CN109225116A - 一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器 - Google Patents
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Abstract
一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器，涉及一种化工反应器，反应器进料口为同轴对称布置，装置喷嘴口设置一个筛网，管内设置一个叶轮，由电机驱动，叶轮处和筛网处进行可拆卸处理，便于清洗，进料口采用双管进料，通过高压风机将流体送至反应器内；本发明工作时，进料管两喷嘴喷射出预先混合的物料进行撞击流反应，在叶轮的作用下达到预混合，之后经筛孔喷出，筛孔能充分使液体流分散成多股细流，并且气泵的高速气体使液体更加细化，大大增强了液体的表面积，使反应更快更充分，之后便在反应釜内再次混合。此过程经历了预混合、撞击、再混合的过程，大大提高了反应效率，节省时间，并且设备便于安装，维护费用低结构合理。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工反应器，特别是涉及一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器。
背景技术
撞击流是较早提出的一种加快相间的传热和传质的理论，在当前社会已经日趋成熟，但仍然存在多种不足，多数是以撞击效率低，设备易老化等方面的问题存在于各种反应器中。在以往的撞击流反应器当中，浸没式的反应器在化工以及石油生产中的应用范围特别广，主要用于化学生产，进行传质和传热，并强化相间反应的目的。
目前这种反应器多为螺旋桨加导流筒式结构，不仅螺旋桨长期在液体内部长期受到腐蚀，并且不易更换，而且流体阻力较大，耗能较高，液体反应接触面积不大反应慢。以及分离出产物的纯度不高，含有大量反应物，并且需多次循环撞击，效率大大降低。
化工生产中的撞击流反应器大多是用泵作为输入动力。本申请人曾申请中国专利号CN 104338492 A，一种多组分层式浸没撞击流反应器，该反应器经运行后存在如下不足：流体流经泵的叶轮时会产生气泡，因此，长时间工作会发生气蚀现象，易造成损坏，成本也偏高，且易产生流体阻力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器，该反应器利用喷射的气流在四通的处产生低压使流体进入进料管，并在此区域进行预撞击，在达到喷嘴处时使流体分散成细小液滴状，且通过筛孔时进一步细化液滴，增大其接触面积，提高反应速率，并且进料管内有叶轮，增大了雷诺数，使预混合更加充分。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器，所述反应器的釜体为立式圆筒形，上部安装椭圆形顶盖，下部安装椭圆形釜底，盖上设有气体出口、温度计和压力计插口，气体出口安装放空阀，釜底设出料口，釜体上部设溢流口，进料口为对称水平布置的喷嘴，轴向安装高压风机，流体进口设置与气流方向垂直，反应器包括直筒型釜体、顶盖、温度计，顶盖上设置气压计，以及安装放空阀的排气口、溢流堰，釜体上部设有溢流口、进料管、另一进料管、气体入口、撞击区，釜底下端设有出料口、叶轮、夹套。
所述的一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器，所述进料管口安装筛孔喷嘴。
所述的一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器，所述进料管内安装叶轮。
所述的一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器，所述进料管安装高压风机。
本发明的优点与效果是：
1.本发明反应器的釜体为立式圆筒形，上部安装椭圆形顶盖，下部安装椭圆形釜底，盖上设有气体出口、温度计和压力计插口，气体出口安装放空阀，釜底设出料口，釜体上部设溢流口，进料口为水平对称布置且直径、长度相同，且喷嘴处有可拆卸的筛孔板，管内装有叶轮，其可增加混合程度，加大湍流，使反应更为充分，且撞击前两种反应物进行了预混合，使反应程度增大，并且叶轮处和筛孔处进行模块化处理，使拆卸方便，利于清洗，釜体外形为直筒型，上部为椭圆形顶盖，下部为椭圆形釜底，釜体外侧设有换热夹套。进料管设置有流量阀来控制生产所需要的流量，高压风机处不直接接触流体，因此高压风机不会出现漏液，腐蚀等问题，出料口设置流量阀可控制反应釜内流体的流量。
2.本发明反应器反应过程中大大降低了液滴大小，使其充分反应。
3.本发明着重对进料管和喷嘴及进料方式作了比较大的改进，极大地提高了撞击效率，且设备制造成本低，安装，维修费用低，适用范围广，可用于液液、固液以及物料反应慢的场合，促进了撞击流设备应用方面的多样化。
附图说明
图1为一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器的结构示意图；
图2为图1的喷嘴处放大图。
图中：1-气体入口、2-物料入口、3-顶盖、4-温度计、5-气压计、6-排气口、7-溢流堰、8-溢流口、9-进料管、10-叶轮、11-出料口、12-撞击区、13-釜体、14-换热夹套。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。
本发明由釜体，进料管，椭圆形釜底 ，顶盖等部件组成，可在釜体内实现浸没状态下的流体撞击和混合。进料管为水平对称布置，进料管出口端安装有喷嘴，喷嘴直径、间距可根据实际工况需要调整。釜体为立式圆筒形，釜体外侧设置换热夹套，可根据工况需要进行加热或冷却；顶盖形状为椭圆形，顶部设有气压计、温度计、排气口等组件。釜体上部设置溢流口。釜底 为椭圆形，釜底底部设出料口 ，根据反应产物的物理性质选择出料方式。工作时，物料经进料管预混合，再经叶轮湍流状态加剧，再经筛孔喷射出形成较小的液滴，加大接触面积，使混合充分，提高效率。
物料通过双物料进料管进入反应区，在撞击区进行对撞，撞击后流体沿径向流动，充分提高混合效率。
实施例
图1是本发明所述筛孔喷嘴压差式撞击流反应器的结构示意图。
图中：1-气体入口、2-物料入口、3-顶盖、4-温度计、5-气压计、6-排气口、7-溢流堰、8-溢流口、9-进料管、10-叶轮、11-出料口、12-撞击区、13-釜体、14-换热夹套、15-四通。
反应器由釜体13，进料管9，椭圆形釜底 ，顶盖3等部件组成。主要加工材料为不锈钢，釜体13为立式圆筒形，上部采用椭圆形封头为顶盖3，下部为椭圆形釜底，外壁设置换热夹套14，顶盖设排气口6、气压计5、温度计4，气体出口可连接放空阀，釜底设有出料口11。
本发明的工作过程如下：两种物料高压风机的作用下在四通15处产生低压，从而使两种物料分别从物料入口2和进料管9处进入，两进料口布置在一条轴线上，初次不仅发生混合同时发生撞击，达到预混合的目的，使两种物料反应一部分，再经过内部叶轮的搅动，使两种物料的分布均匀，再经喷嘴处筛孔的作用使其形成直径微小且物料均匀的液滴，然后在撞击区进行撞击反应，其雾化程度较高，提高了其反应效率，并且由于气体的进入使液体内含有大量气泡，且由于气泡的破裂使外部的液体迅速进入原来的空气区域，形成微型的撞击，虽然撞击力度很小，但气泡的数量多，会形成可观的撞击程度，并且釜体上部安装了除沫器，防止浮渣等泡沫堵塞排气口。
