CN219128899U - 物料混合装置及一种连续流反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物料混合技术领域，具体涉及一种物料混合装置及一种连续流反应器，包括用于将物料进行混合的混合器，所述混合器的进口端与第一输入组件连接，进口端用于将第一物料输入混合器内部；所述混合器的进口端与出口端之间的部分与第二输入组件连接，所述第二输入组件用于将第二物料输入混合器内部。本实用新型的混合器实现了气、液相或者液、液相等两相进料充分混合，混合均匀，混合过程稳定可控，进料流量比例可灵活调整。

Description

物料混合装置及一种连续流反应器

技术领域

本实用新型属于物料混合领域，涉及物料混合技术领域，具体是一种物料混合装置及一种连续流反应器。

背景技术

气液物料通常采用气泡机进行气液物料混合，液液物料通常采用混合器进行混合，需要分别采用两个装置进行物料混合，在使用时不够便捷。因此，如何采用一个装置同时完成气、液物料或液、液物料完成充分混合是重要的技术问题。

而且现有技术中的物料混合容易出现混合不均匀不稳定，且不易控制流体进量。因此，如何实现气、液或者液、液物料充分混合，过程稳定可控，流量比例可灵活调整更为重要。

发明内容

本实用新型基于现有技术中存在的问题，提出了一种物料混合装置，包括用于将物料进行混合的混合器；

所述混合器的进口端与第一输入组件连接，进口端用于将第一物料输入混合器内部；

所述混合器的进口端与出口端之间的部分与第二输入组件连接，所述第二输入组件用于将第二物料输入混合器内部，使得进入混合器内部的物料进行充分混合。

在上述方案的基础上，所述混合器包括外筒，所述外筒内沿其轴向设置用于物料混合的物料管道，所述物料管道的侧壁上开设有若干个用于物料流通的通孔。

在上述方案的基础上，所述物料管道内沿其轴向设置用于增加物料在物料管道内的湍流程度和混合程度的内扰件。

在上述方案的基础上，所述第一输入组件包括第一管道；

所述第一管道的进口端用于输入第一物料；

所述第一管道的出口端与混合器的物料管道的进口端连接，用于将第一物料输送到物料管道内部。

在上述方案的基础上，所述第一管道上沿流体流通方向依次设置用于启闭第一管道和控制第一管道内流径开合度的第一卡套球阀和用于防止第一物料倒流的第一止回阀。

在上述方案的基础上，所述第二输入组件包括第二管道；

所述第二管道的进口端用于输入第二物料；

所述第二管道的出口端与混合器的外筒的连接，用于将第二物料输送到外筒内壁和物料管道外壁形成的腔室中；

第二物料通过物料管道上的通孔进入到物料管道内。

在上述方案的基础上，所述第二管道上沿流体流通方向依次设置用于启闭第二管道和控制第二管道内流径开合度的第二卡套球阀、用于测量和调节第二管道中流体流量的流量计和用于防止气体物料或第二物料倒流的第二止回阀。

在上述方案的基础上，还包括用于观察物料混合程度的管道视镜，所述管道视镜与混合器的出口端连接。

一种连续流反应器，进入反应器的物料先经过所述的物料混合装置混合。

在上述方案的基础上，混合装置在管道视镜的出口端与反应器之间设置排出管道，所述排出管道上设置第三卡套球阀。

本实用新型提供了一种物料混合装置、其用途及一种连续流反应器，其有益之处在于：

1.通过第一输入组件和第二输入组件分别与混合器连接，实现气、液物料混合或者液、液物料混合；

2.流量计实时测量气体（液体）流量，根据流量计的测量数据来控制第一卡套球阀和第二卡套球阀的启闭或者两个管道内流径开合度，从而定量输入待混合的物料，达到控制流体进量的目的；

3.混合器的物料管道上开设若干个通孔，可以将待混合的气体或液物料均匀打散，提高混合效率；

4.内扰件有效的增加物料在物料管道内的湍流程度和混合程度，有利于提高物料的混合效率；

5.肉眼通过管道视镜观察物料混合状态，便于及时判断混合效果，简单便捷，保证物料的充分混合。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中物料混合装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中所述混合器的剖视图；

图3为本实用新型实施例1中所述物料管道的剖视图（包括通孔）；

图4为本实用新型实施例1中所述内扰件的结构示意图；

图5为本发明实施例5中连续流反应器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例1

如图1所示，一种物料混合装置，包括用于将物料进行混合的混合器1，所述混合器1的进口端与第一输入组件2连接，进口端用于将第一物料输入混合器1内部；所述混合器1的进口端与出口端之间的部分与第二输入组件3连接，所述第二输入组件3用于将第二物料输入混合器1内部，所述混合器1用于将第一物料和第二物料在混合器1内进行充分混合后从出口端输出。

