[发明专利]一种适用于不稳定及爆炸性气体的气体混合装置

说明书

技术领域

本发明涉及化工机械技术领域，具体地说，涉及一种适用于不稳定及爆炸性气体的气体混合装置。

背景技术

目前在国内有关于易燃易爆与氧气混合的反应装置，但反应器混合对于控制混合器的限制在于与氧气混合，很少有关于适用于比氧气更活泼的气体的报道，例如：氟气。

强氧化剂次氟酸三氟甲基酯（CF₃OF）与还原剂（CO）一氧化碳通过热自由基法合成氟甲酸三氟甲基酯之前需要充分混合，但不发生氧化还原反应。强氧化剂次氟酸三氟甲基酯（CF₃OF）与还原剂（CO）一氧化碳在常温下混合很容易发生氧化还原反应生成氟光气，反应剧烈时还会发生爆炸。

专利CN202237909U，公开了一种易燃易爆气体与氧气安全混合的混合器，其顶部设有混合气体出口，混合罐上部设有填料层，混合罐下部有易燃易爆气体进气管和氧气进气管，所述易燃易爆气体进气管和氧气进气管上均匀设有出气孔。专利CN202237909U的使用范围局限于易燃易爆气体与氧气的混合，并不使用于比氧气氧化性更强的气体，而且没有使用有效的方法控制混合气体温度，降低混合气体的活化能，以达到不反应的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明首先提供一种适用于不稳定及爆炸性气体的气体混合装置，包括气体均匀混合器、第一气体输入管、第二气体输入管和气体输出管；所述气体均匀混合器底部设有第一气体输入管和第二气体输入管，该混合器顶部设有气体输出管；所述第一气体输入管在气体均匀混合器内的一端设有气体均匀分布器；所述第二气体输入管在与气体均匀混合器底部连通时均匀分布多个管口；所述气体均匀混合器的顶部为斜坡式设计，斜度为30°～75°。

上述斜角处采用特殊处理平滑，不容易产生气体滞留，材料为金属耐腐蚀材料。

进一步地，所述气体均匀分布器为带圆柱喷嘴的圆盘。

更进一步地，所述气体均匀分布器的圆盘上设置有多个丝孔，该丝孔与圆柱喷嘴一一对应连接。

其中，所述丝孔与喷嘴采用螺纹连接。

所述喷嘴上的喷孔孔径大小为1.5～3mm，喷嘴个数视气体流量和喷孔截面积而定，其关键是将喷孔处气体流速控制在15～40cm/s。

进一步地，所述气体混合装置还包括一个冷媒夹套，所述冷媒夹套装在气体均匀混合器壁的外部。冷媒夹套具有对混合器进行-60℃～20℃的温度调节，夹套采用耐低温耐腐蚀金属材料，如不锈钢、碳钢等。

作为优选，所述气体均匀混合器、第一气体输入管、第二气体输入管、气体均匀分布器和气体输出管采用耐腐蚀金属材料，如不锈钢，碳钢等。

本发明还进一步提供了前述气体混合装置的使用方法，具体为：将需要混合的气体，分别通入第一气体输入管和第二气体输入管，并根据混合气体的物性通过夹套冷却的方式降低物料的活化能，进入第一气体输入管的气体经过第一气体输入管末端的气体均匀分布器均匀进入气体均匀混合器，进入第二气体输入管的气体经第二气体输入管与气体均匀混合器底部连通时均匀分布的多个管口进入气体均匀混合器，使得需要混合的气体迅速混合均匀，然后经过气体均匀混合器的斜坡式顶部从气体输出管输出。

如上所述，本发明提供的一种适用于不稳定性及爆炸性气体混合装置，在进行两种或多种气体混合时，能根据混合气体的物性通过夹套冷却的方式降低物料的活化能，使混合气体不容易发生发生，即使发生反应也能做降温处理，阻止进一步反应，圆盘式分布器和均匀的进料导入管能使气体迅速混合均匀，顶部斜度式设计使混合气体不易容发生滞留，处理平滑的斜角使气体不能富集和发生反应。

本发明的有益效果在于：

气体均匀混合器外部的夹套式设计能根据混合的物料特性选用不同冷媒对物料降温，从而降低物料的活化能，在物料得到充分反应的同时而不发生化学反应，在发生反应时也能通过温度控制，阻止物料进一步反应。

第一气体输入管末端采用均匀式圆盘柱状喷嘴进料的方式，末端采用在气体均匀混合器底部均匀分布的方式，第二气体输入管与气体均匀混合器底部连通时均匀分布的多个管口，使气体迅速混合均匀，而不发生激烈的碰撞。

混合器顶部采用斜度式出料的方式，使充分混合的物料不容易滞留而发生化学反应，特殊处理的斜角使物料不容在斜角出发生富集而发生反应。

综上所述，本发明具有混合均匀，物料不容易滞留，温度可控等优点，特别适用于不稳定及爆炸性气体的混合。

附图说明

图1为本发明气体混合装置纵向剖面示意图；

图2为气体均匀分布器俯视图；

图3为喷嘴侧视图；