CN211487698U - 一种提高nmp合成反应稳定性的混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于流态混合设备技术领域，具体为一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，包括壳体，所述壳体呈管状，壳体的内部设有若干第一混合板和第二混合板，第一混合板和第二混合板均呈螺旋状，第一混合板的螺旋旋向与第二混合板的螺旋旋向相反，第一混合板与第二混合板沿壳体的轴向相间设置，第一混合板与第二混合板相邻的边垂直设置，第一混合板和第二混合板均与壳体固定连接。本方案解决了现有技术中NMP合成反应的稳定性拨动较大的问题。

Description

一种提高NMP合成反应稳定性的混合器

技术领域

本实用新型属于流态混合设备技术领域，具体为一种提高NMP合成反应稳定性的混合器。

背景技术

在生产NMP的时候，主要是采用一甲胺与丁内酯进行合成反应来获得的。一甲胺在常态下呈液态，而丁内酯在常态下为液态，在生产的时候，将两种物料直接加入反应器中，并通过控制反应器内的压力和温度，实现合成NMP。将两种物料加入到反应器中后，两种物料先要进行混合接触，再进行合成，需要反应器中对两种物料进行搅拌混合，导致两种物料在反应器中停留的时间较长，从而使反应器消耗的能量较大，且反应不够充分，导致NMP合成反应出现稳定性波动较大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，以解决现有技术中NMP合成反应的稳定性拨动较大的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，包括壳体，所述壳体呈管状，壳体的内部设有若干第一混合板和第二混合板，第一混合板和第二混合板均呈螺旋状，第一混合板的螺旋旋向与第二混合板的螺旋旋向相反，第一混合板与第二混合板沿壳体的轴向相间设置，第一混合板与第二混合板相邻的边垂直设置，第一混合板和第二混合板均与壳体固定连接。

本基础方案的原理和有益效果在于：设置壳体，用于限制物料的流动方向。设置第一混合板和第二混合板，对流动中的物料进行导流混合。

用于合成NMP的一甲胺和丁内酯从壳体的一端进入壳体内部，两种物料在壳体内部流动时依次受到第一混合板和第二混合板的导流作用而在壳体内螺旋旋转流动，由于第一混合板和第二混合板的螺旋旋向相反，于是，两种物料呈两种相反螺旋旋转流动交替进行的流动方式，从而使两种物料边流动边混合，同时，第一混合板与第二混合板相邻的边垂直设置，使两种物料形成的流体在沿壳体流动的时候会被第一混合板和第二混合板进行切割，使两种物料得以充分混合，进而当混合后的物料进入到NMP合成反应器内时可以快速的进行合成反应，减少了在合成反应器内的混合时间，提高了NMP合成反应的稳定性。

进一步，所述壳体的两端固定连接有可拆卸式连接件。设置可拆卸式连接件，方便对壳体进行安装连接时采用可拆卸的连接方式。

进一步，所述可拆卸式连接件为法兰盘，法兰盘与壳体一体成型。采用法兰盘进行连接时，可以增加连接的强度，同时对于连接的精度要求也相对较低，方便进行连接操作。

进一步，所述壳体的两端连接有压力调节机构。通过压力调节机构使壳体的内部形成一定的压力，使一甲胺在该压力作用下处于液态，不至于因温度的升高而改变状态，有利于在混合器中实现液态的一甲胺与液态的丁内酯进行混合，从而使混合更为充分。

进一步，所述压力调节机构包括与壳体连接的导管，导管与壳体的内部连通，导管上连接有氮气增压泵。通过导管和氮气增压泵使壳体的内部处于一定的压力状态，而氮气不会与壳体内流动的物料进行反应，避免了对物料的性质造成影响。

进一步，所述导管与壳体焊接。采用焊接的方式可以使导管与壳体之间的密封性比较好，避免导管与壳体的连接处发生气体泄漏而泄压问题。

进一步，所述壳体的外侧套设有加热机构。通过加热机构对壳体进行加热，从而对壳体内部的物料也进行加热，使物料的温度得以提高，因为物料在进入混合器之前是处于低温运输状态，而在合成反应时的环境温度会有较大的提升，通过在壳体内流动时对物料的温度进行提升，缩小了物料进入合成反应器内时的温度差，有利于物料快速的进入合成反应状态，缩短了物料在合成反应器内的停留时间，从而降低了合成反应器的能耗。

进一步，所述加热机构包括套设在壳体外侧的套管，套管的两端分别与壳体密封连接，套管的内壁与壳体的外壁之间形成加热腔，套管的一端连接有与加热腔连通的进液管，套管的另一端连接有与加热腔连通的出液管，进液管和出液管分别与循环泵连通。通过套管、进液管、出液管和循环泵形成一个循环回路，使循环泵推动加热壳体的液体在加热腔内流动，从而持续的对壳体进行加热。

进一步，所述加热腔内固设有沿壳体的轴线螺旋延伸的导流板。设置导流板对加热腔内的加热液体进行螺旋式导流，使加热腔内的加热液体都流动起来，避免在加热腔内形成液体流动的盲区而造成局部加热不均的情况发生。

进一步，所述进液管与套管上靠近壳体的出料端的端部连接，出液管与套管上靠近壳体的进料端的端部连接。通过这样的设置方式，使壳体的温度随物料的流动方向而逐渐升高，从而使物料的温度随着流动的继续而持续升高，物料得以持续加热。

