CN219849531U - 一种微反应器高放热液体连续化混合配料*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种微反应器高放热液体连续化混合配料***，包括进料管道、输料泵、微过滤器、微混合器、换热器、第一出料管道、外壳，第一冷热一体机和第二冷热一体机。本实用新型通过输料泵对进料量精确控制，防止物料混合比例精准度出现偏差；利用微过滤器对物料进行过滤，避免微混合器堵塞，物料混合采用微通道混合器精准控温，避免物料混合快速大量放热造成安全事故；同时换热器可对混合液进行控温，达到反应需求温度后进入微反应反应设备。该***配料偏差小、安全可靠、实现配料连续化，可满足微反应器配料工艺需求。

Description

一种微反应器高放热液体连续化混合配料***

技术领域：

本实用新型涉及微反应器的连续化生产技术领域，尤其是高放热物料连续混合配料。

背景技术：

在精细化工领域，溶剂、原料、催化剂等经常相互溶解后进料。但是如浓硫酸在稀释或者与其他试剂溶解时会快速释放大量热，传统操作工艺是在反应釜里进行，一般要把密度大的浓硫酸沿着容器壁缓缓倒入或滴加至密度小的溶剂或者水中进行溶解或稀释，同时需开启搅拌和接通冷却水降温，防止局部持续放热造成爆沸。但是实际生产操作过程中，由于各种人为或机械故障，导致局部持续剧烈放热产生爆沸，造成安全事故和人员伤亡。同时，传统釜式溶解或稀释输间歇式操作，具有物料混合效率低，时间长，成本高等问题。

实用新型内容：

为了克服现有技术缺陷，本实用新型提供了一种微反应器高放热液体连续化混合配料***。该装置对传统混料模式进行改进，采用微混合器进行混合配料，微混合器具有持液量小，传质传热效率高等特点，能够将混合热快速移走，避免爆沸，确保混合过程安全可靠；同时，该***能够实现连续进料，连续混合和连续出料等操作，实现连续化配料，提高了配料产能，降低生产成本。

一种微反应器高放热液体连续化混合配料***，包括进料管道、输料泵、微过滤器、微混合器、换热器、第一出料管道、外壳，第一冷热一体机和第二冷热一体机。所述输料泵设置于微过滤器前端，输料泵后面设有第一控制阀；所述微过滤器设有第一缓冲室、过滤芯、滤液室、第一集液室、废液阀、排液阀和紧急排液阀；所述微混合器前端的混合室内设有物料混合口，中段设微混合片，微混合片之间混合液通过物料管道联通，换热介质通过介质管道联通，微混合片设换热介质进料管和第二出料管道，且进出料管设有第二控制阀，微混合器后端设第四出料管道、紧急排空管道和排空阀；所述微混合器后端设有换热器，换热器前端有第二缓冲室，中段设管程、壳程，后端设第二集液室和第一出料管道，以及换热介质进料管和第三出料管道，进出料管设有第四控制阀和第五控制阀；所述的微混合器和换热器通过第一冷热一体机和第二冷热一体机进行控温；该***的输料泵、微过滤器、微混合器、换热器组装为撬块，设有整机外壳。

优选的，所述进料管连接输料泵，选用耐腐蚀的四氟软管或钢衬四氟管，避免物料泄漏造成安全事故。

优选的，所述输料泵为计量泵，是柱塞泵、活塞泵、隔膜泵中的一种，选用耐酸碱型衬氟材料。

优选的，过滤芯为陶瓷或金属滤芯的一种，镶嵌在微过滤器内部可更换，可过滤掉100-1000um机械杂质，防止微混合器堵塞。

优选的，为了提高滤芯过滤效率，设置废液阀可进行反冲洗，反冲洗时滤渣可经废液阀排出；作为进一步方案，所述微过滤器设有废液阀排出和紧急排液阀，避免输料泵有气泡时及时排气；

