[发明专利]一种高效多隔腔动混装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可将多种液相进行高效混合的设备，更具体的，涉及一种高效多隔腔动混装置，通过使用该高效多隔腔动混装置可以实现以连续工艺进料的多种液相的高效混合。该装置特别适用于化工、生工、制药、环保等行业的连续性操作的液-液混合和反应工程。

背景技术

在化工、制药、生工、环保等领域中，约有50%以上的工艺过程涉及液-液的混合和反应，其中有很大一部分甚至是生产核心工艺，如有机相间混合、有机/无机相间反应等等。良好的混合效果是这类过程顺利进行的必要条件，如在通过液-液接触和应用酸碱反应用碱液除去有机物残留酸性杂质的过程中，液-液混合效果直接影响有机物产物的最终纯度和效率。

一般的液-液混合场合可通过采用单腔全混釜并配套搅拌设备进行实现。但是对于连续性操作的液-液混合过程，采用单腔全混釜时，物料在釜内的停留时间较短，且在轴流式搅拌器的作用下，釜内物料容易形成短路，进入釜内物料极快地从出口排出，从而大大降低物料间的混合效果，并导致连锁的物料间反应速率慢、产物收率低等系列问题。针对单腔全混釜的不足，也有部分设计人员建议采用管道静态混合器。管道静态混合器的设备造价低，机械损耗小，但仍存在一些问题，如需要较大的管道排布空间，流程长且流体阻力大，对流量的要求较高，管程不易清洗等等；同时，管道静态反应器也不适合涉及有复杂反应的场合。

现代化工的发展趋势之一是将生产集成化和大型化，配套工业工艺放大，采用连续性操作，从而提高设备的生产效率，并减少设备投资。本发明高效多隔腔动混装置的结构相对紧凑，尤其适合连续性操作生产工艺，其开发紧跟现代化工的发展趋势，通过高效节能的混合效果，也符合国家节能减排的环保政策，具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效多隔腔动混装置，通过该种动混装置实现将以连续性工艺进料的多种液相进行多级、深度混合。

为实现上述目的所采取的技术方案是：一种高效多隔腔动混装置，主要包括动混釜体和动混搅拌器，还可以包括预混合器。

所述动混釜体主要包括物料进口、物料出口、隔腔板、隔腔板支撑、挡板、挡板支撑和搅拌法兰等。

所述动混搅拌器安装在动混釜体的搅拌法兰上，动混搅拌器主要包括电机、减速机、机架、搅拌传动结构、机械密封、安装底板、搅拌轴、搅拌桨和底轴承等。

所述物料进口设置在动混釜体的下封头上，数量可为一个或多个，拟进入动混釜体内进行混合的液体有两种进料方式：（1）以单股液体流从动混釜体的多个不同物料进口直接进入动混釜体内；（2）各种混合液体在动混釜体外先经过静态混合器等预混合器进行预混，形成一股液流后，再从单一物料进口进入动混釜体。后者的混合效果尤佳。

所述物料出口优先设置在动混釜体的上封头上，以充分利用动混釜体的内腔空间。

所述动混釜体内壁设有隔腔板支撑和挡板支撑，用于固定和支撑隔腔板和挡板。

所述隔腔板采用分块可拆式结构，以利于安装，通过紧固件固定安装在所述隔腔板支撑上；隔腔板中间开圆形孔，以形成物料通道，圆形孔的直径dg为动混釜体的内径D的0.1~0.8，优选0.2~0.3；隔腔板的数量视釜体的长径比而定，单个隔腔的高度S为动混釜体的内径D的0.5~2，优选0.9~1.1。

所述挡板采用分段可拆式结构，以利于安装，通过紧固件固定安装在挡板支撑上；各个隔腔内的挡板相对独立；单腔内挡板的数量为2~8个，优选4个；挡板离壁距离l为动混釜体的内径D的1/60；挡板宽度b为动混釜体的内径D的1/15~1/8。

所述机械密封必须配有封液系统和反冲洗系统。封液系统起着保压、润滑和冷却机封动静环端面的作用；反冲洗系统的应用是基于连续操作工艺的要求，在满釜操作工况下，反冲洗介质可防止物料中的固体小颗粒进入机械密封动静环端面间隙，从而避免动静环端面的剧烈磨损，延长机械密封的使用寿命。

所述搅拌桨优先安装于单层隔腔的中部位置，桨叶型式优先选用径向流型桨叶，如平直叶开启式涡轮桨，也可选用后掠式桨等。单层搅拌桨叶片数量为3~10片，桨径dj为动混釜体的内径D的0.2~0.8，优选0.35~0.5。

所述底轴承结构的设置，保证了在长轴工况下动混搅拌器高速运转时的稳定性和安全性，同时优化了轴系结构，有利于设备的大型化设计。