合的效果。此外，本实用新型的流体混合装置可视需求混合三种不同流体，同时改善易凝结(或黏度)的流体因流动不顺而造成孔道堵塞。
附图说明
图1为本实用新型的流体混合装置经组设后的示意图；
图2为本实用新型的双套管体局部放大示意图；
图3为图1双套管体在具有挡件处的横截面图；
图4为本实用新型的双套管体出口的局部放大示意图；以及
图5为图1的C-C剖面图。
主要组件符号说明：
1  双套管体
11  内管
11a  第一出口
11b  第一入口
12  外管
12a  第二出口
12b  第二入口
13  挡件
14a,14b  支撑环
15  通道孔
2  进料斗
21  漏斗状通道
22  第三出口
23  进料管
24  第三入口
3  混合室
31  凹面碟盘
32  导板
α,β  角度
γ  夹角
D  第三出口的直径。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例详细说明本实用新型的技术内容及实施方式，该领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本实用新型的优点及效果。本实用新型亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所公开的内容，以供该领域技术人员了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的效果及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所公开的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”及“一”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1所示，本实用新型的流体混合装置包括双套管体1、进料斗2及混合室3。双套管体1具有内管11及外管12，内管11为流体的进料通道，具有第一出口11a及第一入口11b，外管12亦为流体的进料通道，具有第二出口12a及第二入口12b。于一优选实施例中，外管12为半梭形管，例如，该外管12的第二出口12a截面积或是直径小于该第二入口。
再参照图2及图3的双套管体1局部放大示意图。在内管11外壁周围与外管12内壁间可具有支撑环14a,14b及多个挡件13。支撑环14a,14b位于挡件13之上，即，挡件13位置介于支撑环14a,14b至第二出口12a之间，优选位于第二出口12a，用以支撑并固定内管11，同时于该内管11与该外管12之间形成多个通道孔15，以及第二出口12a分割成多个通道孔15，使内管11与外管12间的夹层流体喷出时分散成多束柱状。
由挡件13所分割成的通道孔15的数目可为任何适当的数量，如，2至20个，优选4至10之间。通道孔15的宽度可为任何适当的宽度，建议为1mm以上，优选2至6mm；厚度建议为0.5mm以上，优选1至4mm。具有上述宽度与厚度时，可降低堵塞的风险。
支撑环14a,14b视需要用以支撑内管11，使内管11与外管12保持固定距离，其可为任何适当的数量，优选为至少两个，从而辅助挡件13支撑内管11。
另外，如图4所示，从第二出口12a喷出流体的路径优选为微偏向内管11的中心，例如外管12在第二出口的内壁面朝向内管11微修一内倾角度α，使其偏向内管11的中心，角度α例如可为大于0°至45°，优选为5°至15°。另外，该内管11第一出口内壁出口端亦可具有5°至45°的外倾角度β。
再参照图1，进料斗2具有漏斗状通道21，直径自上而下慢慢缩小。至进料斗2底部具有第三出口22。进料可通过，例如，于进料斗2侧边斜插入，例如自进料斗2的内壁切线插入具有第三入口24的进料管23，从而进料。漏斗状通道21可使进入的液体进入进料斗2时，顺着漏斗状通道21的形状产生旋风状旋转，于液体离开第三出口22时形成液壁。
参照图1及图5，进料斗2下方连接有混合室3，在第三出口正下方具有着呈圆弧形状凹面的凹面碟盘31，在凹面碟盘31周围环绕着数片导板32，并使数片导板32与进料斗2连接。导板32的板面优选为与凹面碟盘31的径向的夹角γ为0°至75°，更优选为30°至60°。此种设计有利于使冲击凹面碟盘后混合的液体快速向外散出。
本实用新型的各管出入口的尺寸可依第三出口22的直径为基准，进行设计。例如，若第三出口的直径设为D，双套管体1的第二入口的直径约为0.9D至1.5D，优选为1D至1.3D；第二出口12a约为0.3D至0.9D，优选为0.4D至0.6D；第一入口约为0.2D至0.8D，优选为0.3D至0.6D。
另外，第三出口22正下方的凹面碟盘31，其适合的直径为0.6D至3D，由第三出口22至凹面碟盘31中心(凹面的盘面)的适当距离为0.2D至2D。
各出口可具有不同的流体速度。例如，设定通过第一出口11a的流体速度为5至20m/s，优选为8至11.4m/s；通过第二出口12a的速度为5至20m/s，优选为8至12.41m/s；通过第三出口22的速度为5至20m/s，优选为8至11.55m/s。
同时，各管亦可具有不同的温度。当内管引入较高温度流体时，可避免夹层管流体产生凝结而堵塞孔道。举例而言，若夹层管流体的凝固点为90度，则内管流体温度可为100度。
此流体混合装置可视需求，混合二或三种流体。当双套管体的内、外引入不同流体时，夹层的流体经过喷口处的挡件分散成多束柱状，同时，因结构设计(内倾角度)，与内管喷出的另一流体相接处，产生第一次混合。之后，该第一次混合的流体冲击混合室底部的凹面碟盘后产生的反射流体，此反射流体与后续流出的第一次混合的流体产生交会，造成第二次混合。而第三种流体(或前述二流体之一)自进料斗沿斗壁以旋转方式流过第三出口而下，于碟盘周围形成环状的液墙，与冲击碟盘后散射的流体再度接触，形成第三次混合。接着，使所有冲击混合的流体自导板向外放射散出。通过此装置，不同的多种流体可快速达到多次混合，以达到使各流体充分均匀混合的效果，可以降低振动以及延长装置的使用寿命。
另外，若应用于反应上，可快速移除反应热。此外，当内管引入较高温度流体，可避免内管与外管间的夹层流体产生凝结而堵塞孔道。
本实用新型虽然具有三层的管层，但亦可仅混合两种流体。若仅混合两种流体时，可将第二流体分为二股进料(例如为第一及第三入口)，而此二股进料可用同一种流体(如同为第二流体)，以减少碟盘直接遭受的冲击，降低振动。
上述实施例用以例示性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。任何该领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所限定。