优选的，微过滤器设有紧急排液阀，防止输料泵计量有误时，物料可通过紧急排液阀排出回收再用。

优选的，所述微混合器持液量小，较反应釜配料释放热量小；进一步方案。为了避免爆沸，微混合器设有第一冷热一体机可实现精准控温，且及时移走热量，确保物料混合过程安全可靠。

优选的，所述的微混合片内部设有多个微混合室，微混合室呈菱形，通过微通道连接，微通道宽度为100-1000um。

优选的，所述微混合片为碳化硅、钛合金、哈氏合金等材料的一种。

优选的，通过冷热一体机对微混合器和换热器进行精准控温，实现微混合器放热降温和换热器温度调控。

优选的，所述微过滤器设有废液阀和紧急排液阀，可对滤芯冲洗，以及进料比例错误回收物料。

该***进料、过滤、混合、调温等均实现连续化，较反应釜配料间歇式操作，缩短配料时间，提高生产产能，降低配料成本。

需注意的是：实际操作中，反冲洗时滤渣可经废液阀排出；输料泵有气泡时，可打开废液阀排出或紧急排液阀进行排气；输料泵计量比例有误时，物料可通过紧急排液阀排出回收再用。

工作原理：

输料泵按照混合比例将物料打入微过滤器，经滤芯过滤掉孔径为100～1000um的机械杂质后，物料进入微混合器，在微混合器内部的微混合片进行物料混合，同时由于混合释放的大量热被来自冷热一体机的换热介质及时移走，混合后的物料进入换热器，换热器将混合液调控至一定温度后进入下一工序；微过滤器可反冲洗及更换，当机械杂质在滤芯内部积累过多时，可进行反冲洗净化，过滤效率下降至不达标时，可更换新滤芯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该***的输料泵可实现精确进料控制，提高了配料精度。

2.微过滤器100～1000um的机械杂质进行提前过滤，可避免微混合器堵塞。

3.微通道混合器持液量小，连续化操作，通过冷热一体机精准控温，防止高放热物料混合时爆沸和安全事故发生。

4.换热器对混合液进行控温，可让混合液达到下一工序需求温度。

5.该***操作实现连续化，可满足微反应器连续化配料工艺需求，有效提高了配料产能，降低生产成本。

附图说明：

图1为一种微反应器高放热液体连续化混合配料***的示意图；

图2为微过滤器结构示意图；

图3为多级微混合片组合结构图；

图中：进料管1、输料泵2、第一控制阀21、微过滤器3、紧急排液阀31、废液阀32、排液阀33、第一缓冲室34、过滤芯35、滤液室36、第一集液室37、微混合器4、物料混合口41、混合室42、微混合片43、微混合室431、微通道432、物料管道44、第四出料管道441、紧急排空管道442、介质进料管45、介质管道451、第二控制阀46、第二出料管道47、第三控制阀48、排空阀49、换热器5、第二缓冲室51、管程52、壳程53、第二集液室54、进料管55、第三出料管道56、第四控制阀57、第五控制阀58、第一出料管道6、第六控制阀61、外壳7、第一冷热一体机8、第二冷热一体机9。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型附图说明中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；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，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

参照图1-图3，一种微反应器高放热液体连续化混合配料***，包括进料管道(1)、输料泵(2)、微过滤器(3)、微混合器(4)、换热器(5)、第一出料管道(6)、外壳(7)，第一冷热一体机(8)和第二冷热一体机(9)。

1.参数设定

首先按照物料混合比例和混合量，计算并设置输料泵流速；同时，根据物料混合温度要求和混合液的温度要求，设置第一冷热一体机和第二冷热一体机的温度。

2.进料及过滤

启动冷热一体机，待温度恒定后，启动输料泵进料。物料进入微过滤器后，由第一缓冲室(34)进入过滤芯(35)、经过滤芯去除机械杂质后，物料滤液依次进入滤液室(36)、第一集液室(37)，并经排液阀(33)进入微混合器(4)。

