專利名稱：回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬物料反應(yīng)裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種適于多種粘稠流體相互混合、反
應(yīng)或粘稠流體與固體粉?；旌稀⒎磻?yīng)的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器。
技術(shù)背景 粘稠流體在混合、反應(yīng)的過程中，最重要的任務(wù)包括如下兩個把多種粘稠的流體混合，并使他們均勻分布和分散；把粘稠流體和固體粉粒混合，并使固體粉粒在粘稠流體中均勻分布和分散。只有在這個基礎(chǔ)上，物料才能實現(xiàn)最大化的混合以及最徹底地進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，而物料的反應(yīng)效果和混合程度取決于物料混合、反應(yīng)的方式，尤其是，混合方式的不同決定了物料反應(yīng)的效果和效率。 —般的混合反應(yīng)的方式，如攪拌混合式、回轉(zhuǎn)窯式等，會出現(xiàn)如下的問題[0004] (1)攪拌混合式，固體粉粒或某流體會在另一較大量的流體中被包裹，且會存在于被切割成較大粒徑的混合料塊中，無法進(jìn)行更細(xì)致的混合。當(dāng)產(chǎn)品的粘稠度較高時，采用攪拌式混合反應(yīng)器往往會出現(xiàn)靠反應(yīng)器壁的部分?jǐn)嚢璨痪鶆蚣爱a(chǎn)生反應(yīng)死角的情況，這樣勢必會造成物料沉淀、分層離析等現(xiàn)象的發(fā)生。
(2)回轉(zhuǎn)窯式，固體粉?；蚰沉黧w會在另一較大量的流體中被包裹，形成較大的混
合料塊，在攪拌過程中近似整體翻動，導(dǎo)致物料相互之間的分散程度變化不大。 上述混合反應(yīng)設(shè)備會出現(xiàn)固體粉粒在粘稠流體內(nèi)部結(jié)塊或成團(tuán)的現(xiàn)象，導(dǎo)致固體
粉粒在粘稠流體中分布不均勻，產(chǎn)生處理后的物料塊內(nèi)外不同的現(xiàn)象，不能發(fā)生充分的反
應(yīng)，降低了混合的均勻度，以及化學(xué)反應(yīng)的效率，同時也使設(shè)備的運行成本加高
實用新型內(nèi)容
本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，固體粉粒在粘稠流體中分布均勻，反應(yīng)充分，混合均勻度高，設(shè)備運行成本低的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器。[0008] 為達(dá)到上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的 —種回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，它包括給料單元及反應(yīng)器本體；所述給料單元的出料口與反應(yīng)器本體的入料口封接；所述反應(yīng)器本體采用蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。 作為一種優(yōu)選方案，本實用新型所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可選擇螺旋變徑式盤管結(jié)構(gòu)。[0011] 作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可選擇C型管結(jié)構(gòu)。[0012] 進(jìn)一步地，本實用新型所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可選擇波紋管結(jié)構(gòu)。[0013] 更進(jìn)一步地，本實用新型所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可選擇階梯型管式結(jié)構(gòu)。[0014] 另外，本實用新型所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)還可選擇曲別針型管式結(jié)構(gòu)。[0015] 其次，本實用新型所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)還可選擇蚊香型管式結(jié)構(gòu)。 本實用新型還可設(shè)有預(yù)混合器；所述預(yù)混合器包括入料殼體及預(yù)處理胎模；所述預(yù)處理胎模與入料殼體的出料端相接。
本實用新型所述預(yù)處理胎模可選擇板式結(jié)構(gòu)；在所述預(yù)處理胎模上設(shè)有柱狀通