具体的，所述第一物料为液体物料；所述第二物料为气体物料或液体物料。更为具体的，液体物料可以是水相液体、油相液体、水相油相的混合液体或内部分散有固体小颗粒（或纳米颗粒）的水或油。

本专利中混合器1的长度和内径可根据不同物料的特性灵活设计，即：可以根据物料的混合量进行调整。

作为一个具体的实施方案，如图2-3所示，混合器1包括外筒110，所述外筒110内沿其轴向设置用于物料混合的物料管道120（即：外筒110内套着物料管道120），所述物料管道120的侧壁上开设用于流通气体物料或者第二物料的若干个通孔121，所述物料管道120内沿其轴向设置用于增加物料在物料管道120内的湍流程度和混合程度的内扰件130。

具体的，第一物料从物料管道120的进口端进入物料管道120内，并可以从物料管道120上设置的通孔121进入到物料管道120和外筒110之间的空腔；第二物料从外筒110的壁上进入到物料管道120和外筒110之间的空腔，并从物料管道120上设置的通孔121进入到物料管道120内与物料管道120内的第一物料进行混合，由于通孔121的设置，第二物料会通过细小的通孔121进入到物料管道120中，并在第一物料中呈均匀的分散状。如果第二物料是气体，则气体小气泡会在第一物料中混匀。

如图4所示，所述内扰件130用于提高混合效率，内扰件130优选使用专利申请号2022101515847、专利名称《一种内扰件、其制备方法及使用该内扰件的反应管、反应器》公开的技术方案，“一种内扰件，包括两个扰流片；所述扰流片为长方形的长条板片，在扰流片的一个长侧边上形成有若干个内凹的插接槽，相邻的两个插接槽之间形成第一扰流臂；两个扰流片以十字交叉的方式插接，一个扰流片的第i个插接槽内插接有另一个扰流片的第y个第一扰流臂，与第i个插接槽相邻的两个第一扰流臂插入到另一个扰流片的第y个第一扰流臂两侧的插接槽内。”

如图3所示，具体的，若干个通孔121均匀分布在物料管道120的侧壁上，相邻的通孔121之间的间距相等，这种设计可以保证输入到物料管道120内部的第二物料被若干个均匀布设的通孔121均匀打散，通孔121用于提高物料的混合效率。

本专利中通孔121的数量和孔径是示例性的并非限定性的，在实际应用中根据具体的应用环境进行调整，在此不再赘述。

而且为了保证第二物料（即气体物料或液体物料）被若干个通孔121均匀打散，并与第一物料（即液体物料）充分混合，提高混合效率，第二物料通过第二管道310进入混合器1的压力大于第一物料通过第一管道210进入混合器1的压力。

作为一种具体的实施方案，如图1所示，所述第一输入组件2包括第一管道210，第一管道210的进口端用于输入第一物料，第一管道210的出口端与混合器1的物料管道120的进口端连接，用于将第一物料输送到物料管道120内部。

在气、液物料混合或者液、液物料混合中，容易出现混合不均匀不稳定且不易控制流体进量，为了解决这一问题，在上述方案的基础上，第一管道210上沿流体流通方向依次设置第一卡套球阀220和第一止回阀230，第一卡套球阀220用于第一管道210的启闭和控制第一管道210内流径开合度，第一止回阀230用于防止物料倒流。

作为一种具体的实施方案，如图1所示，所述第二输入组件3包括第二管道310，第二管道310的进口端用于输入第二物料，第二管道310的出口端与混合器1的外筒110的连接，用于将第二物料输送到外筒110内壁和物料管道120外壁之间形成的腔室中，第二物料通过物料管道120上的若干个通孔121进入到物料管道120内与通过第一管道210进入到物料管道120管内的第一物料混合。同样，为了解决在混合过程中容易出现混合不均匀不稳定且不易控制流体进量的这一问题，在上述方案的基础上，第二管道310上沿流体流通方向依次设置第二卡套球阀320、流量计330和第二止回阀340，第二卡套球阀320用于启闭第二管道310和控制第二管道310内流径开合度，流量计330用于测量和调节第二管道310中的流体流量，第二止回阀340用于防止物料倒流。具体的，当流量计330测量到第二管道310中的流体流量过大可以通过第二卡套球阀320实现流路的截断或者流体流量过小时可以通过第二卡套球阀320实现流路的开通。

