專(zhuān)利名稱(chēng)：攪拌裝置和進(jìn)行氣－液反應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由一個(gè)氣體攪拌器和一個(gè)液體混合器或由兩個(gè)液體混合器制造成的攪拌裝置，和利用本發(fā)明的攪拌裝置進(jìn)行氣-液反應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)加工技術(shù)經(jīng)常用到氣-液反應(yīng)。例如氧化反應(yīng)、氫化反應(yīng)、氯化反應(yīng)或耗氧的生化反應(yīng)。在很多情況下，進(jìn)行這些反應(yīng)需要加入固體成份，例如催化劑。
現(xiàn)有很多關(guān)于進(jìn)行這樣反應(yīng)的反應(yīng)器的提議，這些提議經(jīng)常設(shè)想到一種用于混合氣體反應(yīng)物的氣體攪拌器。因此，例如，M.Zolkarnik，Rührtechnik，p.174etseq.，Springer Verlag，1999或EKATO混合技術(shù)手冊(cè)(Handbook of MixingTechnology)，p.HY.1 et seq.，Ekato Rühr-und Mischtechnik GmbH，Schopfheim，德國(guó)，就描述了氣體攪拌器。
EP 784 505 A描述了一種用于放熱反應(yīng)，尤其適用于芳香族硝基化合物的氫化反應(yīng)的淤漿反應(yīng)器，它有一個(gè)使反應(yīng)混合物循環(huán)的攪拌器和一個(gè)附加的氣體攪拌器。反應(yīng)組分(reaction partners)由緊靠著攪拌器的計(jì)量管引入反應(yīng)器，而該攪拌器用于循環(huán)反應(yīng)混合物。不同的輸送方向和性質(zhì)使反應(yīng)物以徑向或軸向偏轉(zhuǎn)，從而混合進(jìn)由攪拌器吸入的體積流(volume stream)中。
US 3 761 521揭示了一種用于進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)(例如芳香族硝基化合物的氫化)的裝置和方法。在該裝置中，通過(guò)在液體介質(zhì)中混合氣相和第二種固相或液相而得到反應(yīng)混合物。在混合過(guò)程中，氣體快速分散到液相中。一些液相連續(xù)地溢出攪拌反應(yīng)空間進(jìn)入放催化劑的分離器中。氣體和液相通過(guò)管子從頂部加料進(jìn)攪拌器，攪拌器通過(guò)空心的軸吸入更多的氣體。
M.Assirelli，W.Bujalski，A.W.Nienow，A.Eaglesham，“Intensifying MicromixingWith a Rushton Turbine”，5thInternational Symposium on Mixing in IndustrialProcess，Sevilla，Spain，2004描述了一種在攪拌反應(yīng)器中的反應(yīng)，在該反應(yīng)器中反應(yīng)混合物的一種反應(yīng)物是在接近攪拌器的地方加入的。該反應(yīng)物經(jīng)由一根空心軸加料，該軸分岔為三根彎管。這些彎管的末端在垂直和水平方向離攪拌器葉片的邊緣有一些距離。所描述的徑向輸送的盤(pán)式攪拌器(disc stirrer)有六個(gè)葉片。此外，該文沒(méi)有描述氣體攪拌器的用途。
在氣-液反應(yīng)中，經(jīng)由空心軸與液面上方的氣體空間相連的氣體攪拌器也用于強(qiáng)化通氣。氣體攪拌器尤其適用于重新分散未完全反應(yīng)的氣體反應(yīng)組分。M.Zlokarnik，H.Judat，“Rohr-und Scheibenrührer-Zwei Leistungsfhige Rührer zurFlüssigkeitsbegasung”，Chemie-Ingenieur-Technik39，volume 20，p.1163-1168，1967，描述了一種制造成“四臂”管式反應(yīng)器。兩條相反的臂狀物吸入氣體而另兩條吸入液體。當(dāng)氣體尾流到達(dá)并包住下一條臂狀物時(shí)，液體攪拌器的輸送能力大幅下降。
