CN111569816A - 一种固液均质混合泵配套多管式反应器 - Google Patents
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Abstract
一种固液均质混合泵配套多管式反应器，该反应器包括固体给料装置、液体给料装置和若干用于固体物料、液体物料混合处理的均质混合反应器，固体给料装置和液体给料装置均通过进料管道与均质混合反应器的进口端连通，在进料管道上安装有用于固体物料、液体物料进行混合乳化的均质混合泵；在均质混合反应器的出口端连通有出料管道，在出料管道上安装有出料控制阀；所述出料管道上还连通有与进料管道连通的回料管道，在回料管道上安装有回料控制阀。该反应器设计合理、使用方便，通过乳化泵的设置，将固液两相混合乳化，形成纳米级固体微颗粒，实现固体物料体系的连续流运行。
Description
技术领域
本发明涉及反应器技术领域，特别是一种固液均质混合泵配套多管式反应器，具体还涉及上述固液均质混合泵配套多管式反应器的反应方法。
背景技术
目前，在工业生产过程中，经常需要将两种或多种物料进行混合，现有技术中一般是采用反应釜来进行物料的混合的，具体操作为先将需要混合的物料依次加入反应釜内，接着进行快速搅拌，并保持反应釜的温度，以保证物料的混合反应正常进行，然后持续操作一段时间，以保证物料的混合效果。
但是，现有混合方式，混合时间都比较长，效果也不够理想，实际应用中，已经有了采用管式反应器进行物料混合的技术，但是，采用管式反应器无法处理大颗粒固体物料的混合反应，难以实现固体物料体系的连续流运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、适用于固体物料体系、固液两相混合效果好的固液均质混合泵配套多管式反应器。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供上述固液均质混合泵配套多管式反应器的反应方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种固液均质混合泵配套多管式反应器，该反应器包括固体给料装置、液体给料装置和若干用于固体物料、液体物料混合处理的均质混合反应器，固体给料装置和液体给料装置均通过进料管道与均质混合反应器的进口端连通，在进料管道上安装有用于固体物料、液体物料进行混合乳化的均质混合泵；在均质混合反应器的出口端连通有出料管道，在出料管道上安装有出料控制阀；所述出料管道上还连通有与进料管道连通的回料管道，在回料管道上安装有回料控制阀。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，所述均质混合反应器至少设置有2个，第一个均质混合反应器的进口端与进料管道连通，每个均质混合反应器的出口端均连通有与出料管道连通的支料管道，在支料管道上安装有支料控制阀，相邻2个均质混合反应器中，前一个均质混合反应器的出口端与后一个均质混合反应器的进口端连通。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，所述固体给料装置包括固体料仓，在固体料仓的出料口处连通有与进料管道连通的固体物料输出管道，在固体物料输出管道上固体物料控制阀。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，所述液体给料装置包括液体物料输出管道，液体物料输出管道外接液体物料供应管道，液体物料输出管道的另一端与进料管道连通，在液体物料输出管道上安装有液体物料输送泵和液体物料控制阀。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，所述均质混合反应器内设置有反应腔室和若干贯穿反应腔室的反应管，均质混合反应器的两端分别设置有与反应管连通配合的进口腔室和出口腔室，进口腔室与进料管道连通，出口腔室与出料管道连通，在反应腔室的外壳上还连通有冷却水进水管道和冷却水出水管道。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，冷却水进水管道与反应腔室的底部连通，冷却水出水管道与反应腔室的顶部连通，在冷却水出水管道上还安装有出水控制阀。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，所述均质混合泵为乳化泵。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，一种固液均质混合泵配套多管式反应方法，其其步骤如下：
