相:分散相= 5:1)0
[0107]分散相物料在徑流式槳葉202與擋板4的共同作用下循環(huán)剪切分散、進(jìn)入由第二軸流式槳葉203吸入輸送的連續(xù)相物料中、再被第一軸流式槳葉201進(jìn)一步分散乳化后經(jīng)出料口 10流出乳化器(本例采用了模擬介質(zhì)模擬乳化，不產(chǎn)生放熱；當(dāng)進(jìn)行熱量變化的反應(yīng)如烷基化反應(yīng)時(shí)，從出料口 10連續(xù)流出的乳化液經(jīng)換熱器進(jìn)行溫度調(diào)整，使溫度控制在合適范圍內(nèi)，循環(huán)回到乳化器)。滿足要求的乳化液從出料口 10收集。
[0108]乳化程序結(jié)束后，可開(kāi)啟物料排凈口7，將剩余的物料排出乳化器。
[0109]2、乳化結(jié)果
[0110](I)乳化程度考察
[0111]采用如上的方法進(jìn)行乳化，考察乳液分相50%所用的時(shí)間。經(jīng)測(cè)定，乳液分相50%時(shí)需要的時(shí)間為40?70min。
[0112]可見(jiàn)，本發(fā)明的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器中，采用功率輸入能力強(qiáng)的徑流式槳葉，與安裝的擋板相配合，加上軸流式槳葉的配合作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物料的高效剪切分散并達(dá)到適宜的乳化程度。
[0113](2)乳化效率考察
[0114]采用如上的方法進(jìn)行乳化，獲得的乳化液考察分散相的液滴直徑。經(jīng)測(cè)定，分散相的液滴直徑d32<80ym的含量大于80%。分散相液滴直徑小，有利于提高反應(yīng)效率。
[0115]可見(jiàn)，本發(fā)明的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器在分散乳化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)界面的高效更新，強(qiáng)化了傳質(zhì)效果。
[0116](3)物料循環(huán)參數(shù)考察
[0117]在乳化過(guò)程中，測(cè)定物料循環(huán)參數(shù)。經(jīng)測(cè)定，以軸流式槳葉直徑計(jì)算的循環(huán)流量數(shù)大于0.79。
[0118]可見(jiàn)，本發(fā)明的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器設(shè)置了驅(qū)動(dòng)反應(yīng)體系流動(dòng)的軸流式槳葉，強(qiáng)化了乳化器中物料流體的循環(huán)輸送能力，可以滿足烷基化反應(yīng)所需的物料循環(huán)內(nèi)外比的調(diào)控能力。
[0119](4)分散乳化體系的單位體積攪拌功率消耗
[0120]經(jīng)測(cè)定，分散乳化體系的單位體積功率消耗在3?lOkw/m3范圍內(nèi)?？梢?jiàn)，本發(fā)明的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器具有很高的生產(chǎn)效率。
[0121]綜上可見(jiàn)，本發(fā)明在強(qiáng)化循環(huán)流動(dòng)能力的同時(shí)，軸流式槳葉的剪切分散能力得到改善。鑒于過(guò)度分散乳化會(huì)影響分相性能，對(duì)徑流式槳葉的直徑進(jìn)行了合理調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)功率消耗在兩種槳葉上的合理分配，滿足分散乳化而強(qiáng)化輸送，總體功耗狀況穩(wěn)定。
[0122]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非用于限制本發(fā)明。在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器，其特征在于，所述的乳化器包括: 殼體(3); 攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I); 攪拌軸(2)，其由攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)驅(qū)動(dòng)； 第一軸流式槳葉(201)，其位于攪拌軸上； 第二軸流式槳葉(203)，其位于攪拌軸上； 徑流式槳葉(202)，其位于攪拌軸上第一軸流式槳葉(201)和第二軸流式槳葉(203)之間； 擋板(4); 組分分布器(6); 進(jìn)料管(8);和 出料口(10)。2.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器，其特征在于，所述的乳化器還包括: 換熱夾套(5)，其位于殼體外壁上;較佳地，該換熱夾套(5)包括半管形換熱盤(pán)管； 物料排凈口(7);和/或 所述的進(jìn)料管(8)上還包括循環(huán)進(jìn)料管(9)。3.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器，其特征在于，所述的乳化器殼體(3)包括:上封頭(301);筒體(302);下封頭(303);較佳地，所述的上封頭(301)和下封頭(303)為橢球型封頭結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1-3任一所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器，其特征在于，所述的出料口(10)位于筒體(302)的側(cè)壁;或 所述的進(jìn)料管(8)和循環(huán)進(jìn)料管(9)位于下封頭(303)上;或 所述的物料排凈口(7)位于下封頭(303)上;或 所述的組分分布器(6)穿過(guò)殼體(3)進(jìn)入殼體內(nèi)；或 所述的換熱夾套(5)覆蓋于筒體(302)的側(cè)壁;或 所述的攪拌軸(2)穿過(guò)上封頭(301)，在下封頭(303)內(nèi)被定位。