BE 869 961 A描述了一種盤(pán)狀的攪拌器，其中攪拌器上裝了各種用于噴氣體和液體的噴嘴。氣體或液體經(jīng)噴嘴加壓引入，所以如果攪拌器的馬達(dá)發(fā)生故障，在一定時(shí)間內(nèi)懸浮液也不會(huì)滯留下來(lái)。該裝置不適用于獨(dú)立輸送或在普通攪拌操作中計(jì)量。
除了氣相要達(dá)到良好的分散效果，用于氣-液反應(yīng)的反應(yīng)器的難點(diǎn)還在于要盡可能均勻地將液體反應(yīng)物混合進(jìn)反應(yīng)混合物中，因?yàn)槿魏尉植繚舛冗^(guò)高都會(huì)形成副產(chǎn)物，并且在使用固體催化劑的情況下，局部過(guò)量也會(huì)導(dǎo)致催化劑喪失活性。使氣體和液體的混合最優(yōu)化，而二者之間不互相干擾是更進(jìn)一步的目標(biāo)。例如，在使用四臂管式反應(yīng)器的情況下(如M.Zlokarnik，H.Judat，“Rohr-und Scheibenrührer-ZweiLeistungsfhige Rührer zur Flüssigkeitsbegasung”，Chemie-Ingenieur-Technik39，volume20，p.1163-1168，1967所述)，氣體尾流的形成造成液體攪拌器的輸送能力下降。這種輸送能力的下降同樣對(duì)攪拌效果產(chǎn)生了不利影響。
發(fā)明簡(jiǎn)述因此，本發(fā)明提供了一種攪拌裝置，它能使液體和任選的氣體反應(yīng)物均勻地分散在反應(yīng)混合物中，避免了本領(lǐng)域中固有的缺點(diǎn)。


以下將結(jié)合附圖描述本發(fā)明，其目的是說(shuō)明性而非限制性。其中圖1顯示本發(fā)明攪拌裝置的第一個(gè)具體實(shí)施例；圖1a是圖1的攪拌裝置沿A-B線的剖視圖；圖1b是圖1的攪拌裝置沿C-D線的剖視圖；圖2顯示本發(fā)明攪拌裝置的第二個(gè)具體實(shí)施例；圖2a是圖2的攪拌裝置沿A-B線的剖視圖；圖2b是圖2的攪拌裝置沿C-D線的剖視圖；圖3是使用圖1的攪拌裝置進(jìn)行本發(fā)明反應(yīng)的反應(yīng)器的示意圖。

發(fā)明內(nèi)容
以下將以闡述性而非限制性目的描述本發(fā)明。除了在操作實(shí)施例或其它專(zhuān)門(mén)提到的地方，說(shuō)明書(shū)中所有表示數(shù)量、百分率等的數(shù)字在所有例子中均理解為可用術(shù)語(yǔ)“大約”來(lái)修飾。
本發(fā)明提供一種由一氣體攪拌器和一液體混合器或由兩個(gè)液體混合器制成的攪拌裝置，它們被安排在一根軸上并且各自有一個(gè)進(jìn)料口和至少一個(gè)出料口。其中氣體攪拌器和液體混合器的出料口之間或是各液體混合器的出料口之間有一定距離。距離的比率a/d優(yōu)選0.02到0.5，更優(yōu)選0.05到0.3，其中a指出料口之間的距離，而d指氣體攪拌器或液體混合器的直徑。距離的比率b/d優(yōu)選0.01到0.4，更優(yōu)選0.02到0.2，其中b指外沿之間的距離，而d指氣體攪拌器或液體混合器的直徑。