Claims (11)

1.一种流体混合装置，包括：
双套管体，包括：
内管，具有相对的第一入口与第一出口；
外管，圈环该内管，且该外管具有相对的第二入口与第二出口；及
多个挡件，连接于该内管与该外管之间，并于该内管与该外管之间形成多个通道孔；进料斗，容纳该双套管体，且该进料斗具有：
漏斗状通道；及
相对的第三入口及第三出口，其中，该第三出口位于该进料斗底部，并对应该双套管体的第一出口和第二出口；以及混合室，位于该进料斗下方，且该混合室具有：
凹面碟盘，位于该第三出口的正下方，
多个导板，环绕于该凹面碟盘周围，其中，该导板的板面与凹面碟盘径向的夹角为0°至75°。
2.如权利要求1所述的流体混合装置，其特征在于，该外管为半梭形管。
3.如权利要求2所述的流体混合装置，其特征在于，该外管的第二出口截面积小于该第二入口。
4.如权利要求1所述的流体混合装置，其特征在于，该导板的板面与凹面碟盘的径向的夹角为30°至60°。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该内管的第一入口的直径与该第三出口直径的比值为0.2至0.8；该第二入口的直径与该第三出口直径的比值为0.9至1.5；以及该第二出口的直径与该第三出口直径的比值为0.3至0.9。
6.如权利要求1所述的流体混合装置，其特征在于，该通道孔数目为2至20个。
7.如权利要求6所述的流体混合装置，其特征在于，该通道孔的宽度为2至6mm；厚度为1至4mm。
8.如权利要求1所述的流体混合装置，其特征在于，该凹面碟盘的直径与该第三出口直径的比值为0.6至3，该第三出口至该凹面碟盘中心的距离与该第三出口直径的比值为0.2至2。
9.如权利要求1所述的流体混合装置，还具有支撑环，位于该内管与外管之间，且位于该挡件之上，用以支撑并固定该内管与外管的间距。
10.如权利要求1所述的流体混合装置，其特征在于，该内管第一出口内壁具有朝向该外管的5°至45°的外倾角度。
11.如权利要求1所述的流体混合装置，其特征在于，该外管第二出口内壁具有朝向该内管的大于0°至45°的内倾角度。
CN201420055796.6U 2013-12-16 2014-01-28 流体混合装置 Expired - Lifetime CN203777959U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102223698U TWM476647U (en) 2013-12-16 2013-12-16 Fluid mixing apparatus
TW102223698 2013-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203777959U true CN203777959U (zh) 2014-08-20

