CN108404700A - 一种无内导流筒的气升式旋环流高效循环混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无内导流筒的气升式旋环流高效循环混合装置，其利用包括定子和转子的导流部件，转子上设置有液体喷嘴，液体喷嘴与液体导流管连接，液体导流管设置于转子和定子的内部，在导流部件上还设置有气体出口，气体出口与气体导流管连通，并提供了包含导流部件制备的混合装置。装置采用循环液体推动旋转喷头旋转喷射液体物料强化径向物料直接混合，同时在喷头附近引入反应或加热或工作气体，借助旋转喷出的液流充分分散液体物料和气体，同时借助气体升力产生向上环流，强化轴向物料充分混合，克服了传统导流筒混合装置结构复杂、容易结垢、外夹层难以清除的缺点。

Description

一种无内导流筒的气升式旋环流高效循环混合装置

技术领域

本发明提供了一种通过调节气液流量有效提高混合的新型旋环流式高效混合装置。

背景技术

在化工、制药、水处理、冶金和食品等行业的产品生产过程中，经常涉及有混合，在传统的混合装置中，需要电动机和传动装置来驱动庞大的搅拌桨，搅拌器电机一般安装在釜体的顶部，通常采用立式布置，电动机的转速需通过减速机调节搅拌转速，再通过联轴器带动搅拌轴和搅拌桨叶转动。这种机械搅拌混合装置存在体积庞大、造价高、能耗高、放大效应显著、安装空间高和混合效果不佳等一系列缺陷。

气升塔式混合器是内装圆形导流筒从筒内或筒外部通入气体产生内环流或外环流推动气液充分循环混合的新一代高效节能装备，它很好利用了气体的升力和内外环流区内的密度差实现了无搅拌的有效轴向混合和快速循环。它内部的导流筒将上升和下降流体很好地进行了分隔，但这种内装导流筒的塔式装置存在结构复杂、塔内壁与导流筒外壁间空间狭窄、易结垢难清洗检修、可能造成死区、需要较大的高径比、液位低于导流筒会导致无法环流而必须保持最低液位、对固液体系不适用等问题，需要进一步改进。

本发明针对传统带机械搅拌混合器和气升式反应器的不足，吸取了本发明团队前期利用旋转喷头作为搅拌动力源通过射流和旋转带动物料直接混合的方式强化径向混合的基础上，进一步集成了三种典型混合装置的优势，特别是在旋流混合基础上通过引进气体产生的升力和旋转喷射对气泡的分散作用，同时强化了相间、径向和轴向的混合，发明了一种无内导流筒的旋环流混合型高效新型通用混合装置。装置大大简化了现有的机械搅拌和气升塔式装置结构，克服了传统混合设备复杂、造价高、容易结垢等缺点，开创了利用径向、轴向和物料射流及多相体系间界面分散等多种手段进行混合过程强化的新型高效节能装备，这种以气体和液体协同推动的物料动力型混合模式，可以显著改善放大效应、完全替代传统机械搅拌混合器，同时优化了传统的气升塔式混合器及旋流式混合器，在釜和塔式容器中均可取得很好的混合效果。本发明对于改善非均相体系间物料混合与传质，特别是在生物发酵及污水处理中应用可以很好提升增氧效果，大幅降低爆气能耗。

发明内容

本发明主要针对现有机械混合装置结构复杂、对混合贡献小的周向运动耗能高、放大效应显著、混合效果差、物料量受到限制及气升塔式反应器内导流筒造成的一系列加工和使用等问题，在前期研发成果基础上，创新了一种结构更简单、混合效果更好、没有高径比限制和投料液位限制、放大效应小、装置结构更简单和投资运行费用更低的新型高效节能通用型混合器。通过转速、气或液体流量、压力的简单调节，可开发出适合各种体系的混合装置和工艺条件。这种依靠带压物料直接喷射和引入气体强化混合的旋环流混合体系，可有效促进对流、涡流及分子扩散。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种导流部件，所述导流部件包括定子和转子，转子上设置有液体喷嘴，液体喷嘴与液体导流管连接，液体导流管设置于转子和定子的内部，在导流部件上还设置有气体出口，气体出口与气体导流管连通。

