本發(fā)明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。

背景技術：

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(chǎn)生一個高湍流區(qū)，為強化熱、質(zhì)傳遞提供了極好的條件。兩股流體的的連續(xù)相相向撞擊，往復振蕩運動，導致撞擊區(qū)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(jié)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(fā)利用價值。

目前工業(yè)上所使用的撞擊流反應器多為內(nèi)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(qū)域小，有效混合能力收到限制，使得撞擊流技術在工業(yè)生產(chǎn)方面的應用受到的極大的限制。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明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，。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)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(cè)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(jié)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(cè)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(diào)，對稱擋板的曲率視工況需要也應可調(diào)，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。

本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

本發(fā)明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(xiàn)了傳統(tǒng)撞擊流強化傳質(zhì)傳熱的特點，同時使混合器內(nèi)物料循環(huán)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(nèi)實現(xiàn)循環(huán)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(cè)設換熱夾套，可用于對物料進行加熱或冷卻，對反應器內(nèi)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(jié)構、直徑、間距均可調(diào)，兩對稱的擋板間距及擋板曲率也可調(diào)。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(xiàn)初步混合，之后產(chǎn)生沿徑向兩側(cè)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(qū)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(huán)往復的繞流，大大增加了物料在撞擊區(qū)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.本發(fā)明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.本發(fā)明在結(jié)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(qū)的湍流強度，增大渦流區(qū)，使物料混合更充分，提高反應效率；

3.本發(fā)明在結(jié)構上增加了折流板，能夠使流體進行反復繞流形成了循環(huán)往復，從而增加物料在撞擊區(qū)的停留時間，使混合更加均勻，提高反應效率；

4.本發(fā)明進料口出口端的可調(diào)噴嘴，對稱擋板的間距和曲率，擋板的間距和曲率的調(diào)整會因物料的物理性質(zhì)改變而提高其混合的均勻度和混合效率。

5.本發(fā)明可適用于連續(xù)生產(chǎn)，也可間歇生產(chǎn)，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(jié)構示意圖；

圖2為圖1 A-A的剖視示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖所示實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明反應器由釜體3，進料管6，橢圓形釜底 9，頂蓋14等部件組成，可在釜體內(nèi)實現(xiàn)浸沒狀態(tài)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(jù)實際工況需要調(diào)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(diào)。每組進料管間設有折流板。釜體3為立式圓筒形，釜體外側(cè)設置換熱夾套5，可根據(jù)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(jù)反應產(chǎn)物的物理性質(zhì)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(qū)，在撞擊區(qū)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(chǎn)生了二次撞擊，同時每組撞擊區(qū)的物料要經(jīng)過折流板的繞流，從而增加物料在撞擊區(qū)的停留時間，充分提高混合效率。

實施例：

圖1是本發(fā)明所述對稱擋板式撞擊流混合反應器的結(jié)構示意圖。

圖中：1-溫度計、2-壓力表、3-釜體、4，8-換熱介質(zhì)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。

本發(fā)明的工作過程如下。液相工藝介質(zhì)在泵（圖中未涉及）的推動下，經(jīng)過流量計根據(jù)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(fā)生撞擊，撞擊區(qū)內(nèi)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(nèi)部流場分布可知物料沿徑向流動脫離高湍動區(qū)，在受到對稱擋板的限制后產(chǎn)生回流，回流的物料重新回到高湍動區(qū)內(nèi)發(fā)生二次撞擊，此時撞擊區(qū)的湍流強度因回流而增加，渦流區(qū)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(qū)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(huán)，這就使其在撞擊區(qū)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(qū)內(nèi)停留時間短的缺陷。當反應釜內(nèi)壓力超過許用壓力，可通過放空閥15釋放壓力；當釜內(nèi)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(jīng)后續(xù)處理，得到產(chǎn)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(zhì)。進料管噴嘴設置為浸沒狀態(tài)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(jié)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(yè)生產(chǎn)中的應用范圍。