3孔。 本實用新型還可設(shè)有氣固分離器；所述氣固分離器的入料口接反應(yīng)器本體的出料□。 本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，固體粉粒在粘稠流體中分布均勻，反應(yīng)充分，混合均勻度高，設(shè)備運行成本低。 本實用新型根據(jù)流體動力學(xué)原理，流體和類流體的混合效果取決于流體在混合過程中的運動方式，也就是取決于兩種或多種流體的接觸面積和交叉穿透面積，以及交叉穿透的次數(shù)。根據(jù)仿生學(xué)原理，動物的大腸的回轉(zhuǎn)蠕動混合方式是最理想，最完美的混合方式。因此，本實用新型是利用反應(yīng)器的形狀結(jié)構(gòu)使固體粉粒與較大量物料依回轉(zhuǎn)蠕動方式進(jìn)行混合反應(yīng)，來提高各種流體的接觸面積和交叉穿透面積以及交叉穿透的次數(shù)，同時，又使物料之間的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得更徹底，更均勻，使其溫度和壓力更高，物料酸堿性更均勻，游離的水蒸氣或氣體含量更大，同時也降低了這種回轉(zhuǎn)蠕動的阻力，提高了反應(yīng)的效率及效果。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步說明。本實用新型的保護(hù)范
圍不僅局限于下列內(nèi)容的表述。 圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型盤旋式變徑反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實用新型C式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實用新型異型波紋式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實用新型異型三角波紋式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本實用新型階梯式物料反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本實用新型階梯式變徑反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本實用新型曲別針型反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本實用新型蚊香型反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本實用新型螺紋式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本實用新型C式變徑反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12為本實用新型回復(fù)式變徑反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖13為本實用新型葫蘆型反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖14為本實用新型三角波式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖15為本實用新型預(yù)混合器側(cè)視圖； 圖16為本實用新型預(yù)混合器預(yù)處理胎模正視圖。
具體實施方式
如圖1所示，回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，它包括給料單元1及反應(yīng)器本體2 ;所述給料單元1的出料口與反應(yīng)器本體2的入料口封接；所述反應(yīng)器本體2采用蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。參見圖1， 10為電機；11為給料泵；9為進(jìn)料斗；12為進(jìn)料腔。 為增加物料的混合度，提高本實用新型使用效率，本實用新型還可設(shè)有預(yù)混合器3 ;所述預(yù)混合器3包括入料殼體4及預(yù)處理胎模5 ;所述預(yù)處理胎模5與入料殼體4的出料端相接。在需要配裝預(yù)混合器3時，僅需將預(yù)混合器3入料殼體4的入口與進(jìn)料斗9的出口進(jìn)行對接即可，參見圖15及圖16。 作為一種優(yōu)選方案，本實用新型所述預(yù)處理胎模5為板式結(jié)構(gòu)；在所述預(yù)處理胎模5上設(shè)有柱狀通孔6，參見圖15及圖16。 為提高本實用新型目標(biāo)產(chǎn)物的收率，并從環(huán)保工程角度考慮，本實用新型還可設(shè)有氣固分離器7及回收塔8 ;所述氣固分離器7的入料口接反應(yīng)器本體2的出料口 。參見圖1，8為回收塔；14為出料口 ；13為出料管道。從反應(yīng)器本體2排出的目標(biāo)產(chǎn)物經(jīng)出料管道13送至氣固分離器7進(jìn)行氣相-固相分離，由氣固分離器7排出的尾氣經(jīng)回收塔8進(jìn)行最終的無害化回收。本實用新型氣固分離器7及回收塔8可采用常規(guī)市售型，也可依據(jù)常規(guī)方案自行設(shè)計。 本實用新型回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器可采用如下形式 1、盤旋式變徑物料反應(yīng)器，參見圖2， 15為變徑過渡段。 2、C式物料反應(yīng)器(C型)曲率半徑可變，成為方型至Q型，參見圖3。 3、異型波紋式物料反應(yīng)器，參見圖4， 16為變徑過渡段。 4、異型三角式物料反應(yīng)器，參見圖5， 17為變徑過渡段。 5、階梯式物料反應(yīng)器(臺階型)可升、可降，以及水平放置，參見圖6。 6、階梯式變徑物料反應(yīng)器，參見圖7， 18為變徑過渡段。 