优选的，上述导流部件中，所述导流部件中的气体出口设置于液体喷嘴的上方或下方，或者，气体出口与液体喷嘴并排设置，或者，气体出口与液体喷嘴共用，或者，气体出口位于液体喷嘴上方和液体喷嘴周边，或者，气体出口位于液体喷嘴上方和下方，或者，气体出口位于液体喷嘴的周边和下方。

优选的，上述导流部件中，所述液体喷嘴为一个或多个，喷嘴为扇形喷嘴、U型广角喷嘴、V型广角喷嘴、空化喷嘴或直接开孔或开缝的喷嘴。

优选的，上述导流部件中，所述定子位于转子的上方或定子位于转子的下方。

优选的，上述导流部件中，所述气体出口为环形出气口或孔状出气口，当气体出口为孔状出气口时，孔状出气口为一个或多个。

优选的，上述导流部件中，所述液体喷嘴喷射液体的方向偏离转子轴心向液体喷嘴中心点的直线方向，液体喷嘴喷射的液体的反作用力作用在喷嘴上，推动转子旋转。

本发明还提供一种无内导流筒的气升式旋环流高效循环混合装置，其特征在于装置包括容器和上述导流部件，导流部件位于容器内，导流部件的液体导流管与液态流体管路连通，导流部件的气体导流管和气态流体管路连通。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述导流部件为多个，每个导流部件均通过液体导流管和气体导流管连接液态流体管路和气态流体管路。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述容器为釜或塔或池或罐或需要处理的自然或人工水体。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述液态流体管路内的液体压力高于分散体系的压力，所述气态流体管路内气体的压力足以克服液体静压差。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述液态流体管路与液体加压装置连接，所述气态流体管路与气体加压装置连接。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述液体加压装置为循环加压液体泵、循环气体压缩机，或者是具有高液位的容器或者具有高压气体的液体容器。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述气体加压装置为空气压缩机，或者是具有高压气体的容器。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述进入液体加压装置的液体来源于容器内的液体或者来源于非容器内液体的其他液体。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述进入气体加压装置的气体来源于容器内的循环气体或者是来源于非容器内气体的其他气体。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述容器为多个，每个容器中设置一个或多个导流部件，每个容器中的导流部件与液态流体管路和气态流体管路连接。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述每个容器为封闭容器，每个封闭容器通过设置在容器上部的气体管路将气体输送入气体加压装置，每个容器通过设置于容器底部的液体管路将液体输送入液体加压装置。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述装置还包括加热装置或者是冷却装置，所述加热装置或冷却设置于容器的外部或内部，对容器进行加热和冷却，或者是对将要进入液体加压装置的液体进行加热或冷却，或者对进入气体压缩装置的气体进行加热或者是冷却。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述装置还包括检测装置，所述检测装置包括体系内液体或和气体检测器中的一种或多种。

优选的，上述气升式旋环流高效循环混合装置中，所述装置还包括控制装置，所述控制装置与液体流体管路阀门、气态流体管路阀门、容器的气体排放出口阀门、容器的液体排放出口阀门中的一个或多个连接。

本发明还提供了一种应用上述气升式旋环流高效循环混合装置进行溶液混合或气液混合的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1)将液体A加入到合适的容器中，使得液体平面高于液体喷嘴和气体出口，将液体B进行加压输入到液态流体管路；

步骤2)将液体B通过液体喷嘴喷射入容器中液体A的液面以下，将气体压缩然后通过气态流体管路输送到气体出口，将气体喷射到容器中的液体A的液面以下。

优选的，上述方法中，所述液体A和液体B为相同液体或者是不同液体。

优选的，上述方法中，所述气体喷射到容器中的液体A的液面下旋转喷头附近。

优选的，上述方法中，所述导入的气体可以是需要通入的反应气体或加热蒸汽或作为工作介质的空气或氮气或密闭体系循环压缩的工作介质。

优选的，上述方法中，所述喷头旋转速度在100～300转时效果最佳。

优选的，上述方法中，所述液体喷嘴产生的液旋流直径为容器直径的三分之一左右时效果最佳，气体和液体每小时循环或通入量为混合液体物料的4～5倍时效果最佳。在循环气体体积超过液体体积一半时即可产生环流。

