一種多組分層對稱擋板式撞擊流混合反應器制造技術

一種多組分層對稱擋板式撞擊流混合反應器，涉及化工反應器，所述反應器的多組進料口為同軸對置，即反應器為多組同軸對置的進料管，每組物料入口的撞擊面都設有與入口垂直的且相互對稱的擋板，每組進料管間設有折流板；本實用新型專利技術工作時，每組進料管的兩噴嘴噴射出物料進行撞擊流反應，反應初期軸向的高湍動撞擊實現初步混合，之后產生沿徑向兩側向外運動、離開中心撞擊流場的傾向。此時兩對稱擋板的設定阻擾了這種偏離傾向，使流體回流到高湍動區域以達到充分反應和混合。且在折流板的作用下使物料形成循環往復的繞流，大大增加了物料在撞擊區的停留時間，從而提高了反應器的工作效率，且此反應器安裝方便，并適用多種工況，維護費用低。

A multi layer stratified symmetrical baffle impinging stream mixing reactor

A set of layered symmetrical baffle type impinging stream reactor, involving chemical reactor, the reactor was inlet for the coaxial reactor as opposed, namely multiple coaxial feed tube opposite, the impact surface of each material are arranged on the baffle and the entrance entrance vertical and symmetrical to each other. Each feed pipe is arranged between the baffle plate; when the utility model works, each of the feed pipe two nozzle material by impinging stream reaction, high reaction initial axial impact dynamic turbulence generated after preliminary mixing along the radial outward movement on both sides, leaving the center hit hit flow tendency. The two symmetrical baffle set thwarted this deviation tendency, the return of fluid to the high turbulent region to achieve full reaction and mixing. And the baffle plate under the action of the material forming the flow around again, greatly increasing the residence time of the material in the impingement region, thereby improving the working efficiency of the reactor, and the reactor has the advantages of convenient installation, and is suitable for various working conditions, low maintenance cost.