7、回復(fù)式物料反應(yīng)器(曲別針型)長度和回復(fù)次數(shù)以及曲率半徑可變，參見圖8。[0050] 8、盤旋式物料反應(yīng)器(蚊香型)可升、可降，以及水平盤旋鋪設(shè)，參見圖9。[0051] 9、螺紋式物料反應(yīng)器(螺旋型)螺紋匝數(shù)以及每匝螺紋的直徑可變，參見圖10。[0052] 10、 C式變徑物料反應(yīng)器，參見圖11， 19為變徑過渡段。[0053] 11、回復(fù)式變徑物料反應(yīng)器，參見圖12，20為變徑過渡段。 12、波紋式物料反應(yīng)器(葫蘆型)波紋的波峰、波谷的高度和曲率、數(shù)量可變，連接部分可以為直段，參見圖13。 13、三角波式物料反應(yīng)器(菱形)三角波的波峰、波谷的高度和角度、數(shù)量可變，直線連接部分可以為O，參見圖14。 本實用新型反應(yīng)器入料端口一般設(shè)計成變徑式入口或直管，或者加裝一個預(yù)混合器；反應(yīng)器外形的改變迫使物料在發(fā)生器中發(fā)生回轉(zhuǎn)、變向、擠壓現(xiàn)象；每種發(fā)生器都可以在其中間部位增加不同直徑的直管段部分，增加反應(yīng)器的容積。使進(jìn)入反應(yīng)器中的某單元物料與其他單元的物料在混合時，增加相互之間的接觸面積，增加各單元物料交叉穿透面積和交叉穿透的次數(shù)。達(dá)到最佳的混合效果。 預(yù)混合器是回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器的選配部件，可根據(jù)實際工作情況選用。本實用新型預(yù)混合器的入料端口一般設(shè)計成變徑錐體式，出料端口有較大面積的擋板，和總面積略大于進(jìn)料端口面積的多個或一個出料口。 預(yù)混合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)是利用不同形狀的擋板，對進(jìn)入預(yù)混合器的物料進(jìn)行阻擋，在預(yù)混合器內(nèi)部達(dá)到一定壓力，迫使物料形成近似并列的薄片，在物料充滿預(yù)混合器后，由于后續(xù)的單元物料進(jìn)入預(yù)混合器形成的壓力，物料才從預(yù)混合器中以垂直于各單元物料形成的近似并列的薄片方向，形成細(xì)柱狀排出，實現(xiàn)多方向上的交叉穿透混合，從而達(dá)
5到物料相互之間的初步均勻分布和分散，然后進(jìn)入反應(yīng)器。[0059] 預(yù)混合器的工作原理 第一步預(yù)混合器中有一個擋板，迫使物料在預(yù)混合器中停留、堆積，在達(dá)到一定
的物料量后，對后進(jìn)入預(yù)混合器的物料產(chǎn)生阻力，迫使后進(jìn)入的物料被擠壓成片狀，隨著后
續(xù)單元物料的進(jìn)入，使先進(jìn)入預(yù)混合器的單元物料變得更薄，成為近似并列的薄片。
第二步預(yù)混合器中的物料，尤其是先進(jìn)入預(yù)混合器的單元物料，在給料泵的壓力
作用下，從擋板的出料孔被擠出預(yù)混合器，以細(xì)柱狀進(jìn)入反應(yīng)器。此時的細(xì)柱狀物料是由預(yù)
混合器中各個不同層次、不同單元的近似并列的薄片組成，從而使不同時間進(jìn)入預(yù)混合器
的單元物料，在形成近似并列薄片后，被擠壓混合成細(xì)柱狀，實現(xiàn)交叉穿透混合，進(jìn)入反應(yīng)器。
回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器的混合原理 本實用新型是關(guān)于多種粘稠流體相互混合、反應(yīng)或粘稠流體與固體粉?；旌?、反應(yīng)的設(shè)備中反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化形式。粘稠流體在混合、反應(yīng)的過程中，最重要的任務(wù)包括如下兩個把多種粘稠的流體混合，并使他們均勻分布和分散；把粘稠流體和固體粉?；旌希⑹构腆w粉粒在粘稠流體中均勻分布和分散。只有在這個基礎(chǔ)上，物料才能實現(xiàn)最大化的混合以及最徹底地進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。而物料的反應(yīng)效果和混合程度取決于物料混合、反應(yīng)的方式，尤其是，混合方式的不同決定了物料反應(yīng)的效果和效率。 本實用新型反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)是利用反應(yīng)器的外形結(jié)構(gòu)變化，迫使物料變成近似并列的薄片，并發(fā)生不同方向的回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生多方向的交叉穿透混合。如圖所示，可以采取不同的結(jié)構(gòu)方式，目的在于使物料產(chǎn)生回轉(zhuǎn)和蠕動，實現(xiàn)多方向上的交叉穿透混合，以及提高交叉穿透混合的次數(shù)，從而達(dá)到物料相互之間的均勻分布和分散。物料在泵的推動下離開預(yù)混合器，進(jìn)入反應(yīng)器中。