范圍為5:1?20:1 ；
[0045]所述殼體I上部的第一物料進(jìn)口 3輸入液體原料，殼體下部的第二物料進(jìn)口 9輸入氣體、液體或固體中一種或兩種；
[0046]所述產(chǎn)物出口 7連接離心機(jī)或干燥器；
[0047]參見圖1所示，進(jìn)一步改進(jìn)的實施例，所述旋轉(zhuǎn)軸5軸表面設(shè)有導(dǎo)流螺紋51，所述夾套內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有靜止導(dǎo)流螺紋61 ;有助于物料之間的反應(yīng)混合均勻，也方便控制物料在反應(yīng)空間內(nèi)的時間等；所述螺紋的橫截面傾斜角范圍為1-30° (也即螺紋中心線與旋轉(zhuǎn)軸縱軸之間的夾角)；更進(jìn)一步改進(jìn)的實施例，所述螺紋的橫截面傾斜角范圍為1-15°，這有助于物料之間的反應(yīng)混合均勻。
[0048]實施例2
[0049]參見圖2所示，本發(fā)明一種連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器在多相流反應(yīng)過程中的應(yīng)用，以氣液反應(yīng)L1H與CO2反應(yīng)生產(chǎn)Li2CO3為例:
[0050]實驗所用轉(zhuǎn)軸長度與橫截面半徑比為10:1，腔體容積為50L的旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，將L1H溶液置于原料罐12，通過泵11的作用，溶液將以20L/h泵入容積為50L的旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器腔體內(nèi)，調(diào)節(jié)PH值為9，同時以25L/h的流量將CO2氣體通入旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器腔體內(nèi)，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸速度為500rpm。氣液在轉(zhuǎn)軸導(dǎo)流螺紋的作用下充分接觸，，將混合沉淀液通入離心機(jī)進(jìn)行脫水洗滌，再通入干燥罐調(diào)節(jié)溫度160°C干燥2h，最終得到Li2CO3的純度為99.00%。
[0051]實施例3
[0052]參見圖2所示，本發(fā)明一種連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器在多相流反應(yīng)過程中的應(yīng)用，以氣液反應(yīng)L1H與CO2反應(yīng)生產(chǎn)Li2CO3為例
[0053]實驗所用轉(zhuǎn)軸長度與橫截面半徑比為10:1，腔體容積為50L的旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，將L1H溶液置于原料罐，通過泵的作用，溶液將以12L/h泵入容積為50L的旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器腔體內(nèi)，調(diào)節(jié)PH值為10，同時以15L/h的流量將CO2氣體通入旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器腔體內(nèi)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸速度為400rpm。氣液在轉(zhuǎn)軸導(dǎo)流螺紋的作用下充分接觸，，將混合沉淀液通入離心機(jī)進(jìn)行脫水洗滌，再通入干燥罐調(diào)節(jié)溫度160°C干燥2h，最終得到Li2CO3的純度為99.20%。
[0054]實施例4
[0055]參見圖2所示，本發(fā)明一種連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器在多相流反應(yīng)過程中的應(yīng)用，以液液反應(yīng)LiCl與Na2CO3反應(yīng)生成Li2CO3為例。
[0056]實驗所用轉(zhuǎn)軸長度與橫截面半徑比為10:1，腔體容積為50L的旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，將LiCl溶液置于原料罐，將LiCl以20L/h泵入50L旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器腔體內(nèi)，同時以20L/h泵入濃度為5mol/L Na2CO3,調(diào)節(jié)PH值為9.5，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速650rpm進(jìn)行反應(yīng)，將混合沉淀液通入過濾器，最終得到Li2CO3的純度為98.5%。
[0057]實施例5
[0058]參見圖2所示，本發(fā)明一種連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器在多相流反應(yīng)過程中的應(yīng)用，以液固反應(yīng)L1H與NH4HCO3生成Li2CO3為例。
[0059]實驗所用轉(zhuǎn)軸長度與橫截面半徑比為10:1，腔體容積為50L的旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，將L1H溶液置于原料罐，將20L L1H溶液泵入50L旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器腔體內(nèi)，由泵泵入60°C水到夾套內(nèi)，再將1Kg NH4HCO3加入到轉(zhuǎn)軸內(nèi)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速700rpm，將混合沉淀液通入干燥罐，調(diào)節(jié)溫度150°C干燥2h，所得的Li2CO3純度為99.10%。