（1）固体物料从固体给料装置输入进料管道，液体物料经液体给料装置输入进料管道，经均质混合泵混合乳化形成纳米级乳浊液后送入均质混合反应器；
（2）在均质混合反应器内，纳米级乳浊液沿着反应管移动，冷却水进水管道和冷却水出水管道向反应腔室内循环通水，控制反应温度，使得纳米级乳浊液中的固体物料和液体物料进行充分混合反应；
（3）纳米级乳浊液在若干均质混合反应器内循环移动，进行循环反应，通过出料管道进行连续出料，实现边循环反应边出料；
（4）如此往复循环，固体物料和液体物料通过均质混合反应器循环反应后连续出料，进行连续化操作。
与现有技术相比，本发明用固体给料装置和液体物料分别通过进料管道输入固体物料和液体物料，输入的固体物料和液体物料经均质混合泵混合乳化形成纳米级乳浊液后送入均质混合反应器；在均质混合反应器内，纳米级乳浊液沿着反应管移动，冷却水进水管道和冷却水出水管道向反应腔室内循环通水，保障有效的换热，控制反应温度，使得纳米级乳浊液中的固体物料和液体物料进行充分混合反应；纳米级乳浊液在若干均质混合反应器内循环移动，进行循环反应，通过出料管道进行连续出料，实现边循环反应边出料；如此往复循环，固体物料和液体物料通过均质混合反应器循环反应后连续出料，进行连续化操作。该反应器设计合理、使用方便，通过乳化泵的设置，将固液两相混合乳化，形成纳米级固体微颗粒，实现固体物料体系的连续流运行。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中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。
参照图1，一种固液均质混合泵9配套多管式反应器，该反应器包括固体给料装置、液体给料装置和若干用于固体物料、液体物料混合处理的均质混合反应器，固体给料装置和液体给料装置均通过进料管道与均质混合反应器的进口端连通，在进料管道上安装有用于固体物料、液体物料进行混合乳化的均质混合泵9；在均质混合反应器的出口端连通有出料管道，在出料管道上安装有出料控制阀；所述出料管道上还连通有与进料管道连通的回料管道13，在回料管道13上安装有回料控制阀22；回料控制阀22为调节阀。在出料管道上还安装有出料温度变送器16和出料压力变送器17；在回料管道13上回料压力变送器3、回料安全阀4和回料流量计21；均质混合泵9用于将固体给料装置、液体给料装置输出固体物料和液体物料均向混合乳化，形成纳米级固体微颗粒，从而实现固体颗粒的均相乳浊液，然后送入均质混合反应器进行至少一次的管式反应，并保持在均质混合反应器内进行循环，控制适当的反应温度，连续出料，乳浊液在反应器内保持一定的停留时间，然后取样分析，实现连续流操作。
所述均质混合反应器至少设置有2个，第一个均质混合反应器的进口端与进料管道连通，每个均质混合反应器的出口端均连通有与出料管道连通的支料管道，在支料管道上安装有支料控制阀20、支料流量计18和支料调节阀19，支料控制阀20为气动切断阀；相邻2个均质混合反应器中，前一个均质混合反应器的出口端与后一个均质混合反应器的进口端连通，在2个相邻均质混合反应器之间还连接有中间温度变送器14和中间压力变送器15；用于实现物料的多次混合反应，保证混合反应效果；每个均质混合反应器均可通过支料管道进行物料输出，实现连续出料；实际操作上，采用2个或3个均质混合反应器即可很好的实现固体物料与液体物料的混合；优选的，均质混合反应器设置有2个，分别设置为第一均质混合反应器10和第二均质混合反应器12。
所述固体给料装置包括固体料仓，在固体料仓的出料口处连通有与进料管道连通的固体物料输出管道，在固体料仓的出料口处还安装有出料绞龙2，在固体物料输出管道上固体物料控制阀5，固体物料输出管道通过软管8与进料管道连通；固体物料控制阀5为气动切断阀。
所述液体给料装置包括液体物料输出管道，液体物料输出管道外接液体物料供应管道，液体物料输出管道的另一端与进料管道连通，在液体物料输出管道上安装有液体物料输送泵1和液体物料控制阀7，用于控制液体物料输出管道的通断和液体物料的输送；液体物料控制阀7为调节阀；在液体物料输出管道上还安装有液体流量计6。
所述均质混合反应器内设置有反应腔室和若干贯穿反应腔室的反应管，反应管横向设置，便于物料横向移动，进行混合反应；均质混合反应器的两端分别设置有与反应管连通配合的进口腔室和出口腔室，进口腔室与进料管道连通，出口腔室与出料管道连通，便于物料输入和输出；在反应腔室的外壳上还连通有冷却水进水管道和冷却水出水管道，用于通入冷却水，对反应腔室进行降温冷却，控制反应腔室的温度，保证物料混合反应效果。
冷却水进水管道与反应腔室的底部连通，冷却水出水管道与反应腔室的顶部连通，使得冷却水从反应腔室的底部进入，从反应腔室的顶部输出，尽量延长冷却水在反应腔室内的停留时间，保证换热；在冷却水出水管道上还安装有出水控制阀11，用于控制冷却水出水管道的通断。
