[发明专利]用于流体进料的设备及其进料方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于流体进料的设备及其进料方法，尤其适用于具有较高雷诺数、化学性质活泼的液相流体物料进料。

技术背景

石油、化工及医药行业所用到的工艺设备液体进料方式多种多样，比较普遍采用的是流体经管道在设备入口连接处直接进料的方式，对于一般的工艺流体来说，此种进料方式最简单直接而不会造成显著地不利影响。对于在管道内具有较高雷诺数、化学性质活泼的液相流体物料，经管道连续进入体积较大的全充满液体的管式反应器内进行近似平推流化学反应的情况，目前同样采用了直接进料的进料方式，即管道内物料经入口直接进入设备。

对于此种直接进料方式，由于设备空间明显大于管道尺寸，液体进入设备时流道空间会突然扩大，设备内主体流速与入口流速梯度很大，流体以射流形式进入，会形成“卷吸”现象，产生漩涡运动，返混程度较大，不利于需要在平推流的条件下反应物的反应生成期望产物。由于物料性质活泼，在返混的作用下，反应加速并引起局部过热，在入口处的区域容易生成不希望得到的副产物，这类副产物多为多聚体及一些粘稠胶状的物质，逐渐堆积后附着在反应器内壁上，影响产品质量的同时也会造成设备清洗的困难。

CN93216520.6涉及一种与空调机相配置的送风旋流导向器，包括一可配置于空调机送风口的框架，框架的内壁上配置有导向百叶，可使空调送风呈旋流状态，从而减轻了局部吹风强度，且增加了与室内被调节空气的混合，提高了热交换。据测试，配置本实用新型的空调机比未配置前效率提高了10～20%。但该实用新型无法应用液体进料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中返混较多、存在死区的问题，提供一种新的用于流体进料的设备进料方法。该设备用于较高雷诺数、化学性质活泼的液相流体物料进料中，具有返混较小、基本不存在死区的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相适应的新的用于流体进料的设备进料方法。

为解决上述问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种用于流体进料的设备，包括进料管、设有流体入口和出口的容器，其特征在于在容器的流体入口处的内部或外部设置有旋流导向器，所述旋流导向器结构至少包括进料管、导流管，导流管与进料管相连，导流管型式为内置旋流槽型、内置Z型或外置钳型。

上述技术方案中，优选地，所述导流管型式为内置旋流槽型时，旋流导向器结构包括进料管、旋流槽和挡板，进料管连接在容器入口，旋流槽沿进料管轴心呈对称的螺旋分布设置，底部与入口封头内壁连接；挡板覆盖在旋流槽上方，与容器内壁面之间形成封闭的以进口为中心双向旋流的空间，进料液体在旋流器内流向由垂直进入转变为沿旋流槽圆周对称两端相反的方向垂直于容器横截面切向流入容器，出料液体在容器内形成螺旋流动。

上述技术方案中，更优选地，所述旋流槽的两端流出口平面在沿中心轴对称的同一条直径面上，且流出方向垂直于容器横截面。

上述技术方案中，更优选地，所述旋流槽外径di与容器主体内径Di比值在0.2～0.8之间；所述旋流导向器旋流槽绕中心旋转圈数n为1≤n≤9。

上述技术方案中，更优选地，所述的旋流导向器旋流槽设置为流道宽度绕中心渐进扩大的形式，使得进料流体在导流槽内流速更好的完成初步的稳定降低，更有利于流体在容器内接近平推流螺旋流动。

上述技术方案中，优选地，所述导流管型式为内置Z型时，旋流导向器包括进料管和导流管两部分，进料管在容器入口内壁处连接入导流管对称中心，导流管垂直于进料方向设置，两个出口在平行管道的两端垂直弯出，方向沿导流管中心对称，并紧贴容器内壁。进料流体经此导流管将使流体轴向进入容器转变为轴径向进入容器，出料后在容器内形成螺旋流动。

上述技术方案中，更优选地，所述导流管垂直于进料段的长度L与容器内径Di比值在0.2～0.8之间。

上述技术方案中，优选地，所述导流管型式为外置钳型时，旋流导向器包括进料管和导流管两部分，进料管在容器外经三通平分成至少两路导流管进入容器，每个导流管沿容器轴心对称进入，进料方向与容器主体轴向垂直，出口中心在同一容器径向平面上但空间相错，流体经导流管流出后在容器内形成螺旋推进运动。

上述技术方案中，更优选地，所述导流管的两出口中心与容器轴心垂直距离为0.1D～0.4D之间。