【技術實現步驟摘要】
一種多組分層對稱擋板式撞擊流混合反應器
本技術涉及一種化工反應器，特別是涉及一種多組分層的對稱擋板式撞擊流混合反應器。
技術介紹
撞擊流是一種較為新穎的技術方法，最早由Elperin提出，其基本思想是兩股或多股均相或非均相流體相向運動撞擊，產生一個高湍流區，為強化熱、質傳遞提供了極好的條件。兩股流體的的連續相相向撞擊，往復振蕩運動，導致撞擊區強烈混合，使得溫度和組成均化。這有利于提高平均推動力，促進傳遞過程。由于其相向撞擊的特殊流動結構，撞擊流中存在亞聲波范圍的寬譜多頻率壓力波動，對于微觀混合非常有效。這使得撞擊流在反應、沉淀等方面也有很大的開發利用價值。目前工業上所使用的撞擊流反應器多為內置螺旋槳的導流筒，混合效率雖然有所提高，但螺旋槳制造成本高且容易磨損。而射流形成的撞擊流反應器，撞擊區域小，有效混合能力收到限制，使得撞擊流技術在工業生產方面的應用受到的極大的限制。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種多組分層對稱擋板式撞擊流混合反應器。本技術的目的是通過以下技術方案實現的：一種多組分層對稱擋板式撞擊流混合反應器，反應器的釜體為立式圓筒形，上部安裝橢圓形頂蓋，下部安裝橢圓形釜底，蓋上設有氣體出口、溫度計和壓力計插口，氣體出口安裝放空閥，釜底設出料口，釜體上部設溢流口，塔壁外側設換熱夾套，所述反應器的多組進料口為同軸對置，即反應器為多組同軸對置的進料管，每組物料入口的撞擊面都設有與入口垂直的且相互對稱的擋板，每組進料管間設有折流板；反應器包括釜體、進料管、釜底、頂蓋；釜體外形為直筒型，上部為橢圓形頂蓋，下部為橢圓形釜底，外壁設置換熱夾套；進料管為多組同軸對置，且直徑、長度相同，兩擋板結構對稱并與進料管相垂直，每組進料管間設有折流板，釜體外側設有換熱夾套，釜體上部設有溢流口，頂蓋上設置壓力計、溫度計及可以安裝放空閥的氣體出口，釜底下端設有出料口；進料管為多組同軸對置的形式；對稱擋板的間距視工況需要應可調，對稱擋板的曲率視工況需要也應可調，每組進料口間都設有折流板。所述的一種多組分層對稱擋板式撞擊流混合反應器，所述進料管出口端安裝噴嘴。本技術的優點與效果是：本技術為一種多組分層的對稱擋板式撞擊流混合反應器，反應器可滿足液-液快速混合反應。該反應器不僅體現了傳統撞擊流強化傳質傳熱的特點，同時使混合器內物料循環往復，進行多次撞擊流反應。反應器為多組同軸對置的進料管，每組物料入口的撞擊面都設有與入口垂直的且相互對稱的擋板。同時每組進料管間設有折流板，使物料在反應器內實現循環往復的多次撞擊流反應。反應器的釜體為立式圓筒形，上部安裝橢圓形頂蓋，下部安裝橢圓形釜底。頂蓋上設有氣體出口、溫度計和壓力計插口，其中氣體出口可安裝放空閥，釜底設出料口，可引出重物料；釜體上部溢流口可引出反應后的輕組分。塔壁外側設換熱夾套，可用于對物料進行加熱或冷卻，對反應器內的溫度進行控制。本反應器的多組進料口為同軸對置且安裝結構、直徑、間距均可調，兩對稱的擋板間距及擋板曲率也可調。工作時，每組進料管的兩噴嘴噴射出物料進行撞擊流反應，反應初期軸向的高湍動撞擊實現初步混合，之后產生沿徑向兩側向外運動、離開中心撞擊流場的傾向。此時兩對稱擋板的設定阻擾了這種偏離傾向，使流體回流到高湍動區域以達到充分反應和混合。且在折流板的作用下使物料形成循環往復的繞流，大大增加了物料在撞擊區的停留時間，從而提高了反應器的工作效率，且此反應器安裝方便，并適用多種工況，維護費用低。具有如下特點：1.本技術利用撞擊流強化微觀混合的特點，通過強化相間的傳遞可以提高混合的均勻度和混合的效率；2.本技術在結構上增加的對稱擋板能夠限制流體撞擊后的徑向流動，從而提高撞擊區的湍流強度，增大渦流區，使物料混合更充分，提高反應效率；3.本技術在結構上增加了折流板，能夠使流體進行反復繞流形成了循環往復，從而增加物料在撞擊區的停留時間，使混合更加均勻，提高反應效率；4.本技術進料口出口端的可調噴嘴，對稱擋板的間距和曲率，擋板的間距和曲率的調整會因物料的物理性質改變而提高其混合的均勻度和混合效率。5.本技術可適用于連續生產，也可間歇生產，能適應不同工況的混合反應。附圖說明圖1為多組分層的對稱擋板式撞擊流反應器的結構示意圖；圖2為圖1A-A的剖視示意圖。具體實施方式下面結合附圖所示實施例對本技術進行詳細說明。本技術反應器由釜體3，進料管6，橢圓形釜底9，頂蓋14等部件組成，可在釜體內實現浸沒狀態下的流體撞擊和混合。進料管6為多組同軸對置。進料管出口端安裝有噴嘴，噴嘴直徑、間距可根據實際工況需要調整。在進料管同一平面上安裝有與其垂直的對稱擋板10，且擋板間距及曲率可調。