本發(fā)明的攪拌裝置至少有兩個(gè)攪拌器。在第一個(gè)具體實(shí)施例中，它們是一氣體攪拌器和一液體混合器，而在第二個(gè)具體實(shí)施例中，是兩個(gè)液體混合器。擁有多于兩個(gè)攪拌器，并將氣體攪拌器和/或液體混合器以任何希望的方式組合起來(lái)的攪拌裝置也是可能的。氣體攪拌器是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。大致上，任何希望的氣體攪拌器都可用于本發(fā)明的攪拌裝置。優(yōu)選使用管式攪拌器或渦輪攪拌器。本發(fā)明內(nèi)容中的液體攪拌器可以理解為與氣體攪拌器類(lèi)似的用于混合液體反應(yīng)物的混合器或攪拌器。液體混合器有至少一個(gè)用于液體反應(yīng)物進(jìn)料的入口。液體混合器有至少一個(gè)用于液體反應(yīng)物出料的出口。因此，液體反應(yīng)器可以是例如空心攪拌器，尤其是管狀攪拌器，或是泵推進(jìn)器?？梢园此璧姆绞浇M合各種類(lèi)型的氣體攪拌器和液體混合器，例如氣體攪拌器和液體混合器均是管狀攪拌器，或者氣體攪拌器是渦輪攪拌器而液體混合器是泵推進(jìn)器，或者是管狀攪拌器和渦輪攪拌器或泵推進(jìn)器。尤其優(yōu)選軸向運(yùn)輸?shù)臄嚢杵?，例如有轉(zhuǎn)角葉的攪拌器。
氣體攪拌器和液體混合器或兩個(gè)液體混合器被安裝在一根軸上。照此，兩個(gè)攪拌器或混合器是一個(gè)安放在另一個(gè)上面，并能以任何希望的次序?qū)怏w攪拌器和液體混合器中的一個(gè)裝配在另一個(gè)之上。
氣體攪拌器和液體混合器或兩個(gè)液體混合器中的任何一個(gè)要有一個(gè)用于將反應(yīng)物送入攪拌器或混合器的進(jìn)料口。軸能用于如進(jìn)料，因?yàn)樗强招牡摹？招妮S可用于氣體或反應(yīng)物的進(jìn)料。如果本發(fā)明的攪拌裝置有兩個(gè)液體混合器，空心軸也可用于兩種液體反應(yīng)物的進(jìn)料，因?yàn)樵摽招妮S由兩根集中安排的管子構(gòu)成。另外，將第一種反應(yīng)物從軸的頂端進(jìn)料，而將第二種反應(yīng)物從軸的底部進(jìn)料也是可能的。例如，如果只有一種反應(yīng)物從空心軸進(jìn)料，第二種氣體或液體反應(yīng)物可經(jīng)由一根附加的管線(tube line)進(jìn)料到氣體攪拌器或液體混合器中。這可通過(guò)裝有吸入口的氣體攪拌器或液體混合器和裝在吸入口區(qū)域用于反應(yīng)物進(jìn)料的管線來(lái)實(shí)現(xiàn)。該管線可以連在吸入口上或與之有一定距離。
在本發(fā)明的攪拌裝置的第一個(gè)具體實(shí)施例中，安裝在軸上的氣體攪拌器在液體混合器的上方。軸做成空心的并當(dāng)作氣體攪拌器的進(jìn)料口。液體混合器有一個(gè)吸入口，優(yōu)選位于它的下側(cè)中央，即背離氣體攪拌器的一側(cè)。管線是用作液體混合器的進(jìn)料口，它的一個(gè)開(kāi)口(例如，末端開(kāi)口)在吸入口區(qū)域。在本文中“吸入口區(qū)域”是指距離aA(吸入口和管線開(kāi)口的距離)和直徑dA(吸入口的直徑)的比率aA/dA不大于3，優(yōu)選1到2。管線大體上可以從任何角度到達(dá)吸入口，例如，從底面或側(cè)面。
按照本發(fā)明，氣體攪拌器和液體混合器的出料口或各液體混合器的出料口之間的距離a與氣體攪拌器或液體混合器的直徑d的比率a/d為0.02到0.5，優(yōu)選0.05到0.3。此外，按照本發(fā)明，兩個(gè)攪拌器外沿之間的距離b與氣體攪拌器或液體混合器直徑d的比率b/d為0.01到0.4，優(yōu)選0.02到0.2。在攪拌裝置有一個(gè)氣體攪拌器和一個(gè)液體混合器的情況下，氣體攪拌器的直徑dG就視作直徑d。如果攪拌裝置有兩個(gè)液體混合器，直徑較大的那個(gè)液體攪拌器的直徑dF就視作直徑d。