[0060]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，包括動力裝置和反應(yīng)器體，其特征在于: 所述反應(yīng)器體包括殼體、夾套和旋轉(zhuǎn)軸，所述殼體內(nèi)設(shè)夾套，該夾套包圍旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸和夾套之間的空腔為反應(yīng)空間； 所述殼體上設(shè)有通向反應(yīng)空間的至少兩個物料進(jìn)口和至少一個產(chǎn)物出口 ；所述殼體上還設(shè)有通向夾套的至少一個熱介質(zhì)進(jìn)口和至少一個熱介質(zhì)出口； 所述旋轉(zhuǎn)軸與動力裝置的輸出軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，其特征在于:優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)軸為臥式安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，其特征在于:優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)軸軸表面光滑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，其特征在于:優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)軸軸表面設(shè)有導(dǎo)流螺紋，所述夾套內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有靜止導(dǎo)流螺紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，其特征在于:優(yōu)選地，所述導(dǎo)流螺紋和靜止導(dǎo)流螺紋的橫截面傾斜角范圍為1-30° ;更優(yōu)選地，所述橫截面傾斜角范圍為1-15°。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4中任一所述的連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，其特征在于:優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)軸的長度與橫截面半徑比L:D范圍為5:1?40:1，優(yōu)選范圍為5:1?20:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，其特征在于: 優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)軸和殼體之間設(shè)有密封； 優(yōu)選地，所述殼體上靠近動力裝置的一端上下對稱分別設(shè)有一個物料進(jìn)口，遠(yuǎn)離動力裝置的一端上部設(shè)有一個產(chǎn)物出口； 優(yōu)選地，所述產(chǎn)物出口連接分離提純設(shè)備；所述分離提純設(shè)備是離心機(jī)或干燥器。
8.—種連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器在多相流反應(yīng)過程中的應(yīng)用，其特征在于，包括如下步驟: 1)將第一液體原料輸送到連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，自殼體上部的第一物料進(jìn)口進(jìn)入，輸送到反應(yīng)空間內(nèi)； 2)往夾套內(nèi)輸送熱介質(zhì)對連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器進(jìn)行加溫； 3)將第二原料輸送到連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，自殼體下部的第二物料進(jìn)口進(jìn)入，輸送到反應(yīng)空間內(nèi)； 4)開動連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，第一液體原料和第二原料在反應(yīng)器內(nèi)充分反應(yīng)混合均勻；最終物料自產(chǎn)物出口排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于:優(yōu)選地，第二原料為氣體、液體或固體中一種或兩種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于:優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速為10?2000rpm，熱介質(zhì)溫度為-50?500°C ;更優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速20?1200rpm，熱介質(zhì)溫度優(yōu)選-40?350°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)流旋轉(zhuǎn)軸反應(yīng)器，包括動力裝置和反應(yīng)器體;所述反應(yīng)器體包括殼體、夾套和旋轉(zhuǎn)軸，所述殼體內(nèi)設(shè)夾套，該夾套包圍旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸和夾套之間的空腔為反應(yīng)空間；所述殼體上設(shè)有通向反應(yīng)空間的至少兩個物料進(jìn)口和至少一個產(chǎn)物出口；所述殼體上還設(shè)有通向夾套的至少一個熱介質(zhì)進(jìn)口和至少一個熱介質(zhì)出口；所述旋轉(zhuǎn)軸與動力裝置的輸出軸連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)溫度控制精確、物料充分混合和攪拌；有著混合均勻、產(chǎn)品純度高、產(chǎn)量大、通用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)和操作簡單等優(yōu)點，特別適用于比重大、粘度大、易沉淀、停留時間長的物料的多相流（氣液、液液、氣液固）反應(yīng)體系。
【IPC分類】B01J14-00, B01J10-00, B01J8-10, B01J19-20
【公開號】CN104607131
【申請?zhí)枴緾N201310542394
【發(fā)明人】陳建峰, 桑樂, 初廣文, 羅勇, 鄒?？?
【申請人】北京化工大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月5日