由于反應(yīng)器內(nèi)物料的阻力作用，被泵推進(jìn)反應(yīng)器的任意單元的初混物料，在反應(yīng)器外形結(jié)構(gòu)的作用下，被迫形成越來越薄的片狀混合物料，隨著后續(xù)被泵推入的物料的進(jìn)入，該單元物料被擠壓為更薄的物料，并且與其他單元的物料交叉穿透混合，同時由于反應(yīng)器外壁的形狀不同會出現(xiàn)某種特定的不同方向的旋轉(zhuǎn)，使物料的交叉穿透的面積和次數(shù)大幅度增加。反應(yīng)器外壁的形狀可以使物料發(fā)生反復(fù)的正反方向的交叉穿透混合。而且某一單元的混合物料交叉穿透混合時，已經(jīng)形成極薄的薄片，這種反應(yīng)器的外形決定了這個某一單元的混合物料，以一種薄片的形式被交叉穿透混合無數(shù)次。因此該種回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器對于流體或類流體物料的混合程度可以達(dá)到物料材料特性的極限。使混合和分散實現(xiàn)最理想的效果。 可以理解地是，以上關(guān)于本實用新型的具體描述，僅用于說明本實用新型而并非受限于本實用新型實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本實用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，其特征在于，包括給料單元(1)及反應(yīng)器本體(2)；所述給料單元(1)的出料口與反應(yīng)器本體(2)的入料口封接；所述反應(yīng)器本體(2)采用蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，其特征在于所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)為螺旋變徑式盤管結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，其特征在于所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)為C型 管結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，其特征在于所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)為波紋管結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，其特征在于所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)為階梯型管式結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，其特征在于所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)為曲別 針型管式結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，其特征在于所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)為蚊香型管式結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7之任一所述的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，其特征在于還設(shè)有預(yù)混合 器(3);所述預(yù)混合器(3)包括入料殼體(4)及預(yù)處理胎模(5);所述預(yù)處理胎模(5)與入料殼體(4)的出料端相接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，其特征在于所述預(yù)處理胎模(5)為板 式結(jié)構(gòu)；在所述預(yù)處理胎模(5)上設(shè)有柱狀通孔(6)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，其特征在于還設(shè)有氣固分離器(7);所述氣固分離器(7)的入料口接反應(yīng)器本體(2)的出料口。
專利摘要本實用新型屬物料反應(yīng)裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種適于多種粘稠流體相互混合、反應(yīng)或粘稠流體與固體粉?；旌?、反應(yīng)的回轉(zhuǎn)蠕動型反應(yīng)器，它包括給料單元(1)及反應(yīng)器本體(2)；所述給料單元(1)的出料口與反應(yīng)器本體(2)的入料口封接；所述反應(yīng)器本體(2)采用蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；所述蠕動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可選擇螺旋變徑式盤管、C型管或波紋管等結(jié)構(gòu)。本實用新型還設(shè)有氣固分離器(7)及回收塔(8)；所述氣固分離器(7)的入料口接反應(yīng)器本體(2)的出料口。本實用新型固體粉粒在粘稠流體中分布均勻，反應(yīng)充分，混合均勻度高，設(shè)備運行成本低。
文檔編號B01F5/06GK201524563SQ20092020345
公開日2010年7月14日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者張文標(biāo), 張明海, 李福生 申請人:張文標(biāo)