本发明具有如下优点：

(1)本发明的导流部件实现了液体和气体的混合喷射，既实现了气体充分搅拌液体，同时也实现了气体作为反应介质能够充分地与液体混合，同时液体混合的方式提高了反应溶液的搅拌速度，而且液体的加入实现了液体喷嘴推动自身旋转，气体出口和液体出口的设置实现了可以以所需要的气液混合方式进行混合。提高了气液混合效率，实现气体反应介质或气体反应介质不仅能够作为反应原料，还能够作为反应体系搅拌的工具。

(2)本发明借助带压流体从转子液体喷嘴喷出时的射流和动力喷嘴产生的反作用力推动喷头旋转，以物料直接混合的方式提供径向混合和物料旋转混合动能，向外喷射旋转的液流同时将通入的气体分散和向周边推送，形成中心气液均匀混合区，气体向上的升力可强化轴向混合力和物流的环流，产生类似电炉“烧开水”沸腾状态的内循环。这种持续喷入的旋转液流和同时通入气体的混合模式不但强化了径向混合和扩散，而且有效促进了气体的分散和向周边旋转扩散。通过气液压力和流量的调节，可以形成高效旋环流体系，大大强化对流、涡流及分子扩散，可适应各种实际体系的混合。

(3)新装置对均匀曝气和增加气体分散性和溶解度非常有效，无论是否存在导流筒都能够实现反应体系的旋环流体的高效运转，而且，即使在无需导流筒的情况下也可形成更高的旋环流体系，很好克服了传统气升塔式混合装置的不足。

(4)新装置借助体系输入或循环物料的动能产生喷射及旋流场强制形成射流和漩涡流，可强化传质传热。

(5)该新型混合模式可以广泛应用，开发的新型装置可大可小，可高可矮，物料可多可少、可串联或并联，可一泵多套，可开放可密闭，釜、塔、池、槽、罐等容器或人工或自然水体都可因地制宜改造。是结构简单、适应各种空间、混合分散效果好的新一代高效节能混合装备***。在气相、液相、气液、气固两相和气液固三相体系中及混合、反应及分离过程中可以广泛应用。