5.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器，其特征在于，所述的第一軸流式槳葉(201)和第二軸流式槳葉(203)選自:螺旋槳，翼型槳;較佳地是螺旋槳;或 所述的第一軸流式槳葉(201)和第二軸流式槳葉(203)的直徑為筒體(302)直徑的0.80?0.88倍;或 所述的第一軸流式槳葉(201)安裝于攪拌軸(2)上距離上封頭(301)的上底部垂直距離為所述筒體(302)直徑的0.8?1.5倍的位置;或 所述的第二軸流式槳葉(203)安裝于攪拌軸(2)上距離下封頭(303)的下底部垂直距離為所述筒體(302)直徑的0.2?1.5倍的位置。6.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器，其特征在于，所述的徑流式槳葉(202)選自:直葉圓盤(pán)渦輪槳，對(duì)稱凹葉圓盤(pán)渦輪槳，不對(duì)稱凹葉圓盤(pán)渦輪槳，斜葉槳；較佳地是圓盤(pán)渦輪槳;或 所述的徑流式槳葉(202)是一個(gè)或多個(gè);較佳地是I?5個(gè);較佳地，所述的多個(gè)徑流式槳葉的層間距為所述徑流式槳葉(202)直徑的0.8?1.5倍;或 所述的徑流式槳葉(202)的直徑為筒體(302)直徑的0.45?0.55倍。7.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器，其特征在于，所述的擋板(4)的數(shù)量是2?12片;較佳地為2-10片;較佳地，多片擋板(4)是均勻分布的;或 所述的擋板(4)的寬度為所述筒體(302)的直徑的1/20?1/8;較佳地為1/12?1/10;或 所述的擋板(4)的長(zhǎng)度與筒體(302)的直邊長(zhǎng)度相同；或 所述的擋板(4)與筒體(302)的內(nèi)壁的離壁距離為擋板(4)寬度的1/12?1/8。8.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器，其特征在于，所述的組分分布器(6)包括進(jìn)料口(601)和分布管(602);所述的分布管(602)上分布有孔;較佳地，所述的組分分布器(6)為圓管型分布器;較佳地，所述的分布管(602)的直徑為所述的徑流式槳葉(202)直徑的0.8?1.2倍;或 所述的組分分布器(6)安裝于所述徑流式槳葉(202)與第二軸流式槳葉(203)之間；較佳地，所述的組分分布器(6)與所述徑流式槳葉(202)之間的垂直距離為所述徑流式槳葉(202)高度的0.5?1.5倍，較佳地為0.8?I.2倍。9.權(quán)利要求1-8任一所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器的用途，其特征在于，所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器用于進(jìn)行不互溶液體的乳化;較佳地，用于在高密度粘性物料中進(jìn)行低密度低粘性物料的分散乳化。10.—種利用權(quán)利要求1-8任一所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器進(jìn)行乳化的方法，其特征在于，所述方法包括:提供權(quán)利要求1-8任一所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器，通過(guò)進(jìn)料管(8)或循環(huán)進(jìn)料管(9)向筒體(302)內(nèi)輸入連續(xù)相物料;通過(guò)組分分布器(6)向筒體(302)內(nèi)輸入分散相物料;開(kāi)啟攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)，分散相物料在徑流式槳葉(202)與擋板(4)的共同作用下循環(huán)剪切分散、進(jìn)入由第二軸流式槳葉(203)吸入輸送的連續(xù)相物料中、再被第一軸流式槳葉(201)進(jìn)一步分散乳化后，由出料口(10)流出乳化器，獲得乳化產(chǎn)物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器及乳化方法，其包括：殼體，攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)，攪拌軸，第一軸流式槳葉，第二軸流式槳葉，徑流式槳葉，擋板，組分分布器，進(jìn)料管和出料口。所述的強(qiáng)化輸送的機(jī)械攪拌式連續(xù)乳化器，通過(guò)徑流式攪拌槳葉與擋板的作用、以及通過(guò)在不同區(qū)域安裝軸流式槳葉強(qiáng)化體系流體的輸送及循環(huán)流動(dòng)能力，可實(shí)現(xiàn)在高密度粘性物料中進(jìn)行低密度低粘性物料的分散乳化，并且乳化效果非常理想。
【IPC分類】B01F3/08, B01F7/22, C10G50/00, B01F7/18, B01F15/06, B01F7/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105664745
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610173118
【發(fā)明人】沈春銀, 戴干策, 潘敏
【申請(qǐng)人】華東理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日