3.物料混合

物料进入微混合器(4)前端的混合室(42)，在物料混合口(41)初步接触后进入微混合片(43)，在内部物料由微通道(432)连续经过微混合室(431)，混合液通过物料管道(44)继续进入下一级微混合片进行混合；经过多级微混合片后，混合液由第四出料管道(441)进入换热器；

换热介质通过介质进料管(45)进入微混合片(43)，并通过介质管道(451)进入各级微混合片，换热后的高温介质由第二出料管道(47)进入第一冷热一体机(8)降温；换热介质通过第二控制阀(46)和第三控制阀(48)控制开启。

注：出现停电停水等特殊情况，微混合器内部物料可开启排空阀(49)，由紧急排空管道(442)排出。

4.混合液控温

换热介质通过进料管(55)进入换热器的壳程(53)，对管程内部的混合液进行温度调节后，由第三出料管道(56)进入第二冷热一体机(9)；通过第四控制阀(57)和第五控制阀(58)开关换热介质。

混合液进入换热器(5)后，依次经过第二缓冲室(51)、管程(52)、和第二集液室(54)，最后完成整个配料过程并经第一出料管道(6)排出进入下一反应工序。

上述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种微反应器高放热液体连续化混合配料***，包括进料管道(1)、输料泵(2)、微过滤器(3)、微混合器(4)、换热器(5)、第一出料管道(6)、外壳(7)，第一冷热一体机(8)和第二冷热一体机(9)，其特征在于：所述输料泵(2)设置于微过滤器(3)前端，输料泵后面设有第一控制阀(21)；所述微过滤器(3)设有第一缓冲室(34)、过滤芯(35)、滤液室(36)、第一集液室(37)、废液阀(32)、排液阀(33)和紧急排液阀(31)；所述微混合器(4)前端的混合室(42)内设有物料混合口(41)，中段设微混合片(43)，微混合片之间混合液通过物料管道(44)联通，换热介质通过介质管道(451)联通，微混合片设换热介质进料管(45)和第二出料管道(47)，且进出料管设有第二控制阀(46)和第三控制阀(48)，微混合器后端设第四出料管道(441)和紧急排空管道(442)和排空阀(49)；所述微混合器(4)后端设有换热器(5)，换热器前端有第二缓冲室(51)，中段设管程(52)、壳程(53)，后端设第二集液室(54)和第一出料管道(6)，以及换热介质进料管(55)和第三出料管道(56)，进出料管设有第四控制阀(57)和第五控制阀(58)；所述的微混合器(4)和换热器(5)通过第一冷热一体机(8)和第二冷热一体机(9)进行控温；该***的输料泵(2)、微过滤器(3)、微混合器(4)、换热器(5)组装为撬块，设有整机外壳(7)。

2.根据权利要求1所述的一种微反应器高放热液体连续化混合配料***，其特征在于：所述输料泵(2)为计量泵，是柱塞泵、活塞泵、隔膜泵中的一种，选用耐酸碱型衬氟材料。

3.根据权利要求1所述的一种微反应器高放热液体连续化混合配料***，其特征在于：过滤芯(35)为陶瓷或金属滤芯的一种，镶嵌在微过滤器内部可更换，过滤芯(35)孔径为100～1000um。

4.根据权利要求1所述的一种微反应器高放热液体连续化混合配料***，其特征在于：所述的微混合片(43)内部设有多个微混合室(431)，微混合室呈菱形，通过微通道(432)连接，微通道宽度为100-1000um。

5.根据权利要求4所述的一种微反应器高放热液体连续化混合配料***，其特征在于：所述微混合片(43)为碳化硅、钛合金、哈氏合金材料的一种。

6.根据权利要求1所述的一种微反应器高放热液体连续化混合配料***，其特征在于：通过第一冷热一体机(8)给微混合器(4)冷却降温，通过第二冷热一体机(9)调控换热器(5)的温度。

7.根据权利要求6所述的一种微反应器高放热液体连续化混合配料***，其特征在于：所述微过滤器(3)设有废液阀(32)和紧急排液阀(31)，可对滤芯冲洗，以及进料比例错误回收物料。