TWM545131U - 爆炸性氣體產生裝置 - Google Patents

Description

爆炸性氣體產生裝置

本新型是有關於一種氣體產生裝置，特別是指一種爆炸性氣體產生裝置。

現有透過混合反應性液體產生爆炸性氣體的產生裝置，多是先將原料置於一容器或在進料管路中進行預混合，以加速反應進行並提高產率，後續再將所產生的爆炸性氣體通入一稀釋用液體(如：水)中，以避免發生爆炸的風險，但也因此增加了操作的程序，並限制了後續的用途。

中國專利CN 201834763 U公開一種二氧化氯發生器，包括上下兩級旋轉床，可使反應性液體在高分散、強混合及界面快速更新的環境下與液-液-氣體充分接觸，強化了傳遞和反應過程，提高了反應速率，減少反應器體積降低催化劑用量，降低能耗及生產成本。

然而，上述二氧化氯發生器藉由離心力的作用分散並薄化了反應性液體，僅僅能夠增加氣-液質傳的表面積(相界面)，對於需要數秒以上混合反應時間的液-液混合反應而言，以反應性液體產生爆炸性氣體所需的混合反應時間並沒有得到顯著的提升，可能導致爆炸性氣體的產率不如預期。

因此，本新型之目的，即在提供一種爆炸性氣體產生裝置，可以克服上述先前技術的缺點。

於是，本新型爆炸性氣體產生裝置包含一殼體、一設於該殼體的旋轉反應單元及一導管單元。該殼體包括一連通外界的出氣口、一適於引入一非活性氣體至該殼體內的進氣口及一設於該殼體底部的出液口。該旋轉反應單元包括一在其軸向上從該殼體內延伸出該殼體的中心轉軸、一旋轉床及一固設於該旋轉床的反應槽壁。該旋轉床設於該殼體內並連接該中心轉軸，界定出一位於該旋轉床中間的稀釋空間。該反應槽壁位於該稀釋空間中且與該中心轉軸共軸設置，並圍繞界定出一反應空間。該導管單元從該殼體外部延伸到該反應空間中，適於供應至少二種反應性液體，該導管單元包括至少二導管，每一導管具有一位在該反應空間中的開口。其中，當該中心轉軸被外部驅動而旋轉以使該旋轉反應單元相對於該殼體旋轉時，由該導管單元所供應之至少二種反應性液體導入到該反應空間中混合以得到一混合液，並使該等開口淹沒於其中，以在該反應空間中反應產生該爆炸性氣體於該稀釋空間中，該混合液接著被離心力驅動而流至該旋轉床並自該出液口流出該殼體；同時，該非活性氣體自該進氣口引入該殼體內的稀釋空間，以與該爆炸性氣體混合進而降低該爆炸性氣體於該稀釋空間中的濃度，並使該非活性氣體連同該爆炸性氣體自該出氣口流出。

本新型之功效在於：該至少二種反應性液體透過在本新型爆炸性氣體產生裝置該旋轉中的反應空間中充分混合反應，不僅簡化了操作的程序，也能有效提升液-液反應的爆炸性氣體產率。

以下將就本新型內容進行詳細說明：

較佳地，該旋轉床包括至少一動折流圈，該殼體還包括至少一位在內部的靜折流圈，該至少一動折流圈與該至少一靜折流圈是互相間隔且互相交錯地與該中心轉軸共軸設置，當該中心轉軸被外部驅動而旋轉以使該旋轉反應單元相對於該殼體旋轉時，由該導管單元所供應之至少二種反應性液體導入到該反應空間中混合以得到該混合液，該混合液接著被離心力驅動而流至該至少一靜折流圈及該至少一動折流圈，以充分接觸該非活性氣體。更佳地，該反應槽壁、該至少一動折流圈及該至少一靜折流圈的表面皆具有抗腐蝕性。

可選擇地，該旋轉床是一旋轉填充床。更佳地，該旋轉填充床填充有抗腐蝕的填充材料。

較佳地，本新型爆炸性氣體產生裝置還包含一儲槽，界定出一位於該儲槽內的儲存空間，該儲存空間與該出液口連通，以儲存流出該殼體的混合液。更佳地，本新型爆炸性氣體產生裝置還包含一設於該殼體內的噴霧器，適於將該儲槽內的混合液霧化並分散在該殼體內部。

較佳地，本新型爆炸性氣體產生裝置還包含一控制單元，以控制該至少二種反應性液體導入到該反應空間中的流量及該非活性氣體引入該殼體內的流量。

較佳地，本新型爆炸性氣體產生裝置還包含一鼓風機，以將該非活性氣體引入該殼體內。

較佳地，該爆炸性氣體是選自於二氧化氯、硫化氫、臭氧、1,3-丁二烯、丙烯醛蒸氣、萘蒸氣或對二甲苯蒸氣。在本新型的具體實施例中，該爆炸性氣體是二氧化氯。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

