一種水平三向撞擊流混合反應器的制造方法
【專利摘要】一種水平三向撞擊流混合反應器，涉及一種反應器，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、壓力計和溫度計插口，其中氣體出口可安裝放空閥，工作時，三股流體經由進料管的噴嘴噴射而出，在撞擊區劇烈撞擊，以達到充分反應和混合。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。本反應器進料系統設置為水平三噴嘴結構，可實現撞擊流的充分混合和反應，提高撞擊流反應器的生產效率，且此裝置可適用多種工況需求，結構簡單，安裝方便，維護費用低。
【專利說明】 一種水平三向撞擊流混合反應器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種反應器，特別是涉及一種水平三向撞擊流混合反應器。
【背景技術】
[0002]化學生產和石油化工等許多過程工業中，都會涉及到多項體系中相間熱量和質量傳遞，出于探求提高相間相對速度以強化傳遞過程的目的，導致了撞擊流反應器及擴展裝置的開發研究及應用。目前工業上常用的撞擊流反應器結構多為在導流筒內設置螺旋槳，雖然提高了混合效率，但是存在螺旋槳制造成本高，長期運轉容易磨損以及在撞擊區以外的區域混合效果不好等缺點。由射流形成撞擊的撞擊流反應器多為兩噴嘴水平對置結構，在一定程度上提高了流體碰撞的劇烈程度，但是撞擊面面積較小，僅能依靠調解液流的出射速度來提高混合效率，不能充分體現出撞擊的多樣性和微觀混合的高效性。另外，兩噴嘴水平對置的方式不適合三股及以上物料的混合和反應，在一定程度上限制了撞擊流技術在工業上的應用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種水平三向撞擊流混合反應器，該反應器利用多股流體間相互撞擊，增加了參與撞擊的射流數量，提高了撞擊的劇烈程度，強化了相間傳質，提高了反應效率；可適用于連續生產，也可間歇生產，能適應反應過程中有固體產物的場合。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種水平三向撞擊流混合反應器，所述反應器包括釜體，進料管，釜底，頂蓋；釜體外形為直筒形，上部為橢圓形頂蓋，下部為橢圓形釜底，外壁設置換熱夾套；進料管由直徑和長度相同的三根進料管在同一水平面、互成120°設置在釜體上，釜體外側設置換熱夾套，頂蓋和釜底形狀為橢圓形，頂蓋上設置壓力計、溫度計以及可以安裝放空閥的氣體出口，釜底下端設出料口。
[0005]所述的一種水平三向撞擊流混合反應器，所述進料管出口端安裝有可調噴嘴。
[0006]所述的一種水平三向撞擊流混合反應器，所述進料管數量視工況需要增加或減少。
[0007]所述的一種水平三向撞擊流混合反應器，所述進料管之間撞擊角度可調。
[0008]所述的一種水平三向撞擊流混合反應器，所述進料管之間撞擊角度可調，如三噴嘴 90° -90。-180。、60。-120。-180。設置。
[0009]一種水平三向撞擊流混合反應器，所述進料管之間撞擊角度可調，四噴嘴90° -90° -90° -90° 設置。
[0010]本發明的優點與效果是:
(1)利用多股流體間相互撞擊，增加了參與撞擊的射流數量，提高了撞擊的劇烈程度，強化了相間傳質，提高了反應效率；
(2)進料管數量和各股流體之間的碰撞角度可根據實際工況需要進行調節，適用范圍廣；
(3)裝置中機械結構簡單，動部件少，便于加工、安裝，清洗方便，設備投資少；
(4)可適用于連續生產，也可間歇生產，能適應反應過程中有固體產物的場合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是水平三向撞擊流反應器的結構示意圖；
圖2為圖1的剖視俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖所示實施例，對本發明作進一步詳述。
[0013]本發明反應器由釜體3，進料管9，釜底6，頂蓋12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9由直徑和長度相同的三根進料管在同一水平面、互成120°設置在釜體上，進料管出口端安裝結構、直徑、間距均可調的噴嘴。可根據實際工況需要增加或減少進料管數量，進料管之間撞擊角度也可以調整，如三噴嘴90° -90° -180°、60° -120° -180° 設置；四噴嘴 90。-90° -90° -90° 設置等。釜體3外側設置換熱夾套5，用于反應器內物料的加熱或冷卻。頂蓋12和釜底6形狀為橢圓形，頂蓋上設置壓力計2、溫度計I以及可以安裝放空閥的氣體出口 13等組件，釜底下端設出料Π 8。
[0014]本發明在化工生產過程中可實現三種以上物料進行均勻混合和快速反應，本反應器由釜體3，物料在浸沒狀態下通過進料管進入反應區，在撞擊區進行對撞。進料管在釜體內為水平三向對置，反應產物根據物理性質，既可由溢流口 10排出，也可由釜底出料口 7排出。
[0015]實施例；
圖中:1-溫度計、2-壓力表、3-釜體、4，7-換熱介質進、出口、5-加熱或冷卻夾套、6-釜底8-出料口、9-進料口、10-溢流出口、11-溢流堰、12-頂蓋、13-氣體出口、14-撞擊區反應器制備材料為不銹鋼，釜體3外形為直筒形；上部為橢圓形頂蓋12 ;下部為橢圓形釜底6，外壁設置換熱夾套5 ;封頭處設氣體出口 13、壓力表2和溫度計I ;釜底6設有出料Π 8。
[0016]本發明的泵(圖中未涉及)帶動液相工藝介質流動，經過計量控制裝置，由在同水平面上互成120°角布置的進料管9進入反應器，三股流體在釜體3中心處發生碰撞，形成撞擊區14，并在此處迅速完成反應(混合)過程。反應中若有氣體生成，使得反應釜內氣壓超過許用壓力時，可通過氣體出口 13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 10，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，適用于三種以上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成中的應用范圍。
【權利要求】
1.一種水平三向撞擊流混合反應器，其特征在于，所述反應器包括釜體(3)，進料管(9)，釜底(6)，頂蓋(12);釜體(3)外形為直筒形，上部為橢圓形頂蓋(12)，下部為橢圓形釜底(6)，外壁設置換熱夾套(5);進料管(9)由直徑和長度相同的三根進料管在同一水平面、互成120°設置在釜體上，釜體(3)外側設置換熱夾套(5)，頂蓋(12)和釜底(6)形狀為橢圓形，頂蓋上設置壓力計(2)、溫度計(I)以及可以安裝放空閥的氣體出口(13)，釜底下端設出料口(8)。
2.根據權利要求1所述的一種水平三向撞擊流混合反應器，其特征在于，所述進料管出口端安裝有可調噴嘴。
3.根據權利要求2所述的一種水平三向撞擊流混合反應器，其特征在于，所述進料管數量視工況需要增加或減少。
4.根據權利要求3所述的一種水平三向撞擊流混合反應器，其特征在于，所述進料管之間撞擊角度可調。
5.根據權利要求4所述的一種水平三向撞擊流混合反應器，其特征在于，所述進料管之間撞擊角度可調，如三噴嘴90° -90° -180°、60° -120° -180°設置。
6.根據權利要求4所述的一種水平三向撞擊流混合反應器，其特征在于，所述進料管之間撞擊角度可調，四噴嘴90° -90° -90° -90°設置。
【文檔編號】B01J19/26GK104353405SQ201410678254
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】張建偉, 馬紅越, 馮穎, 董鑫 申請人:沈陽化工大學