附图说明

图1为本发明第一种实施方式提供旋流混合装置的结构示意图；

图2为本发明第二种实施方式提供旋流混合装置的结构示意图；

图3为本发明第三种实施方式提供旋流混合装置的结构示意图；

图4为本发明第四种实施方式提供旋流混合装置的结构示意图；

图5为本发明实施方式提供的混合装置中的导流部件结构示意图；

图6为本发明实施方式提供的旋流混合装置的混合原理示意图；

图7为本发明实施方式提供的旋流混合装置中，不同鼓泡直径下混合效果对比图；

图8为本发明实施方式提供的旋流混合装置中，不同气体流量下混合效果对比图；

图9为本发明实施方式提供的旋流混合装置中，不同液体流量下混合效果对比图；

图10为本发明实施方式提供的旋流混合装置中，压强和转速关系图；

图11为本发明实施方式提供的旋流混合装置中，液体流量和转速关系图；

图12为本发明实施方式提供的旋流混合装置中，扇形喷嘴数量和转速的关系图；图13为本发明实施方式提供的旋流混合装置中，溶解氧量和时间的关系图；

1-导流装置；2-流体运输部分；3-容器部分；4-检测部分；5-导流部件；6-气态动力部件；7-液态动力部件；8-液态流体管路；9-气态流体管路；10-液体流量计；11-气体流量计；12-探头；13-检测仪；14-记录仪；15-外部容器；16-定子；17-液体导流管；18-气体导流管；19-环形布气口；20-液体喷嘴；21-转子。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1-6所示，本实施例提供了一种无内导流筒的气升式旋环流高效循环混合装置，装置包括导流装置1；液体循环泵或直接带压液体物料与液体输送管道组成的液体循环***和空气压缩机或带压反应或加热气体物料或作为工作介质的气体循环压缩***构成的流体运输部分2；釜或塔为主体的容器部分3；检测器和物料调控阀门构成的检测部分4。导流装置1位于反应容器3内部，通过液态流体管路8连接液体动力部件7，通过气态流体管路9连接气态动力部件6，液态流体管路8上设置液体流量计10，气态流体管路9上设置气体流量计11，液体动力部件7将流体通过管路8从导流部件5的液体喷嘴20中喷出，从而提供动力使流体旋转，气态动力部件6将气体通过管路从导流装置1的导流部件的环形布气口19中喷出，从而形成循环流动。总体上是以带压液体提供旋转动力，气体提供升力，从而形成旋转循环混合体系。

流体运输部件2，用于将待混合流体输送至所述导流装置1中进行混合；其中，所述导流装置1包括导流部件5和向导流部件输送气体和液体的部分管路，所述导流部件包括定子16、液体导流管17、气体导流管18、环形布气口19；液体喷嘴20和转子21，所述转子21内部设置流体腔和液体喷嘴20，所述液体喷嘴20用于通过来自于所述流体腔内的一部分流体带动所述转子21相对所述定子16旋转，所述流体腔内的另一部分流体从所述其他喷嘴20中喷出，所述环形布气口19用于通过来自于所述气体导流管18内的气体喷出，形成环形气流，并带动所述容器3内部的流体形成循环流动。

需要说明的是，喷嘴包括动力喷嘴和直流喷嘴，动力喷嘴是指出口具有拐角的喷嘴。动力喷嘴中喷出的流体的反作用力作用在动力喷嘴上，推动整个转子旋转。

混合容器3，设为一个或多个，且各所述混合容器3中设置有一个或多个所述导流装置1。

还需要说明的是，待混合流体从导流装置1中喷出后，导流装置1可以盛放于任何容器中，例如池子、溶液罐等。

实施例2

图1至4为混合装置的不同实施方式。其中，图1给出了旋流混合装置的第一种实施方式，其中导流装置1的一端伸入至混合容器3中部；图2给出了混合装置的第二种实施方式，其中导流装置1在容器3的底部向上喷射；图3给出了混合装置的第三种实施方式，混合流体来自于反应容器3外的外部容器15；图4给出了混合装置的第四种实施方式，容器密闭，有多个容器串联,气体为容器内部循坏。

实施例3

图5为本发明实施方式提供的旋流混合装置中导流部件的结构示意图。导流装置主要由导流部件5构成，导流部件5的基本原理就是由五部分组成，即定子16、液体导流管17、气体导流管18、环形布气口19、转子21和液体喷头20，气体通过气体导流管18由环形布气口19喷出，液体通过液体导流管17和转子21上的液体喷嘴20喷出，定子16由液体喷嘴20推动着转动。

具体而言，其中液体喷嘴20设置在转子上，通过轴承与定子16连接，轴承连接定子16和转子21，转子21与轴承的连接方式可以采用螺纹连接、焊接等各种固定形式，旋转头内腔可根据需要确定尺寸，开出的螺纹孔用于连接液体喷嘴20，轴承可以采用一个或者多个深沟球轴承组合使用，也可以采用一个或者多个深沟球轴承和轴向推力轴承组合使用，其中气体导流管和液体导流管直径可根据需要调整，环形布气口19的大小开口位置也可根据需要调整。

导流部件5可以是子弹头形、橄榄形、圆形、方形、长柱形、横管形等多种结构形式。导流部件5的液体喷嘴20可以是单独提供旋转的液体喷嘴20，也可以是一个或多个提供旋转的液体喷嘴20和一个或多个顶部液体喷嘴20的组合，液体喷嘴20可以设置喷射孔，喷射孔不限制数量，但原则上开孔面积总和不超过连接管的横截面积；液体喷嘴20安装角度和喷射方向可以是任意角度，喷射形式可以是细孔喷雾、雾化喷嘴、小液流喷射或其组合，可根据旋转速度和体系的具体要求合理确定喷射角度。

