專(zhuān)利名稱(chēng)：多用途、低剪切應(yīng)力、固－液相反應(yīng)或結(jié)晶釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反應(yīng)釜或結(jié)晶釜。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)界廣泛應(yīng)用的反應(yīng)釜或結(jié)晶釜普遍采用的是攪拌式混合方式，其特點(diǎn)是利用不同類(lèi)型的攪拌槳在容器中的轉(zhuǎn)動(dòng)，使槳葉與流體相互作用并將功能輸入流體，從而容器中的流體形成一定的流場(chǎng)以達(dá)到混合的目的。然而這種形式的攪拌可能產(chǎn)生不均勻的混合效果，接近攪拌槳的區(qū)域其混合強(qiáng)度非常高，而遠(yuǎn)離攪拌槳的區(qū)域卻得不到足夠的混合。特別是對(duì)高粘度和非牛頓流體混合裝置中，攪拌槳必須輸入非常大的功率才能達(dá)到高攪拌速度，才能使容器底部的顆粒懸浮達(dá)到所謂的臨界攪拌速度Njs。即便達(dá)到臨界攪拌速度，固體相在整個(gè)結(jié)晶器或反應(yīng)器中的分布仍然很不均勻，有時(shí)某些區(qū)域存在流動(dòng)死區(qū)，因而對(duì)設(shè)備的效率和產(chǎn)品質(zhì)量造成直接影響。特別對(duì)屬非牛頓流體特性的物系，例如高分子聚合反應(yīng)，其粘度隨反應(yīng)時(shí)間而變化，最終呈非牛頓流體屬性。傳統(tǒng)的攪拌方式就很難達(dá)到過(guò)程需求的混合與傳熱效果。
從過(guò)程要求的角度來(lái)看，要達(dá)到好的混合效果，常用的槳式攪拌方式必需在較高的轉(zhuǎn)速操作，因而使流體產(chǎn)生很強(qiáng)的剪切應(yīng)力。對(duì)于工業(yè)結(jié)晶、生物工程技術(shù)以及一些高分子聚合，人們亞不希望流場(chǎng)具有很強(qiáng)的剪切應(yīng)力，從而相對(duì)應(yīng)地避免過(guò)多的二次成核、菌種被殺死或者分子鏈被打斷。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述常規(guī)高速槳式攪拌的不利因素，本發(fā)明利用現(xiàn)代流體力學(xué)的原理，提供一種低剪切應(yīng)力、低或無(wú)攪拌混合，并最大限度上達(dá)到固體顆粒的均勻懸浮的反應(yīng)或結(jié)晶釜。
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的，容器主體的直徑D為0.2～3.5m，高H為0.8～2.5D；容器主體的體外設(shè)置有冷卻夾套，冷卻夾套的下部設(shè)置有冷卻液輸入口，冷卻夾套的上部設(shè)置有冷卻液輸出口；容器主體的內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流筒；容器主體的下部設(shè)置有導(dǎo)流元件，導(dǎo)流元件上設(shè)置有向上主流導(dǎo)流孔及向下輔流導(dǎo)流孔，導(dǎo)流元件的下部設(shè)置有活動(dòng)件。
所述容器主體的直徑D為0.3～3m。所述容器主體的高為1～2D。所述導(dǎo)流孔的開(kāi)孔率為導(dǎo)流元件面積的10％～50％。所述導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)置有攪拌漿。
本發(fā)明的有益效果是改善了流體(特別是對(duì)高懸浮密度、高粘度物系)內(nèi)的流體力學(xué)特性，使容器內(nèi)固相分布更加均勻，從而有利于晶體生長(zhǎng)，減輕顆粒聚積。在相同的特定能量輸入情況下，本發(fā)明能使懸浮密度大大地提高，并降低了作用于流體的剪切應(yīng)力，使其粘性操作范圍提高到從近水性流體到非牛頓流體。
本發(fā)明的多用途、低剪切應(yīng)力、高效固-液相反應(yīng)或結(jié)晶釜操作簡(jiǎn)便、維護(hù)容易、制造成本低，并具有移動(dòng)式操作的優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于精細(xì)化工、醫(yī)藥、保健、食品等行業(yè)。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