Family

ID=51314188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420055796.6U Expired - Lifetime CN203777959U (zh) 2013-12-16 2014-01-28 流体混合装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9486760B2 (zh)
EP (1) EP2883601B1 (zh)
CN (1) CN203777959U (zh)
TW (1) TWM476647U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104525013A (zh) * 2014-12-04 2015-04-22 苏州国环环境检测有限公司 实验室液态检测分散系统
CN110396038A (zh) * 2019-09-02 2019-11-01 中国天辰工程有限公司 一种用于非均相的反应系统及应用该系统的反应工艺
CN112459835A (zh) * 2020-11-24 2021-03-09 中国地质大学（武汉） 一种预防岩溶区隧道排水系统结晶堵塞的装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105540737B (zh) * 2015-12-30 2018-05-08 陕西师范大学 一种水力声空化环流反应器
CN105481054B (zh) * 2015-12-30 2018-01-12 陕西师范大学 一种带有导向体构件的喷射环流反应器
CN105621529B (zh) * 2015-12-30 2018-05-08 陕西师范大学 一种强化撞击流式水力发声器
RU2644604C1 (ru) * 2016-10-31 2018-02-13 Марат Минасхатович Ризванов Сопло для создания реактивной газовой и жидкостной струи для сместителей
CN110237953B (zh) * 2019-07-04 2021-01-15 华东交通大学 一种环保型雾化装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH519448A (de) 1968-04-11 1972-02-29 Inventa Ag Mischvorrichtung
GB1140837A (en) * 1966-02-22 1969-01-22 Ashbrook Corp Method and apparatus for mixing streams of gas
NL7901750A (nl) 1979-03-06 1980-09-09 Stamicarbon Inrichting voor het mengen van twee fluida.
US4462543A (en) * 1981-12-24 1984-07-31 The Procter & Gamble Company Nozzle
DE19638567A1 (de) * 1996-09-20 1998-03-26 Bayer Ag Mischer-Reaktor und Verfahren zur Durchführung von Reaktionen, insbesondere die Phosgenierung von primären Aminen
JP4407177B2 (ja) * 2003-05-30 2010-02-03 富士フイルム株式会社 マイクロリアクターを用いた反応方法
FR2871392B1 (fr) * 2004-06-09 2006-08-11 Suez Environnement Sa Dispositif de melange hydraulique d'un coagulant dans un courant principal de liquide
US7416404B2 (en) * 2005-04-18 2008-08-26 General Electric Company Feed injector for gasification and related method
CN102399188B (zh) 2010-09-10 2014-02-19 北京化工大学 一种贝克曼重排反应方法
DE102011075558A1 (de) * 2011-05-10 2012-11-15 Voith Patent Gmbh Mischdüse
CN103007869B (zh) 2011-09-20 2015-02-25 中国石油化工股份有限公司 一种己内酰胺重排反应的三液相进料喷嘴

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104525013A (zh) * 2014-12-04 2015-04-22 苏州国环环境检测有限公司 实验室液态检测分散系统
CN104525013B (zh) * 2014-12-04 2016-05-25 苏州国环环境检测有限公司 实验室液态检测分散系统
CN110396038A (zh) * 2019-09-02 2019-11-01 中国天辰工程有限公司 一种用于非均相的反应系统及应用该系统的反应工艺
CN112459835A (zh) * 2020-11-24 2021-03-09 中国地质大学（武汉） 一种预防岩溶区隧道排水系统结晶堵塞的装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2883601B1 (en) 2017-06-07
TWM476647U (en) 2014-04-21
EP2883601A1 (en) 2015-06-17
US9486760B2 (en) 2016-11-08
US20150165404A1 (en) 2015-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203777959U (zh) 流体混合装置
RU2542248C2 (ru) Устройство распределения потока текучей среды для каталитических реакторов с нисходящим потоком
AU2013338645B2 (en) Nozzle for distribution of a fluid
EA034637B1 (ru) Смешивающее устройство с тангенциальными впусками для емкостей с двухфазным потоком
CN106492717B (zh) 一种柱排微反应通道及微反应器
CN100355494C (zh) 一种用于催化反应器中两相流的混合装置
CN104220153A (zh) 流体分配器
CN112206695A (zh) 一种多层次结构微通道混合器及其流体混合方法
CN102958588A (zh) 微混合器
CN101949007B (zh) 用于均匀出气的气体分配器
CN205055990U (zh) 新型微反应器反应通道结构
RU2014130098A (ru) Распределительное устройство для многослойного реактора с нисходящим потоком
KR20140107560A (ko) 다층 하향류 반응기용 분배장치
CN104801445B (zh) 一种液体压力喷嘴
TW201628710A (zh) 薄型流體混合裝置
CN103212345A (zh) 一种悬空结构的气液分布器
CN111530382B (zh) 一种冷氢箱结构及固定床加氢反应器
CN106268525B (zh) 扩散器及固定床反应器
CN106237938B (zh) 物流混合分配器和固体颗粒床层反应器
CN108525596B (zh) 一种波瓣形切削液多组分在线混合机构
CN112090389A (zh) 反应组件及具有其的反应器
CN201826012U (zh) 用于均匀出气的气体分配器
CN217979371U (zh) 分配器及其制冷系统
CN201862497U (zh) 一种催化裂化进料喷嘴
CN219976811U (zh) 离心式制冷剂分配器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20140820

CX01 Expiry of patent term