本专利中第二管道310的出口与混合器1的外筒110的上部连接是示例性的并非限定性的，在实际应用中根据具体的应用环境进行位置调整（第二管道310的出口与外筒110的连接位置可向下移动），在此不再赘述。

使用上述的物料混合装置，先打开第一卡套球阀220，第一物料通过第一管道210进入到物料管道120内并充满混合器1；之后打开第二卡套球阀320，第二物料通过第二管道310进入到外筒110内壁和物料管道120外壁形成的腔室中并通过流量计330控制进量，接下来，第二物料通过物料管道120上的若干个通孔121均匀进入到物料管道120内与第一物料混合，在内扰件130的作用下两种流体在物料管道120的流动过程中，经过充分的混匀，获得更好的混合效果。

在混合器1内不便于判断物料的混合状态，为了解决这一问题，如图1所示，在上述方案的基础上，本实用新型的物料混合装置还包括与混合器1连接的用于观察物料混合程度的管道视镜4，管道视镜4的进口端通过管道与混合器1的出口端连接，管道视镜4的出口端与反应器之间设置排出管道5，在排出管道5上设置第三卡套球阀510，第三卡套球阀510用于启闭排出管道。使用时，混合器1和管道视镜4内充满流体，肉眼通过管道视镜4观察物料混合状态，最后经过第三卡套球阀510排出最终混合物料。如果通过管道视镜4观察物料混合效果不好时，可以通过调整第一输入组件2和第二输入组件3的进料量来进行调节。

其中，管道视镜4和混合器1与管道均采用常规连接方式，在此不再赘述。

作为一个优选的实施方案，管道视镜4和混合器1相互平行设置且均垂直于地面，这种设计便于布置，节约场地空间，同时可以快速的排出混合物料。

作为一个优选的实施方案，物料混合装置采用具有耐高温、耐高压、耐腐蚀的材料制作，如不锈钢等。

实施例2

如图1所示，本实施例根据实施例1中的物料混合装置，提供一种气、液物料混合的具体实施方式，混合器1的进口端与第一输入组件2连接，用于将第一物料（即液体物料）输入混合器1内部，所述混合器1的进口端与出口端之间的部分与第二输入组件3连接，用于将第二物料（即气体物料）输入混合器1内部，使得进入所述混合器1内部的气、液物料完成充分混合。

使用上述的物料混合装置，先打开第一卡套球阀220，液体物料通过第一管道210进入到物料管道120内并充满混合器1；之后打开第二卡套球阀320，气体物料通过第二管道310进入到外筒110内壁和物料管道120外壁形成的腔室中，流量计330用于测量和调节第二管道310中的气体流量，并根据测量值进行流量调节，接下来，气体物料通过物料管道120上的若干个通孔121均匀进入到物料管道120内与液体物料混合，在内扰件130的作用下气、液两种流体在物料管道120的流动过程中，经过充分的混匀，获得更好的混合效果。

为了保证气体能顺利进入到物料管道120内，从第二管道310进入的气体物料压力大于从第一管道210进入的液体物料。

在本实施例中，流量计330选择市面上常规的气体流量计，在此不再赘述。

实施例3

如图1所示，本实施例根据实施例1中的物料混合装置，提供一种液、液物料混合的具体实施方式，混合器1的进口端与第一输入组件2连接，用于将第一物料（即液体物料）输入混合器1内部，所述混合器1的进口端与出口端之间的部分与第二输入组件3连接，用于将第二物料（即液体物料）输入混合器1内部，使得进入所述混合器1内部的液、液物料完成充分混合。

使用上述的物料混合装置，先打开第一卡套球阀220，第一物料（即液体物料）通过第一管道210进入到物料管道120内并充满混合器1；之后打开第二卡套球阀320，第二物料（即液体物料）通过第二管道310进入到外筒110内壁和物料管道120外壁形成的腔室中，流量计330用于测量和调节第二管道310中的流体流量，并根据测量值进行流量调节，接下来，第二物料（即液体物料）通过物料管道120上的若干个通孔121均匀进入到物料管道120内与第一物料（即液体物料）混合，内扰件130使得液、液两种流体在物料管道120的流动过程中，经过充分的混匀，获得更好的混合效果。