所述均质混合泵9为乳化泵。乳化泵采用现有技术中的乳化泵，是一种通过转定子的精密组合，在高速旋转中产生强大的剪切力以实现混合、均质、分散、粉碎；乳化泵可用于多相液体介质连续乳化或分散，同时对于低黏度的液体介质起到输送的作用，也可以实现粉体，液体按比例连续混合；本申请采用乳化泵将固体物料与液体溶剂混合乳化，形成纳米级固体微颗粒，从而实现固体颗粒的均相乳浊液，保障两相的有效混合，实现有效的传质。
本申请的固液均质混合泵配套多管式反应器的运行过程：
（1）固体物料从固体给料装置输入进料管道，液体物料经液体给料装置输入进料管道，经均质混合泵混合乳化形成纳米级乳浊液后送入均质混合反应器；
（2）在均质混合反应器内，纳米级乳浊液沿着反应管移动，冷却水进水管道和冷却水出水管道向反应腔室内循环通水，控制反应温度，使得纳米级乳浊液中的固体物料和液体物料进行充分混合反应；
（3）纳米级乳浊液在若干均质混合反应器内循环移动，进行循环反应，通过出料管道进行连续出料，实现边循环反应边出料；
（4）如此往复循环，固体物料和液体物料通过均质混合反应器循环反应后连续出料，进行连续化操作。
Claims (8)
1.一种固液均质混合泵配套多管式反应器，其特征在于：该反应器包括固体给料装置、液体给料装置和若干用于固体物料、液体物料混合处理的均质混合反应器，固体给料装置和液体给料装置均通过进料管道与均质混合反应器的进口端连通，在进料管道上安装有用于固体物料、液体物料进行混合乳化的均质混合泵；在均质混合反应器的出口端连通有出料管道，在出料管道上安装有出料控制阀；所述出料管道上还连通有与进料管道连通的回料管道，在回料管道上安装有回料控制阀。
2.根据权利要求1所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，其特征在于：所述均质混合反应器至少设置有2个，第一个均质混合反应器的进口端与进料管道连通，每个均质混合反应器的出口端均连通有与出料管道连通的支料管道，在支料管道上安装有支料控制阀，相邻2个均质混合反应器中，前一个均质混合反应器的出口端与后一个均质混合反应器的进口端连通。
3.根据权利要求1所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，其特征在于：所述固体给料装置包括固体料仓，在固体料仓的出料口处连通有与进料管道连通的固体物料输出管道，在固体物料输出管道上固体物料控制阀。
4.根据权利要求1所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，其特征在于：所述液体给料装置包括液体物料输出管道，液体物料输出管道外接液体物料供应管道，液体物料输出管道的另一端与进料管道连通，在液体物料输出管道上安装有液体物料输送泵和液体物料控制阀。
5.根据权利要求1所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，其特征在于：所述均质混合反应器内设置有反应腔室和若干贯穿反应腔室的反应管，均质混合反应器的两端分别设置有与反应管连通配合的进口腔室和出口腔室，进口腔室与进料管道连通，出口腔室与出料管道连通，在反应腔室的外壳上还连通有冷却水进水管道和冷却水出水管道。
6.根据权利要求5所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，其特征在于：冷却水进水管道与反应腔室的底部连通，冷却水出水管道与反应腔室的顶部连通，在冷却水出水管道上还安装有出水控制阀。
7.根据权利要求1所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，其特征在于：所述均质混合泵为乳化泵。
8.一种固液均质混合泵配套多管式反应方法，其特征在于：该方法使用权利要求1-7任意一项所述的固液均质混合泵配套多管式反应器，其步骤如下：
（1）固体物料从固体给料装置输入进料管道，液体物料经液体给料装置输入进料管道，经均质混合泵混合乳化形成纳米级乳浊液后送入均质混合反应器；
（2）在均质混合反应器内，纳米级乳浊液沿着反应管移动，冷却水进水管道和冷却水出水管道向反应腔室内循环通水，控制反应温度，使得纳米级乳浊液中的固体物料和液体物料进行充分混合反应；
（3）纳米级乳浊液在若干均质混合反应器内循环移动，进行循环反应，通过出料管道进行连续出料，实现边循环反应边出料；
（4）如此往复循环，固体物料和液体物料通过均质混合反应器循环反应后连续出料，进行连续化操作。
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