本新型將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本新型實施之限制。

參閱圖1，本新型爆炸性氣體產生裝置之一第一實施例，包含一殼體1、一設於該殼體的旋轉反應單元2、一導管單元3、一儲槽4、一噴霧器5、一控制單元6及一鼓風機7。

該殼體1包括一連通外界的出氣口11、一適於引入一非活性氣體至該殼體1內的進氣口12、一設於該殼體1底部的出液口13及三個位在內部的靜折流圈14。

該旋轉反應單元2包括一在其軸向上從該殼體1內延伸出該殼體1的中心轉軸21、一旋轉床22及一固設於該旋轉床22的反應槽壁23。該旋轉床22設於該殼體1內並連接該中心轉軸21，界定出一位於該旋轉床22中間的稀釋空間220，並包括二個動折流圈221。該二個動折流圈221與該三個靜折流圈14是互相間隔且互相交錯地與該中心轉軸21共軸設置。該反應槽壁23位於該稀釋空間220中且與該中心轉軸21共軸設置，並圍繞界定出一反應空間230。

在本實施例中，該反應槽壁23、該二個動折流圈221及該三個靜折流圈14的表面皆形成有具有抗腐蝕性的塗膜。

該導管單元3從該殼體1外部延伸到該反應空間230中，該導管單元3包括二個導管31，每一導管31具有一位在該反應空間230中的開口311。在本實施例中，該二個導管31分別供應亞氯酸鈉(NaClO ₂)水溶液及鹽酸。

當該中心轉軸21被外部驅動而旋轉以使該旋轉反應單元2相對於該殼體1旋轉時，由該二個導管31所分別供應之亞氯酸鈉水溶液及鹽酸導入到該反應空間230中混合以得到一混合液，並使該等開口311淹沒於其中，以在該反應空間230中反應產生二氧化氯(ClO ₂)氣體於該稀釋空間220中，該混合液接著被離心力驅動而由內向外依序交錯地流至該等靜折流圈14及該等動折流圈221，最後自該出液口13流出該殼體1；同時，空氣自該進氣口12引入該殼體1內的稀釋空間220，以與二氧化氯氣體混合進而降低二氧化氯氣體於該稀釋空間220中的濃度，避免發生爆炸的風險，並使空氣連同二氧化氯氣體自該出氣口11流出。

該儲槽4界定出一位於該儲槽4內的儲存空間40，該儲存空間40與該出液口13連通，以儲存流出該殼體1的混合液。

該噴霧器5設於該殼體1內，適於將該儲槽4內的混合液霧化並分散在該殼體1內部。由於該儲槽4內的混合液可能溶解有許多反應產生的二氧化氯氣體，因此該噴霧器5有助於將溶解於該混合液中的二氧化氯氣體釋放至該殼體1內部，使其自該出氣口11被帶出而被收集。

該控制單元6包括二個液體流量控制器61，以分別控制亞氯酸鈉水溶液及鹽酸導入到該反應空間中的流量。該控制單元6還包括一氣體流量控制器62，以控制空氣引入該殼體1內的流量。藉由該控制單元6，可以調控二氧化氯氣體產生的速率。在本實施例中，空氣是藉由該鼓風機7引入該殼體1內。

參閱圖2，本新型爆炸性氣體產生裝置之一第二實施例與該第一實施例相類似，差異之處在於該第二實施例的爆炸性氣體產生裝置的旋轉床22是一旋轉填充床，且不具有折流圈。在本實施例中，該旋轉填充床填充有抗腐蝕的填充材料24。

綜上所述，本新型爆炸性氣體產生裝置藉由該反應槽壁23圍繞界定出的反應空間230，能使該至少二種反應性液體得以於其中被充分攪動混合並進行反應，可同時達到簡化操作程序及提升液-液反應的爆炸性氣體產率的效果，並可降低該爆炸性氣體於該稀釋空間220中的濃度，以避免發生爆炸的風險，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧殼體
11‧‧‧出氣口
12‧‧‧進氣口
13‧‧‧出液口
14‧‧‧靜折流圈
2‧‧‧旋轉反應單元
21‧‧‧中心轉軸
22‧‧‧旋轉床
220‧‧‧稀釋空間
221‧‧‧動折流圈
23‧‧‧反應槽壁
230‧‧‧反應空間
24‧‧‧填充材料
3‧‧‧導管單元
31‧‧‧導管
311‧‧‧開口
4‧‧‧儲槽
40‧‧‧儲存空間
5‧‧‧噴霧器
6‧‧‧控制單元
61‧‧‧液體流量控制器
62‧‧‧氣體流量控制器
7‧‧‧鼓風機