需要说明的是，导流部件5中的液体喷嘴20可以采用现有技术中任何型号。例如，导流部件5为九嘴导流部件或五嘴导流部件，液体喷嘴20为U型广角喷嘴、V型广角喷嘴、扇形喷嘴、空化喷嘴。但是导流部件5和液体喷嘴20的结构和型号并不限于上述例子。液体喷嘴20可以分布在转子的四周，液体喷嘴20安装的角度也是可以根据需要进行设计，液体喷嘴20也可以安装在导流部件5底部，而且液体喷嘴20的角度也是可调的，比如45℃。液体喷嘴20的形状也是多种多样，液体喷嘴20可长可短，孔径可大可小，出口拐角角度等等也***。需要说明的是，形状一样的液体喷嘴20，市面上不同厂家的命名方式可能是不一样的。

从安装的角度看，液体喷嘴20的安装和组成是多样的，导流部件5在一个混合体系中的安装位置也是多变的；从进料的角度看，就有向下、向上、侧向进料取决于导流部件的安装方向，可以泵加压进料、泵循环进料、带压液体经管道直接进料混合等，可以单个体系、可以串联体系、可以并联体系等；从物料的角度看，可以使单纯气体、单纯液体、气液、液固如溶解、气液固等物料体系，可以作为物料自身搅拌器，也可以作为多种流体的混合装置；从装备的角度不仅仅是搅拌釜圆桶状，可以使常见的搅拌釜、圆桶、塔设备、方形的污水池等等，也可以是自然界的湖泊河流等等场合，可以单独导流部件作为混合设备，也可以是导流部件与传统的机械搅拌等设备耦合使用，甚至与换热器耦合使用等多种形式。

实施例4

图6示出了具有旋流混合装置的混合原理示意图。如图6所示，在液体喷嘴20作用下，一方面搅拌釜内部流体有一个自中心向周边循环流动的效果，另一方面有一个中间往下旋流效果，复杂的多重旋流可满足提升混合效果的要求。导流部件5沿所述容器的竖直方向伸至所述待混合流体中。该设置方式使得喷出的气体和液体产生强烈的翻滚、湍流、摩擦等旋流混合形式，促进物料直接接触并均匀混合，利用加入物料或蒸汽或压缩空气的动力或借助泵推动的循环物料的动力实现了物料间的直接混合，可大大强化传热、传质或反应效率，通过对底部的喷射可防止沉降和堵塞出料口。需要说明的是，导流部件5的设置方式并不仅限于上述优选例。作为可选的实施方式，所述导流部件5与所述待混合流体间隔设置。

作为可供优选的实施方式，所述导流部件5设为一个，且所述导流部件5设置于所述混合容器的中心轴线上，所述中心轴线平行于所述混合容器3的竖直方向；或者，所述导流部件5设为多个，沿所述中心轴线对称设置。

作为优选的实施方式，所述旋流混合装置还包括检测部分4，设有检测探头12，且所述检测探头12伸入任一个或多个所述混合容器3中，并伸至所述待混合流体中。检测探头12与检测仪13连接，检测仪13与记录仪14连接，形成对检测结果的记录。

检测部分4用于检测流体中的各项理化参数，例如电导率等。检测部分4可以采用现有的任何检测类设备。例如，可选的，检测部分4包括电导率仪和无纸记录仪。

需要说明的是，本实施例提供的混合装置可以应用在各种需对流体进行搅拌的领域。待混合流体可以为液体混合或气液混合体系。

实施例5

应用图1所述的装置，对旋流混合装置的功率进行测量时，在直径1200mm，高度1500mm的反应容器3中装入清水1500L，采用2扇形喷嘴2广角喷嘴，在最大循坏液体6.6m³/h，反应釜内液体为1.5m³液体，一小时内反应釜液体可以循环4.4次，在实际体系中可根据实际情况调节循环量。在最大液体流量6.6m³/h、最大气体流量10m³/h下运行一小时，实际体系消耗电量为4Kw，小于一般搅拌电机功率7.5Kw。