整个过程经过了：预撞击及混合、充分混合、液滴化、再撞击、再混合的过程，克服了撞击区域撞击时间短而反应不充分的问题。
Claims (4)
1.一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器，所述反应器的釜体为立式圆筒形，上部安装椭圆形顶盖，下部安装椭圆形釜底，盖上设有气体出口、温度计和压力计插口，气体出口安装放空阀，釜底设出料口，釜体上部设溢流口，其特征在于，进料口为对称水平布置的喷嘴，轴向安装高压风机，流体进口设置与气流方向垂直，反应器包括直筒型釜体（13）、顶盖（3）、温度计（4），顶盖上设置气压计（5），以及安装放空阀的排气口（6）、溢流堰（7），釜体上部设有溢流口（8）、进料管（9）、另一进料管（2）、气体入口（1）、撞击区（12），釜底下端设有出料口（11）、叶轮（10）、夹套（14）。
2.根据权利要求1所述的一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器，其特征在于，所述进料管口安装筛孔喷嘴。
3.根据权利要求1所述的一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器，其特征在于，所述进料管内安装叶轮。
4.根据权利要求1所述的一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器，其特征在于，所述进料管安装高压风机。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110639445A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-01-03 | 锦益创典(天津)科技有限责任公司 | 一种喷雾连续反应的装置及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200948420Y (zh) * | 2006-03-27 | 2007-09-19 | 伍沅 | 大气量撞击流气液反应器 |
| CN103111212A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-22 | 西安交通大学 | 一种文丘里混合器的多点引入结构和流量控制方式 |
| US20130153466A1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Coker inlet design to minimize effects of impingement |
| CN104923138A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-23 | 北京化工大学 | 一种制备Ni-Co-O超级电容器复合材料的装置和方法 |
| CN107940798A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-20 | 山东理工大学 | 多工况分段组合式喷射器转换总成及在线自动转换装置 |
| CN209155867U (zh) * | 2018-09-17 | 2019-07-26 | 沈阳化工大学 | 一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器 |
| CN115820405A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-21 | 沈阳化工大学 | 一种气泡射流耦合撞击流强化好氧发酵工艺装置 |
-
2018
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200948420Y (zh) * | 2006-03-27 | 2007-09-19 | 伍沅 | 大气量撞击流气液反应器 |
| US20130153466A1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Coker inlet design to minimize effects of impingement |
| CN103111212A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-22 | 西安交通大学 | 一种文丘里混合器的多点引入结构和流量控制方式 |
| CN104923138A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-23 | 北京化工大学 | 一种制备Ni-Co-O超级电容器复合材料的装置和方法 |
| CN107940798A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-20 | 山东理工大学 | 多工况分段组合式喷射器转换总成及在线自动转换装置 |
| CN209155867U (zh) * | 2018-09-17 | 2019-07-26 | 沈阳化工大学 | 一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器 |
| CN115820405A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-21 | 沈阳化工大学 | 一种气泡射流耦合撞击流强化好氧发酵工艺装置 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 刘传超: "液液喷射器引射结构的数值模拟及优化研究", 万方 * |
| 刘煜: "射流微泡发生器气液两相流动测量与数值模拟", 计算机与应用化学, vol. 31, no. 12 * |
| 张;刘有智;焦纬洲;祁贵生;: "三股对撞式撞击流反应器的流动特性", 过程工程学报, no. 02 * |
| 张建伟;张学良;冯颖;王诺成;: "浸没对置撞击流的液相混合行为研究", 高校化学工程学报, no. 02 * |
| 张建伟;张志刚;冯颖;施博文;: "撞击流反应器混合性能研究进展", 化工进展, no. 1 * |
| 张建伟;沙新力;冯颖: "撞击流技术研究进展及新型反应装置研发", 工程科学与技术, no. 006 * |
| 阮斌: "二级毛细撞击流反应器的微观混合性能与应用研究", 万方 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110639445A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-01-03 | 锦益创典(天津)科技有限责任公司 | 一种喷雾连续反应的装置及方法 |
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