[发明专利]用于混合两种或多种气流或液流的方法和装置有效

专利信息
申请号: 200710199508.9 申请日: 2007-12-10
公开(公告)号: CN101249393A 公开(公告)日: 2008-08-27
发明(设计)人: T·汉森;M·S·斯克乔思-拉斯穆森 申请(专利权)人: 赫多特普索化工设备公司
主分类号: B01F5/06 分类号: B01F5/06;B01F3/02;B01F3/04;B01F3/08
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 崔幼平;廖凌玲
地址: 丹麦灵比尼*** 国省代码: 丹麦;DK
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摘要:
搜索关键词: 用于 混合 多种 气流 方法 装置
【说明书】:

技术领域

本发明涉及充分混合两种或多种流体流。

本发明特别涉及用于混合两种或多种流体流的方法和装置,在流 体中产生流速的变化。

在催化部分氧化反应器中本发明是特别有用的,那里烃类进料和 氧化剂进料必须非常充分地混合。要得到在接着的催化床中优化的反 应这是很重要的。

背景技术

在现有技术中已知各种流体混合器,还有在催化部分氧化之前用 于烃类与氧化剂混合的那些混合器。

为了这个目的,Schulzer Chemtech公司已经开发了一种静态混合 器,它们表示在因特网上可找到的小册子中。该混合器包括一根管子, 在管子内表面上或在安装在管子中的轴上有叶片,而叶片产生混合、 湍流的流况。

在美国专利5,026,946号中表示一种混合器,其中将烃类与氧化剂 混合。该混合器包括两个同心的管子,内管在一端封闭并装设多个小 孔。烃在管之间的环形空间内流动,氧化剂通过孔从内管流出并与烃 混合。

美国专利5,112,527号公开一种用于低烷烃如天然气的自热转化的 工艺。为了均匀混合气态的烷烃、蒸汽和含有气体的氧气在入口通道 中安装静态混合器。但是,在静态混合器中的混合效率和产生的压力 降将随着流过混合器的气量而变化。

日本专利JP 32 13 132号描述了另一个混合器,在壳体中通过转轴 混合各种气体。轴的表面和壳体的内表面两者都呈现螺纹凹槽的形 状。这把气体推入到流动面积有一些最大和最小尺寸的流动通道。

在美国专利6,092,921号中公开的混合器/扩散器包括入口室、膨胀 器和出口室,其中将一个物体插入到膨胀器中产生锥形的环形流动通 道。

充分混合两种或多种气体或液体不可避免地要损失压力降。现有 技术混合装置的普遍现象是,当在操作中流速增加时,产生的压力降 也显著增加。而当流量减小时混合的质量也随之降低。

因此本发明的目的是提供一种简单的混合方法和装置,它充分混 合两种或多种流体,在流速改变时同样混合充分,但不会改变通过混 合器产生的压力降和混合效率。

发明内容

按照上述目的本发明涉及一种用于混合两种或多种流体流的方 法,其中在入口室将各种流体组合随后在一个或多个阶段中重复加速 和减速。通过调节最小流动通道的面积,在每个步骤中将加速的组合 流的最大线性速度值保持在进料流的质量流速的范围内。

本发明还提供用于混合两种或多种气流或液流的装置。装置的一 个实施例包括有座的主体;带塞的心轴,将心轴安装在该座中和该座 和该塞有许多锥形的表面构成相同的多个锥形的环形空间。在混合操 作时使心轴能在轴向在该座中移动该塞。该心轴和该塞可以包括流动 通道。

本发明的另一个实施例提供用于混合两种或多种气态或液态进料 流的一种装置,和它包括主体和与同轴安装在主体中的管塞连接的可 移动的心轴。靠近心轴的管塞是穿孔的,而在另一端它是开口的。通 过穿孔进料流进入管塞。带喷嘴的笼围绕管塞,许多环形混合元件围 绕笼,这些混合元件是互相分隔的。笼和混合元件在一端闭合,而那 里的管塞端是开口的。

本发明在流速的一定范围内在恒定的压力降下保证各流体的充分 混合。

附图说明

图1是本发明混合装置一个实施例的剖面图。

图2是安装在反应器入口本发明混合装置的剖面图。

图3是按照本发明混合和控制进料气体的反应器图。

图4是本发明混合装置另一个实施例的剖面图。

图5是本发明混合装置又一个实施例的剖面图。

具体实施方式

在所有的工艺过程中都有各种气体和/或各种液体的混合,而安装 在这样的混合下游的设备的性能取决于混合的效率。

一个例子是用烃(hydrocarbon)、蒸汽和氧化剂生产包含H2/CO的 合成气,氧化剂可以是空气、氧气或混合物,即富氧的空气。将原材 料混合随后进行催化氧化。还有,很重要的是在气体混合物进入催化 床之前避免在氧气和烃之间的反应。

为了得到催化床中优化的反应,非常重要的是在进入催化床之前 将各气流充分混合。

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