实施例6

对不同液体流量下喷头在空气中的转速进行测量时，在直径1200mm，高度1500mm的反应容器中装入清水1500L，采用2扇形喷嘴2广角喷嘴，结果如表1所示。

表1

实施例7

对不同液体流量下喷头在水中的转速进行测量时，在直径1200mm，高度1500mm的反应容器中装入清水1500L，采用2扇形喷嘴2广角喷嘴，结果如表2所示。

表2

气流量(m3/h)	气压(MPa)	液流量(m3/h)	液压(MPa)	转速(r/min)
					0	0	1.2	0.18	71
0	0	1.8	0.16	109
					0	0	2.4	0.12	139
0	0	3.0	0.08	157
					0	0	3.6	0.06	179
0	0	4.2	0.04	215
					0	0	4.8	0.03	258
0	0	5.4	0.02	303
					0	0	6.0	0.02	343
0	0	6.6	0.01	358

实施例8

在测量不同液气比对循环流动效果的影响时，在直径1200mm，高度1500mm的反应容器中装入清水1500L，采用2扇形喷嘴2广角喷嘴，分别在液气比3:1、3:2、3:3、3:4、3:5、3:6、3:7、3:8、3:9、3:10下待鼓泡稳定后测量气泡分布区直径、转速以及液体流动形式，结果如表3所示。

表3

实施例9

在测量不同鼓泡直径下新型装置的混合效果时，在直径1200mm，高度1500mm的反应容器中装入清水1500L，采用2扇形喷嘴2广角喷嘴，结果如图7所示，当鼓泡直径为450mm的时候混合效果最好。

实施例10

在测量不同气流量下新型装置的混合效果时，在直径1200mm，高度1500mm的反应容器中装入清水1500L，采用2扇形喷嘴2广角喷嘴，液流量为6m³/h下，结果如图8所示，当气流量在7m³/h时混合效果最好。

实施例11

在测量不同液流量下新型装置的混合效果时，在直径1200mm，高度1500mm的反应容器中装入清水1500L，采用2扇形喷嘴2广角喷嘴，气流量为8m³/h下，结果如图9所示，当液流量在6m³/h时混合效果最好。

实施例12

在测量液体压力和喷头转速的关系时，在直径1200mm，高度1500mm的反应容器中装入清水1500L，采用2扇形喷嘴2广角喷嘴，无气流量下，结果如图10所示，无气流量下液体压力和喷头转速呈现一定的线性关系，可以根据此关系来通过液体压力来控制喷头转速。

实施例13

在测量液体流量和喷头转速的关系时，在直径1200mm，高度1500mm的反应容器中装入清水1500L，采用2扇形喷嘴2广角喷嘴，无气流量下，结果如图11所示，无气流量下液体流量和喷头转速呈现一定的线性关系，可以根据此关系来通过液体流量来控制喷头转速。

实施例14

在测量扇形喷嘴数量和喷头转速的关系时，在直径1200mm，高度1500mm的反应容器中装入清水1500L，在液流量6m³/h，气流量8m³/h下，结果如图12所示，扇形喷嘴数量和喷头转速呈现一定的线性关系，可以根据此关系来通过扇形喷嘴数量来控制喷头转速。

实施例15

在测量新型装置溶解氧量和时间的关系时，在直径120cm，高度150cm的反应容器中装入清水1500L，采用2扇形喷嘴2广角喷嘴，在液流量6m³/h，气流量3m³/h下，结果如图13所示。

显然，上述实例仅仅是为清楚的说明而举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (22)

1.一种导流部件，所述导流部件包括定子和转子，转子上设置有液体喷嘴，液体喷嘴与液体导流管连接，液体导流管设置于转子和定子的内部，在导流部件上还设置有气体出口，气体出口与气体导流管连通。