为了保证气体能顺利进入到物料管道120内，从第二管道310进入的第二物料压力大于从第一管道210进入的第一物料。

在本实施例中，流量计330选择市面上常规的液体流量计，在此不再赘述。

实施例4

本实施例提供一种采用实施例1中的物料混合装置的物料混合方法，下面，以气、液两种物料混合为例进行详细说明，具体步骤如下：

S1：开启第一输入组件2以输入第一物料（即液体物料）

打开第一卡套球阀220，第一物料（即液体物料）通过第一管道210进入到物料管道120内；

S2：开启第二输入组件3以输入气体物料

打开第二卡套球阀320，气体物料通过第二管道310进入到外筒110内壁和物料管道120外壁形成的腔室中，通过流量计330控制气体进气量，气体物料通过物料管道120上的若干个通孔121均匀进入到物料管道120内与液体物料混合；

S3：充分混合

两种物料在内扰件130的作用下在物料管道120内流动过程中进行充分的混匀；

S4：观察物料混合状态

混匀后的两种物料通过管道视镜4时可以观察物料混合状态；

S5：得到气液混合物料

打开第三卡套球阀510，将充分混合后的物料通过排出管道5排出物料混合装置。

上述的气体物料可以换成一种液体物料，则，上述方法就变成了液液混合的方法。

使用本实施例的结构及方法既可以进行气、液的物料混合，又可以实现液、液两相进料进行充分混合，同时过程稳定可控，流量比例可灵活调整。

实施例5

本实施例提供一种连续流反应器，具体的，进入反应器的物料先经过上述的混合装置混合。这样可以在反应前即对反应物料进行充分混匀。反应器连接在管道视镜4的出口端的排出管道5上。

上述的反应器为用于进行化学反应（比如液液反应、气液反应等）的载体，可以使用专利：一种连续流反应器 -CN201710880394.8 的反应器，也可以使用其他类型的反应器。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种物料混合装置，其特征在于，包括用于将物料进行混合的混合器（1）；

所述混合器（1）的进口端与第一输入组件（2）连接，进口端用于将第一物料输入混合器（1）内部；

所述混合器（1）的进口端与出口端之间的部分与第二输入组件（3）连接，所述第二输入组件（3）用于将第二物料输入混合器（1）内部。

2.根据权利要求1所述的物料混合装置，其特征在于，所述混合器（1）包括外筒（110），所述外筒（110）内沿其轴向设置用于物料混合的物料管道（120），所述物料管道（120）的侧壁上开设有若干个用于物料流通的通孔（121）。

3.根据权利要求2所述的物料混合装置，其特征在于，所述物料管道（120）内沿其轴向设置用于增加物料在物料管道（120）内的湍流程度和混合程度的内扰件（130）。

4.根据权利要求2所述的物料混合装置，其特征在于，

所述第一输入组件（2）包括第一管道（210）；

所述第一管道（210）的进口端用于输入第一物料；

所述第一管道（210）的出口端与混合器（1）的物料管道（120）的进口端连接，用于将第一物料输送到物料管道（120）内部。

5.根据权利要求4所述的物料混合装置，其特征在于，

所述第一管道（210）上沿流体流通方向依次设置用于启闭第一管道（210）和控制第一管道（210）内流径开合度的第一卡套球阀（220）和用于防止第一物料倒流的第一止回阀（230）。

6.根据权利要求2所述的物料混合装置，其特征在于，

所述第二输入组件（3）包括第二管道（310）；

所述第二管道（310）的进口端用于输入第二物料；

所述第二管道（310）的出口端与混合器（1）的外筒（110）的连接，用于将第二物料输送到外筒（110）内壁和物料管道（120）外壁形成的腔室中；

第二物料通过物料管道（120）上的通孔（121）进入到物料管道（120）内。

7.根据权利要求6所述的物料混合装置，其特征在于，所述第二管道（310）上沿流体流通方向依次设置用于启闭第二管道（310）和控制第二管道（310）内流径开合度的第二卡套球阀（320）、用于测量和调节第二管道（310）中流体流量的流量计（330）和用于防止气体物料或第二物料倒流的第二止回阀（340）。

8.根据权利要求1所述的物料混合装置，其特征在于，还包括用于观察物料混合程度的管道视镜（4），所述管道视镜（4）与混合器（1）的出口端连接。

9.一种连续流反应器，其特征在于，在反应器的进口端连接有权利要求1-7任一项所述的物料混合装置。

10.根据权利要求9所述的一种连续流反应器，其特征在于，混合装置在管道视镜（4）的出口端与反应器之间设置排出管道（5），所述排出管道（5）上设置第三卡套球阀（510）。

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