對(duì)于本發(fā)明所述的距離，兩個(gè)攪拌器的出料口并排放置得相當(dāng)近。只要兩個(gè)相鄰的出料口之間存在本發(fā)明所述的距離，原則上就可以以希望的方式相對(duì)于其中一個(gè)出料口安裝另一個(gè)出料口。例如，一個(gè)可以垂直地安裝在另一個(gè)上方。然而，它們也可以彼此替換，因此一個(gè)攪拌器(氣體攪拌器或液體混合器)的出料口在攪拌裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上可以在第二個(gè)液體混合器的出料口的前面或后面。此外，例如，如果兩個(gè)攪拌器的直徑不同，出料口在徑向上可以用另一個(gè)替換。優(yōu)選的是，兩個(gè)攪拌器的出料口相互垂直放置。
兩個(gè)攪拌器的直徑可以一致或不同。液體混合器的直徑dF優(yōu)選是氣體攪拌器直徑dG的50到150％，更優(yōu)選是80到120％。
按照本發(fā)明，攪拌裝置中的液體混合器的高度優(yōu)選是氣體攪拌器的2到25％，更優(yōu)選5到20％。
在管式攪拌器的構(gòu)造形式中，液體混合器的管子末端在對(duì)著管軸流動(dòng)的一邊可以呈一定角度，該角度優(yōu)選30到90°，更優(yōu)選40到60°。
氣體攪拌器和液體混合器的葉片的數(shù)目?jī)?yōu)選2到10，更優(yōu)選4到8。氣體攪拌器和液體混合器或兩個(gè)液體混合器的葉片數(shù)目可以相同或不同。對(duì)于給定氣體攪拌器的葉片數(shù)目nG，液體混合器的葉片的數(shù)目nF優(yōu)選nF＝1到nF＝2nG。尤其優(yōu)選nG等于nF，并且，在使用兩個(gè)液體混合器的情況中，優(yōu)選兩者具有相同的葉片數(shù)目nF。
本發(fā)明還提供了利用本發(fā)明的攪拌裝置進(jìn)行氣-液反應(yīng)的方法。這樣的氣-液反應(yīng)的例子有氧化反應(yīng)、氫化反應(yīng)、氯化反應(yīng)或耗氧的生化反應(yīng)。
本發(fā)明的攪拌裝置的輸入功率優(yōu)選0.5到15kW/m3，更優(yōu)選1到10kW/m3。氣體攪拌器的外周速度優(yōu)選1到25m/s，更優(yōu)選5到20m/s。
液體混合器的輸送能力優(yōu)選協(xié)調(diào)為進(jìn)料反應(yīng)物的體積流的1到50倍，更優(yōu)選2到20倍。
在一個(gè)具體實(shí)施例中，本發(fā)明的攪拌裝置用于芳香族硝基化合物的氫化反應(yīng)，尤其是硝基苯和二硝基甲苯的氫化反應(yīng)。
本發(fā)明裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，對(duì)兩種液體或一種液體和一種氣體反應(yīng)物的混合在各自情況中都是利用安裝在軸上的它們各自的兩個(gè)混合器或攪拌器進(jìn)行，而該攪拌器或混合器要被最優(yōu)化用于進(jìn)行特定的攪拌任務(wù)。通過(guò)使用本發(fā)明的攪拌裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物的混入(mixing in)，同時(shí)混合過(guò)程中的互相影響或干擾也最小。本發(fā)明的攪拌裝置可以做到更好的微混合，并從而顯著減少副產(chǎn)物的形成。
圖1是攪拌裝置10的第一個(gè)具體實(shí)施例的示意圖，它包括一渦輪攪拌器形式的氣體攪拌器12和一泵推進(jìn)器形式的液體混合器13。氣體攪拌器12和液體混合器13安裝在空心軸11上，并且氣體攪拌器12處于液體混合器13的上方?？招妮S11用作氣體反應(yīng)物1的進(jìn)料口17。氣體反應(yīng)物1從出料開(kāi)口14排出氣體攪拌器12。液體反應(yīng)物2從管子形式的進(jìn)料口16加入液體混合器13。進(jìn)料口16位于液體混合器13的吸入開(kāi)口(未圖示)區(qū)域。液體反應(yīng)物2從出料口15排出液體混合器13。
圖1中，a是指氣體攪拌器12的出料口14和液體混合器13的出料口15之間的距離。該距離是出料口14和15的中心之間的距離。dG是氣體攪拌器12的直徑。dF是指液體混合器13的直徑。b指氣體攪拌器12和液體混合器13的外沿之間的距離。