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： ［圖1］是本新型爆炸性氣體產生裝置的第一實施例的一剖視示意圖；及 ［圖2］是本新型爆炸性氣體產生裝置的第二實施例的一剖視示意圖。

1‧‧‧殼體

11‧‧‧出氣口

12‧‧‧進氣口

13‧‧‧出液口

14‧‧‧靜折流圈

2‧‧‧旋轉反應單元

21‧‧‧中心轉軸

22‧‧‧旋轉床

220‧‧‧稀釋空間

230‧‧‧反應空間

3‧‧‧導管單元

31‧‧‧導管

311‧‧‧開口

4‧‧‧儲槽

40‧‧‧儲存空間

5‧‧‧噴霧器

6‧‧‧控制單元

61‧‧‧液體流量控制器

221‧‧‧動折流圈

23‧‧‧反應槽壁

62‧‧‧氣體流量控制器

7‧‧‧鼓風機

Claims (10)

1. 一種爆炸性氣體產生裝置，包含： 一殼體，包括一連通外界的出氣口、一適於引入一非活性氣體至該殼體內的進氣口及一設於該殼體底部的出液口； 一設於該殼體的旋轉反應單元，包括： 一在其軸向上從該殼體內延伸出該殼體的中心轉軸， 一旋轉床，設於該殼體內並連接該中心轉軸，界定出一位於該旋轉床中間的稀釋空間，及 一固設於該旋轉床的反應槽壁，位於該稀釋空間中且與該中心轉軸共軸設置，並圍繞界定出一反應空間；及 一導管單元，從該殼體外部延伸到該反應空間中，適於供應至少二種反應性液體，該導管單元包括至少二導管，每一導管具有一位在該反應空間中的開口； 其中，當該中心轉軸被外部驅動而旋轉以使該旋轉反應單元相對於該殼體旋轉時，由該導管單元所供應之至少二種反應性液體導入到該反應空間中混合以得到一混合液，並使該等開口淹沒於其中，以在該反應空間中反應產生該爆炸性氣體於該稀釋空間中，該混合液接著被離心力驅動而流至該旋轉床並自該出液口流出該殼體；同時，該非活性氣體自該進氣口引入該殼體內的稀釋空間，以與該爆炸性氣體混合進而降低該爆炸性氣體於該稀釋空間中的濃度，並使該非活性氣體連同該爆炸性氣體自該出氣口流出。
2. 如請求項1所述的爆炸性氣體產生裝置，其中，該旋轉床包括至少一動折流圈，該殼體還包括至少一位在內部的靜折流圈，該至少一動折流圈與該至少一靜折流圈是互相間隔且互相交錯地與該中心轉軸共軸設置，當該中心轉軸被外部驅動而旋轉以使該旋轉反應單元相對於該殼體旋轉時，由該導管單元所供應之至少二種反應性液體導入到該反應空間中混合以得到該混合液，該混合液接著被離心力驅動而流至該至少一靜折流圈及該至少一動折流圈，以充分接觸該非活性氣體。
3. 如請求項2所述的爆炸性氣體產生裝置，其中，該反應槽壁、該至少一動折流圈及該至少一靜折流圈的表面皆具有抗腐蝕性。
4. 如請求項1所述的爆炸性氣體產生裝置，其中，該旋轉床是一旋轉填充床。
5. 如請求項4所述的爆炸性氣體產生裝置，其中，該旋轉填充床填充有抗腐蝕的填充材料。
6. 如請求項1所述的爆炸性氣體產生裝置，還包含一儲槽，界定出一位於該儲槽內的儲存空間，該儲存空間與該出液口連通，以儲存流出該殼體的混合液。
7. 如請求項6所述的爆炸性氣體產生裝置，還包含一設於該殼體內的噴霧器，適於將該儲槽內的混合液霧化並分散在該殼體內部。
8. 如請求項1所述的爆炸性氣體產生裝置，還包含一控制單元，以控制該至少二種反應性液體導入到該反應空間中的流量及該非活性氣體引入該殼體內的流量。
9. 如請求項1所述的爆炸性氣體產生裝置，還包含一鼓風機，以將該非活性氣體引入該殼體內。
10. 如請求項1所述的爆炸性氣體產生裝置，其中，該爆炸性氣體是選自於二氧化氯、硫化氫、臭氧、1,3-丁二烯、丙烯醛蒸氣、萘蒸氣或對二甲苯蒸氣。