2.根据权利要求1所述的导流部件，其特征在于所述导流部件中的气体出口设置于液体喷嘴的上方或下方，或者，气体出口与液体喷嘴并排设置，或者，气体出口与液体喷嘴共用，或者，气体出口位于液体喷嘴上方和液体喷嘴周边，或者，气体出口位于液体喷嘴上方和下方，或者，气体出口位于液体喷嘴的周边和下方。

3.根据权利要求1或2所述的导流部件，其特征在于所述液体喷嘴为一个或多个，喷嘴为扇形喷嘴、U型广角喷嘴、V型广角喷嘴、空化喷嘴或直接开孔或开缝的喷嘴。

4.根据权利要求3所述的导流部件，其特征在于所述定子位于转子的上方或定子位于转子的下方。

5.根据权利要求2所述的导流部件，其特征在于所述气体出口为环形出气口或孔状出气口，当气体出口为孔状出气口时，孔状出气口为一个或多个。

6.根据权利要求1-5任一项所述的导流部件，其特征在于所述液体喷嘴喷射液体的方向偏离转子轴心向液体喷嘴中心点的直线方向，液体喷嘴喷射的液体的反作用力作用在喷嘴上，推动转子旋转。

7.一种无内导流筒的气升式旋环流高效循环混合装置，其特征在于装置包括容器和权利要求1-6任一项所述的导流部件，导流部件位于容器内，导流部件的液体导流管与液态流体管路连通，导流部件的气体导流管和气态流体管路连通。

8.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述导流部件为多个，每个导流部件均通过液体导流管和气体导流管连接液态流体管路和气态流体管路。

9.根据权利要求7-8任一项所述的装置，其特征在于所述容器为釜或塔或池或罐或需要处理的自然或人工水体。

10.根据权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于所述液态流体管路内的液体压力高于分散体系的压力，所述气态流体管路内气体的压力足以克服液体静压差。

11.根据权利要求7-10任一项所述的装置，其特征在于所述液态流体管路与液体加压装置连接，所述气态流体管路与气体加压装置连接。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于所述液体加压装置为循环加压液体泵、循环气体压缩机，或者是具有高液位的容器或者具有高压气体的液体容器。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于所述气体加压装置为空气压缩机，或者是具有高压气体的容器。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于所述进入液体加压装置的液体来源于容器内的液体或者来源于非容器内液体的其他液体。

15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于所述进入气体加压装置的气体来源于容器内的循环气体或者是来源于非容器内气体的其他气体。

16.根据权利要求7-15任一项所述的装置，其特征在于所述容器为多个，每个容器中设置一个或多个导流部件，每个容器中的导流部件与液态流体管路和气态流体管路连接。

17.根据权利要求7-16任一项所述的装置，其特征在于所述每个容器为封闭容器，每个封闭容器通过设置在容器上部的气体管路将气体输送入气体加压装置，每个容器通过设置于容器底部的液体管路将液体输送入液体加压装置。

18.根据权利要求7-17任一项所述的装置，其特征在于所述装置还包括加热装置或者是冷却装置，所述加热装置或冷却设置于容器的外部或内部，对容器进行加热和冷却，或者是对将要进入液体加压装置的液体进行加热或冷却，或者对进入气体压缩装置的气体进行加热或者是冷却。

19.根据权利要求7-18任一项所述的装置，其特征在于所述装置还包括检测装置，所述检测装置包括体系内液体或和气体检测器中的一种或多种。

20.根据权利要求7-19任一项所述的装置，其特征在于所述装置还包括控制装置，所述控制装置与液体流体管路阀门、气态流体管路阀门、容器的气体排放出口阀门、容器的液体排放出口阀门中的一个或多个连接。

21.一种应用权利要求7-20任一项所述装置进行溶液混合或气液混合的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1)将液体A加入到合适的容器中，使得液体平面高于液体喷嘴和气体出口，将液体B进行加压输入到液态流体管路；

步骤2)将液体B通过液体喷嘴喷射入容器中液体A的液面以下，将气体压缩然后通过气态流体管路输送到气体出口，将气体喷射到容器中的液体A的液面以下。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于所述方法中的液体A和液体B为相同液体或者是不同液体。