圖1a是圖1中的攪拌裝置10的氣體攪拌器12沿A-B線的剖視圖。所示的例子具有4個(gè)用于氣體反應(yīng)物的出料口14。圖1b類(lèi)似地顯示了圖1中的液體混合器13沿C-D線的剖視圖。液體混合器13也有4個(gè)用于液體反應(yīng)物的出料口15。兩個(gè)攪拌器12、13的出料口14、15是一個(gè)處于在另一個(gè)之上。
圖2是攪拌裝置20的的第二個(gè)具體實(shí)施例的示意圖，它包括一氣體攪拌器22和一液體混合器23。氣體攪拌器22和液體混合器23制造成管式攪拌器。氣體攪拌器22和液體混合器23安裝在空心軸21上，并且氣體攪拌器22處于液體混合器23的上方?？招妮S21用作氣體反應(yīng)物1的進(jìn)料口27。氣體反應(yīng)物1從出料開(kāi)口24排出氣體攪拌器22。液體反應(yīng)物2從管子形式的進(jìn)料口26加入液體混合器23。進(jìn)料口16位于液體混合器23的吸入開(kāi)口(未圖示)區(qū)域。液體反應(yīng)物2從出料口25排出液體混合器23。
圖2a是圖2中的攪拌裝置20的氣體攪拌器22沿A-B線的剖視圖。所示的例子具有4個(gè)用于氣體反應(yīng)物的出料口24。圖2b類(lèi)似地顯示了圖2中的液體混合器23沿C-D線的剖視圖。液體混合器23也有4個(gè)用于液體反應(yīng)物的出料口25。兩個(gè)攪拌器22、23的出料口24、25是一個(gè)處于另一個(gè)上方。
圖3是按照本發(fā)明的方法進(jìn)行氣-液反應(yīng)的反應(yīng)器30的示意圖。反應(yīng)器30有氣體反應(yīng)物的入口31、32和殘留氣體的出口33。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)由產(chǎn)物出口34排出反應(yīng)器30。還可在反應(yīng)器30中提供排熱裝置35?？稍跉怏w攪拌器12的上方提供附加的攪拌葉片18，用于對(duì)反應(yīng)器的內(nèi)含物進(jìn)行徹底混合。攪拌軸11在產(chǎn)物出料口34上方的氣體空間36中有一氣體吸入開(kāi)口17，氣體從那里被吸出氣體空間36并通過(guò)氣體攪拌器12循環(huán)。
圖3顯示的反應(yīng)器30適用于芳香族硝基化合物尤其是硝基苯和二硝基甲苯的氫化反應(yīng)。在本反應(yīng)中，所使用的氫氣在反應(yīng)器中的壓力為10到40巴。新鮮的氫氣經(jīng)由加料管31、32加料。通過(guò)氣體攪拌器12循環(huán)氫氣。芳香族硝基化合物經(jīng)由加料管16加入液體混合器13，并經(jīng)由出料口15排出液體混合器13。合適的催化劑如貴金屬或固定在支持顆粒(例如炭、二氧化硅或氧化鋁)上的鎳，或是鎳鉻催化劑作為固體催化劑被分散在反應(yīng)物中。形成的產(chǎn)物連續(xù)地從溢出口34排出，從而維持了恒定的液面。反應(yīng)的熱量由熱交換器35消除。反應(yīng)溫度的范圍在80到250℃，優(yōu)選120到180℃，這取決于熱量排出和催化劑的性質(zhì)。
實(shí)施例在內(nèi)徑為390mm的模型反應(yīng)器中進(jìn)行了兩個(gè)使用模型物質(zhì)系統(tǒng)的試驗(yàn)。該模型物質(zhì)系統(tǒng)含有三種離析物(開(kāi)始物質(zhì))NaOH、二甲氧基丙烷和HCl。在第一個(gè)試驗(yàn)(對(duì)照實(shí)施例)中，如EP 784 505 A(淤漿反應(yīng)器)所述，HCl經(jīng)由一固定安裝的噴槍加料。在第二個(gè)試驗(yàn)(具體實(shí)施例)中，HCl經(jīng)由本發(fā)明的液體混合器加料。
