[发明专利]一种多物料流体自搅拌分级混合反应装置

说明书

本发明属于化工设备技术领域，具体涉及一种多物料流体自搅拌分级混合反应装置，包括进口端罐盖、出口端罐盖和罐体单元，罐体单元包括环形罐壁、第一隔板和第二隔板，第一隔板上设有进料孔，第一隔板和第二隔板之间构成导流腔室，第二隔板上设置有两个与导流腔室连通的导流管和残液排放孔，两个导流管对称安装在第二隔板上且出口端开口方向相反，导流管的出口端沿环形罐壁圆周的切线或近似切线方向设置。该反应装置采用将物料流体既作为原料、同时又作为搅拌混合的驱动媒介的新型搅拌方式，使多种物料流体在混合过程中通过流体自身搅拌、分级混合而强化混合效果，可广泛应用于气体的吸收、溶解、萃取与反萃取、多种流体物料混合反应等化工过程。

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，具体涉及一种多物料流体自搅拌分级混合反应装置。

背景技术

在化工领域，萃取与反萃取、气体在液体中的溶解、以及多种流体间进行反应等化工过程中，不同物料流体如气体与液态流体，互不相溶的有机溶液与水溶液之间的混合状态决定着溶解、传质的效果，进而影响到化学反应的进行。常用混合过程的完成大多依赖化工容器内的机械搅拌，机械搅拌存在装置复杂、容易形成部分流体短路、停留时间分布范围宽而混合不均匀等问题，且传质效果较差。在作为萃取与反萃取等加工过程的设备时，因混合、传质过程不充分，萃取或反萃取较难达到饱和或接近饱和容量，使过程效率下降；因流体具有不同酸碱性而对搅拌装置产生腐蚀；在带压操作过程中机械搅拌装置的密封困难，存在机械搅拌装置安装维修成本高等不足。而在存在结晶物的化工过程中，机械搅拌方式下反应罐中心的流速最高而靠近内壁面的流速最低，容易在罐壁上形成结垢。

常用混合过程中还包括另外一种常用的设备和方法，即管道混合，在管道中填装异形结构件，两种流体以一定流速经过管道时，通过管道内的异形结构件强化湍流，实现混合效果。这种设备和方法也存在诸多缺陷，缺陷一是需要占用较大的空间，二是管道弯头多，无效能耗高，三是管径与长度一旦确定，在操作过程中弹性操作可调节范围小，四是维修不便。

发明内容

本发明是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种多物料流体自搅拌分级混合反应装置，该反应装置不采用机械搅拌方式，而是采用将物料流体既作为原料、同时又作为搅拌混合的驱动媒介的新型搅拌方式，使多种物料流体在混合过程中通过流体自身搅拌、分级混合而强化混合效果，可广泛应用于气体的吸收、溶解、萃取与反萃取、多种流体物料混合反应等化工过程。

本发明的技术方案是：

一种多物料流体自搅拌分级混合反应装置，包括进口端罐盖、出口端罐盖和设置在所述进口端罐盖和出口端罐盖之间的罐体单元，所述出口端罐盖上设有出料管，所述进口端罐盖上设有底流出口管和用于向反应装置内输送物料的进料管，所述进料管沿所述进口端罐盖的壁面圆周切线或近似切线方向设置；所述罐体单元包括环形罐壁和第一隔板，所述第一隔板上设有进料孔，所述罐体单元内还设有第二隔板，所述第一隔板和第二隔板之间构成导流腔室，所述第二隔板上设置有两个与所述导流腔室连通的导流管和残液排放孔，两个所述导流管对称安装在所述第二隔板上且出口端开口方向相反，所述导流管的出口端沿所述环形罐壁圆周的切线或近似切线方向设置。

上述进料孔以及导流管的数量、形状、安装位置以及残液排放孔的安装位置、形状和数量均可根据实际生产需要设置。

罐体单元中的隔板数量不限于上述给出的第一隔板和第二隔板的组合，实际生产中可根据需要装配多组隔板组合。上述罐体单元还可以进行简化，去掉第二隔板，将第一隔板上的进料孔设置在该第一隔板的中间位置，在两个进料口上固定安装两个导流管，通过改变导流管的长度和形状，使导流管出口端的开口方向仍沿环形罐壁圆周的切线或近似切线方向设置；即另一种可能的方案为取消第二隔板成为单层隔板的罐体单元。所述罐体单元为单隔板型，所述罐体单元包括环形罐壁和第一隔板，所述第一隔板上设置有两个进料孔，两个所述进料孔上分别安装有导流管，两个所述导流管的出口端开口方向相反，所述导流管的出口端沿所述环形罐壁圆周的切线或近似切线方向设置。