在圖中罐體支柱8對(duì)容器主體1起固定和支撐作用，罐體支柱8上設(shè)置有容器主體1，容器主體1的直徑D為0.2～3.5m，最好為0.3～3m，高H為0.8～2.5D，最好為1～2D，容器主體1是固-液物流的載體，其容量可根據(jù)產(chǎn)量的需求而定。容器主體1的體外設(shè)置有冷卻夾套2，冷卻夾套2的下部設(shè)置有冷卻液輸入口9，冷卻夾套2的上部設(shè)置有冷卻液輸出口10，冷卻夾套2用于保持或控制容器主體1內(nèi)流體的溫度，冷卻液13從冷卻夾套2底部的冷卻液輸入口9輸入冷卻夾套，再?gòu)睦鋮s夾套2上部的冷卻液輸出口10輸出，其流量和溫度視系統(tǒng)而定。其系統(tǒng)溫度一般控制在-10℃～120℃，系統(tǒng)壓力在10mmHg柱～760mmHg柱。容器主體1的內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流筒4，導(dǎo)流筒4起著疏導(dǎo)向上流、減少漿葉尾部渦流的作用。導(dǎo)流筒4內(nèi)設(shè)置有攪拌漿3，攪拌漿3由調(diào)速電機(jī)7控制，調(diào)速電機(jī)7為向上軸向輸流型，其攪拌速度可由物系和過(guò)程要求而定，在流場(chǎng)無(wú)需加強(qiáng)引導(dǎo)的情況下，攪拌槳3可以不設(shè)置。容器主體1的下部設(shè)置有導(dǎo)流元件5，導(dǎo)流元件5上設(shè)置有向上主流導(dǎo)流孔11及向下輔流導(dǎo)流孔12，導(dǎo)流孔的開(kāi)孔率為導(dǎo)流元件5面積的7％～60％，最好為10％～50％。導(dǎo)流元件5的下部設(shè)置有活動(dòng)件6。由于活動(dòng)件6的導(dǎo)流使流體在容器主體1中形成完美流場(chǎng)，以達(dá)到有效的混合和固體顆粒均勻懸浮?；顒?dòng)件6起著給底部流體輸入動(dòng)力并保持固體顆粒不沉底的作用。
權(quán)利要求
1.一種多用途、低剪切應(yīng)力固-液相反應(yīng)或結(jié)晶釜，由調(diào)速電機(jī)、罐體支柱及容器主體構(gòu)成，其特征是容器主體的直徑D為0.2～3.5m，高H為0.8～2.5D；容器主體的體外設(shè)置有冷卻夾套，冷卻夾套的下部設(shè)置有冷卻液輸入口，冷卻夾套的上部設(shè)置有冷卻液輸出口；容器主體的內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流筒；容器主體的下部設(shè)置有導(dǎo)流元件，導(dǎo)流元件上設(shè)置有向上主流導(dǎo)流孔及向下輔流導(dǎo)流孔，導(dǎo)流元件的下部設(shè)置有活動(dòng)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途、低剪切應(yīng)力固-液相反應(yīng)或結(jié)晶釜，其特征是所述容器主體的直徑D為0.3～3m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途、低剪切應(yīng)力固-液相反應(yīng)或結(jié)晶釜，其特征是所述容器主體的高為1～2D。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途、低剪切應(yīng)力固-液相反應(yīng)或結(jié)晶釜，其特征是所述導(dǎo)流孔的開(kāi)孔率為導(dǎo)流元件的面積的10％～50％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途、低剪切應(yīng)力固-液相反應(yīng)或結(jié)晶釜，其特征是所述導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)置有攪拌漿。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多用途、低剪切應(yīng)力固－液相反應(yīng)或結(jié)晶釜,其特征是:容器主體的直徑D為0.2～3.5m,高H為0.8～2.5D；容器主體的體外設(shè)置有冷卻夾套,冷卻夾套的下部設(shè)置有冷卻液輸入口,冷卻夾套的上部設(shè)置有冷卻液輸出口；容器主體的內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流筒；容器主體的下部設(shè)置有導(dǎo)流元件,導(dǎo)流元件上設(shè)置有向上主流導(dǎo)流孔及向下輔流導(dǎo)流孔,導(dǎo)流元件的下部設(shè)置有活動(dòng)件。本發(fā)明利用現(xiàn)代流體力學(xué)的原理,提供一種低剪切應(yīng)力、低或無(wú)攪拌混合,并最大限度上達(dá)到固體顆粒的均勻懸浮的反應(yīng)或結(jié)晶釜。本發(fā)明操作簡(jiǎn)便、維護(hù)容易、制造成本低,并具有移動(dòng)式操作的優(yōu)勢(shì),可應(yīng)用于精細(xì)化工、醫(yī)藥、保健、食品等行業(yè)。
文檔編號(hào)B01D9/00GK1422684SQ01140409
公開(kāi)日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2001年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月6日
發(fā)明者衛(wèi)宏遠(yuǎn), 王靜康 申請(qǐng)人:天津市天大方圓工業(yè)結(jié)晶科技有限公司