由于混合不良，計(jì)量加入的HCl組分非常快速地與第一種離析物NaOH反應(yīng)(離子反應(yīng))，而與第二種離析物二甲氧基丙烷的反應(yīng)只能發(fā)生在第一種離析物NaOH已經(jīng)消耗盡的區(qū)域。在第二個(gè)反應(yīng)中形成的產(chǎn)物的量是衡量混合質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。模型物質(zhì)系統(tǒng)可以代表很多有副產(chǎn)物或次級(jí)產(chǎn)物形成的化學(xué)反應(yīng)。
兩個(gè)試驗(yàn)中的氣體攪拌器是一樣的。它通過(guò)空心軸連接在注入物水平面上方的氣體空間中。其直徑(6×60°彎角葉片攪拌器)是100mm，高度為25mm。
在對(duì)比實(shí)施例中，選擇一根6×1mm的管子作為固定安裝的噴槍。該噴槍的開(kāi)口安裝在氣體攪拌器外沿上方5mm處。
用在按照本發(fā)明(具體實(shí)施例)進(jìn)行的試驗(yàn)中、制造成管式攪拌器的液體混合器的直徑也是100mm，高度是3.2mm(管子是3.2×0.6mm)并且距離氣體攪拌器較低一邊的內(nèi)部距離是5mm。氣體攪拌器的葉片數(shù)目和液體混合器的管子數(shù)目是6，并且邊緣之間的切角是0°。液體混合器的出料口以與管軸呈45°對(duì)準(zhǔn)流動(dòng)的方向(攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)的方向)。
出料口之間的距離a是5mm，氣體攪拌器的直徑dG是100mm。
攪拌裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)速度在600到1400rpm的范圍內(nèi)變動(dòng)。經(jīng)由氣體攪拌器進(jìn)行的空氣的輸送從約800rpm開(kāi)始。輸入功率是0.5到4kW/m3。外周速度是3到8m/s。
NaOH最初以0.105摩爾的水溶液加入試驗(yàn)容器(直徑390mm)，而二甲氧基丙烷以0.1摩爾的水溶液加入。HCl以8摩爾的溶液加入直至多余的NaOH只有5mol％。由于在其他條件相同的情況下，在2到10分鐘計(jì)量供給時(shí)間未觀察到對(duì)所有混合結(jié)果的影響，所以在兩個(gè)試驗(yàn)中均選取這樣的計(jì)量供給速率，使得可獲得大約6分鐘的計(jì)量供給時(shí)間(metering time)。
在用固定的噴槍的比較實(shí)施例中，按照EP 784 505 A，噴槍安裝在氣體攪拌器的外部的外緣上方5mm處。在比較實(shí)施例中，不管轉(zhuǎn)速是多少，檢測(cè)到的丙酮重量含量大約是2.2g/kg。
在發(fā)明的實(shí)施例中，在其他條件相同的情況下，HCl經(jīng)由一起轉(zhuǎn)動(dòng)的液體混合器加入。在轉(zhuǎn)速達(dá)到800rpm時(shí)，檢測(cè)到的丙酮重量含量大約是1.9g/kg。而在更高的轉(zhuǎn)速時(shí)，丙酮重量含量值明顯下降，在1,200rpm時(shí)僅有1.43g/kg。
在所研究的模型系統(tǒng)中，在其它條件相同的情況下，相比于現(xiàn)有技術(shù)使用裝在氣體攪拌器的上緣上外徑5mm處的固定加料管(噴槍)計(jì)量供給，通過(guò)改變本發(fā)明內(nèi)容中的酸的計(jì)量供給能夠令人吃驚地將在第二個(gè)反應(yīng)中形成的反應(yīng)產(chǎn)物濃度降低65％。
雖然為了說(shuō)明的目的在前面內(nèi)容中對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但這些細(xì)節(jié)應(yīng)理解為僅是為了說(shuō)明該目的，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可做出各種修改(除非已受到權(quán)利要求的限定)。