每組進料管間設有折流板。釜體3為立式圓筒形，釜體外側設置換熱夾套5，可根據工況需要進行加熱或冷卻；頂蓋14形狀為橢圓形，頂部設有壓力計2、溫度計1、氣體出口15等組件。釜體上部設置溢流出口11。釜底9為橢圓形，釜底底部設出料口7，可根據反應產物的物理性質選擇出料方式。反應器由釜體3，進料管6，橢圓形釜底9，頂蓋14等部件組成。物料通過多組進料管6進入反應區，在撞擊區進行對撞，撞擊后流體沿徑向流動，在對稱擋板限制后使其回流，產生了二次撞擊，同時每組撞擊區的物料要經過折流板的繞流，從而增加物料在撞擊區的停留時間，充分提高混合效率。實施例：圖1是本技術所述對稱擋板式撞擊流混合反應器的結構示意圖。圖中：1-溫度計、2-壓力表、3-釜體、4，8-換熱介質進出口、5-換熱夾套、6-進料管、7-出料口、9-釜底、10-對稱擋板、11-折流板、12-溢流口、13-溢流堰、14-頂蓋、15-氣體出口。反應器由釜體3，進料管6，橢圓形釜底9，頂蓋14等部件組成，主要加工材料為不銹鋼，釜體3為立式圓筒形，上部采用橢圓形封頭為頂蓋14，下部為橢圓形釜底9，外壁設置換熱夾套5，頂蓋設氣體出口15、壓力表2、溫度計1，氣體出口可連接放空閥，釜底設有出料口7。本技術的工作過程如下。液相工藝介質在泵（圖中未涉及）的推動下，經過流量計根據工況所需流量進入多組進料管，物料進入后在釜中中心出發生撞擊，撞擊區內的壓力分布明顯增加，且高湍流強度促使物料快速混合，撞擊后由內部流場分布可知物料沿徑向流動脫離高湍動區，在受到對稱擋板的限制后產生回流，回流的物料重新回到高湍動區內發生二次撞擊，此時撞擊區的湍流強度因回流而增加，渦流區域增大，促使混合反應進一步快速有效的進行反應或混合。由于每組撞擊區的物料都需要繞流折流板，折流板間的物料形成了往復循環，這就使其在撞擊區的停留時間大大增長，混合時間明顯縮短，混合效率高。本混合反應器突顯了撞擊流強化相間傳遞的效果，彌補了物料在高湍動區內停留時間短的缺陷。當反應釜內壓力超過許用壓力，可通過放空閥15釋放壓力；當釜內液體達到反應（混合）要求時，可打開出料口7或溢流出口11，再經后續處理，得到產物。反應器壁外設有換熱夾套5，可以在反應期間加熱或冷卻工藝介質。進料管噴嘴設置為浸沒狀態可以增加物料的接觸和停留時間，強化相間傳遞，使混合更充分。本反應器獨特的結構設計，具有處理效率高，操作簡便，維護費用低的特點，適用于將物料進行均勻混合和快速反應的過程，拓寬了撞擊流技術在工業生產中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多組分層對稱擋板式撞擊流混合反應器，反應器的釜體為立式圓筒形，上部安裝橢圓形頂蓋，下部安裝橢圓形釜底，蓋上設有氣體出口、溫度計和壓力計插口，氣體出口安裝放空閥，釜底設出料口，釜體上部設溢流口，塔壁外側設換熱夾套，其特征在于，所述反應器的多組進料口為同軸對置，即反應器為多組同軸對置的進料管，每組物料入口的撞擊面都設有與入口垂直的且相互對稱的擋板，每組進料管間設有折流板；反應器包括釜體（3）、進料管（6）、釜底（9）、頂蓋（14）；釜體（3）外形為直筒型，上部為橢圓形頂蓋（14），下部為橢圓形釜底（9），外壁設置換熱夾套（5）；進料管（6）為多組同軸對置，且直徑、長度相同，兩擋板（10）結構對稱并與進料管相垂直，每組進料管間設有折流板（11），釜體（3）外側設有換熱夾套（5），釜體上部設有溢流口（12），頂蓋上設置壓力計（2）、溫度計（1）及可以安裝放空閥的氣體出口（15），釜底下端設有出料口（7）；進料管為多組同軸對置的形式；對稱擋板的間距視工況需要應可調，對稱擋板的曲率視工況需要也應可調，每組進料口間都設有折流板。

【技術特征摘要】
1.一種多組分層對稱擋板式撞擊流混合反應器，反應器的釜體為立式圓筒形，上部安裝橢圓形頂蓋，下部安裝橢圓形釜底，蓋上設有氣體出口、溫度計和壓力計插口，氣體出口安裝放空閥，釜底設出料口，釜體上部設溢流口，塔壁外側設換熱夾套，其特征在于，所述反應器的多組進料口為同軸對置，即反應器為多組同軸對置的進料管，每組物料入口的撞擊面都設有與入口垂直的且相互對稱的擋板，每組進料管間設有折流板；反應器包括釜體（3）、進料管（6）、釜底（9）、頂蓋（14）；釜體（3）外形為直筒型，上部為橢圓形頂蓋（14），下部為橢圓形釜底（9），外壁...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張建偉，施博文，馮穎，張志剛，
申請(專利權)人：沈陽化工大學，
類型：新型
國別省市：遼寧,21