附图说明

图1为本实用新型一种提高NMP合成反应稳定性的混合器实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：法兰盘1、壳体2、第一混合板3、第二混合板4、导管5、进液管6、出液管7、套管8、导流板9。

实施例一：如附图1所示：一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，包括壳体2，壳体2呈管状，壳体2的两端连接有可拆卸式连接件，可拆卸式连接件优选为法兰盘1，法兰盘1与壳体2一体成型。壳体2的内部设有若干第一混合板3和第二混合板4，第一混合板3和第二混合板4均呈180°螺旋状，第一混合板3的螺旋旋向与第二混合板4的螺旋旋向相反，第一混合板3与第二混合板4沿壳体2的轴向相间设置，第一混合板3与第二混合板4相邻的边垂直设置并相互焊接，第一混合板3和第二混合板4均与壳体2过盈配合连接，靠近壳体2端部的第一混合板3与壳体2点焊连接。

壳体2的两端均焊接有导管5，导管5与壳体2的内部连通；导管5远离壳体2的一端与氮气增压泵连通，氮气增压泵将具有一定压力的氮气通过导管5充入壳体2内，使壳体2内形成具有一定压力的环境，具体的压力在6-7MPa。

具体实施过程如下：氮气增压泵通过导管5对壳体2内施加压力在6-7MPa之间的氮气，使壳体2内形成6-7MPa的压力环境。用于合成NMP的一甲胺和丁内酯在计量泵的作用下从壳体2的左端进入壳体2的内部，一甲胺与丁内酯两种物料分别同时进入到壳体2内，此时，两种物料在第一混合板3的导流作用下沿壳体2的轴向作螺旋流动，当流过第一块第一混合板3后与第二混合板4接触时，正好被第二混合板4将两种物料分别分隔一般进行混合流动，并且在沿第二混合板4流动使流体的螺旋旋向正好与沿第一混合板3流动时的螺旋旋向相反，使两种物料在壳体2的径向上进行混合；以此类推，当两种物料组成的流体依次经过多块第一混合板3和第二混合板4后，两种物料得以充分混合，最后从壳体2的右端流入NMP合成反应器内进行合成反应。由于两种物料在进入合成反应器之前就得以充分的混合，当进入合成反应器之后可以快速的进行合成反应，减少了在合成反应器内进行混合的时间，提高了NMP合成反应的稳定性。

实施例二：与实施例一的区别点仅在于：如图2所示，壳体2的外侧安装有加热机构，加热机构包括套设在壳体2外侧的套管8，套管8的两端分别与壳体2密封焊接，套管8的内壁与壳体2的外壁之间形成加热腔；加热腔内的壳体2外侧焊接有导流板9，导流板9呈沿壳体2的轴线螺旋设置的螺旋状；套管8上靠近壳体2的出料端焊接有进液管6，套管8上靠近壳体2的进料端焊接有出液管7，进液管6和出液管7通过循环泵连通；加热腔、进液管6、出液管7内充满了加热液体，加热液体优选为水。

循环泵通过进液管6和出液管7推动加热腔内的水流动，使水在导流板9的作用下沿壳体2的外侧作螺旋流动，使壳体2与水之间进行热交换，壳体2内的物料通过壳体2吸收来自加热腔内的水传递来的热量而升温，并且，加热腔从左端到右端，加热腔内的水的温度逐渐升高，于是壳体2的温度也从左到右逐渐升高，使壳体2内的物料在从左到右流动时温度也逐渐升高，进而在进入合成反应器时已经缩小了与合成反应器内的温差，使合成反应器减少了对物料进行升温的能量消耗，进而降低了合成反应器的能耗。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，其特征在于：包括壳体，所述壳体呈管状，壳体的内部设有若干第一混合板和第二混合板，第一混合板和第二混合板均呈螺旋状，第一混合板的螺旋旋向与第二混合板的螺旋旋向相反，第一混合板与第二混合板沿壳体的轴向相间设置，第一混合板与第二混合板相邻的边垂直设置，第一混合板和第二混合板均与壳体固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，其特征在于：所述壳体的两端固定连接有可拆卸式连接件。

3.根据权利要求2所述的一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，其特征在于：所述可拆卸式连接件为法兰盘，法兰盘与壳体一体成型。

4.根据权利要求3所述的一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，其特征在于：所述壳体的两端连接有压力调节机构。

5.根据权利要求4所述的一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，其特征在于：所述压力调节机构包括与壳体连接的导管，导管与壳体的内部连通，导管上连接有氮气增压泵。

6.根据权利要求5所述的一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，其特征在于：所述导管与壳体焊接。

7.根据权利要求6所述的一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，其特征在于：所述壳体的外侧套设有加热机构。

8.根据权利要求7所述的一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，其特征在于：所述加热机构包括套设在壳体外侧的套管，套管的两端分别与壳体密封连接，套管的内壁与壳体的外壁之间形成加热腔，套管的一端连接有与加热腔连通的进液管，套管的另一端连接有与加热腔连通的出液管，进液管和出液管分别与循环泵连通。

9.根据权利要求8所述的一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，其特征在于：所述加热腔内固设有沿壳体的轴线螺旋延伸的导流板。

10.根据权利要求9所述的一种提高NMP合成反应稳定性的混合器，其特征在于：所述进液管与套管上靠近壳体的出料端的端部连接，出液管与套管上靠近壳体的进料端的端部连接。

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