權(quán)利要求
1.一種攪拌裝置，包括安裝在一根軸上具有一個(gè)進(jìn)料口和至少一個(gè)出料口的一氣體攪拌器和一液體混合器或兩個(gè)液體攪拌器，其中攪拌器和混合器的出料口之間或各混合器的出料口之間有一定距離，使得各出料口之間的距離a與攪拌器和混合器或各混合器的直徑d的比值a/d約為0.02-0.5，各外沿之間的距離b與攪拌器或混合器的直徑d之間的比值b/d約為0.01-0.4。
2.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中，所述軸制造成空心，用于向氣體攪拌器進(jìn)料；其中所述液體混合器有一吸入開(kāi)口，并有一根管線裝在其吸入開(kāi)口區(qū)域，用于向所述液體混合器進(jìn)料。
3.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中，所述液體混合器的直徑dF是所述氣體攪拌器的直徑dG的大約50％到大約150％。
4.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中，所述液體混合器的高度是所述氣體攪拌器高度的大約2％到大約25％。
5.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中，所述氣體攪拌器和液體混合器的葉片的數(shù)目是2到10。
6.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中，所述氣體攪拌器是管式攪拌器或渦輪攪拌器。
7.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中，所述液體混合器是空心攪拌器。
8.一種進(jìn)行氣-液反應(yīng)的方法，其改進(jìn)包括該方法包括權(quán)利要求1所述的攪拌裝置。
9.一種芳香族硝基化合物進(jìn)行氫化反應(yīng)的方法，其改進(jìn)包括該方法包括權(quán)利要求1所述的攪拌裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中，所述液體混合器的直徑dF是氣體攪拌器的直徑dG的大約80％到大約120％。
11.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中，所述液體混合器的高度是氣體攪拌器高度的大約5％到大約20％。
12.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中，所述氣體攪拌器和液體混合器的葉片的數(shù)目是4到8。
13.如權(quán)利要求7所述的攪拌裝置，其中，所述空心攪拌器是一管式攪拌器或泵推進(jìn)器。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種由一氣體攪拌器和一液體混合器或兩個(gè)液體混合器制造成的攪拌裝置，這些攪拌器被安裝在一根軸上并且各自具有一個(gè)進(jìn)料口和至少一個(gè)出料口，其中攪拌器和混合器的出料口之間或兩個(gè)混合器的出料口之間有一定距離，距離的比率a/d在大約0.02到大約0.5，其中a指出料口之間的距離，而d指攪拌器或混合器的直徑；比率b/d在大約0.01到大約0.4，其中b指兩攪拌器外沿之間的距離，而d指攪拌器或混合器的直徑。
文檔編號(hào)B01F3/04GK1915480SQ20051009243
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月18日
發(fā)明者R·布什, B·凱根霍夫, J·芒尼格, F·斯特芬斯, J·里特 申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)股份公司