一種混合器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種混合器，混合器包括套管式進(jìn)料接頭（6）、混合管（4）和出口管（5），進(jìn)料接頭（6）包括外管（2）和處于外管中的內(nèi)管（1），內(nèi)管（1）上形成有第一進(jìn)料口（11），外管（2）上形成有至少一個(gè)第二進(jìn)料口（21），外管（2）的出口與混合管（4）的入口連接，混合管（4）的出口與出口管（5）的入口連接，內(nèi)管（1）的出口處安裝有噴嘴（3），出口管（5）為彎曲管道。本實(shí)用新型的混合器尤其適用于通過(guò)水玻璃溶液與無(wú)機(jī)酸溶液混合形成硅溶膠，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小、混合效果良好、能連續(xù)作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種混合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種混合器，具體地，涉及一種用于水玻璃與酸混合反應(yīng)生成硅溶膠的混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]裂化催化劑生產(chǎn)中使用的硅溶膠是通過(guò)無(wú)機(jī)酸與水玻璃接觸反應(yīng)而制得的，但是無(wú)機(jī)酸與水玻璃反應(yīng)生成硅溶膠的反應(yīng)條件比較苛刻，只有二者比例合適、攪拌均勻且混合速度較快，才不至于形成硅凝膠而影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了制備質(zhì)量良好的硅溶膠，現(xiàn)有技術(shù)中提供了許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴且生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜的設(shè)備。
[0003]另外，中國(guó)專利CN201342325公布了一種制備硅溶膠的混合器，包括進(jìn)料接頭、混合管、混合室和出口管。由于該混合器中在混合室處管徑突然增大，使在混合管內(nèi)初步混合的液體，能在混合室形成渦流，從而充分混合液體。該混合器的混合效果較好，能夠連續(xù)穩(wěn)定地制備硅溶膠。但由于該混合器需要裝備一個(gè)甚至多個(gè)體積龐大的混合室，占據(jù)較大的空間，整體結(jié)構(gòu)笨重，因此限制了其應(yīng)用場(chǎng)合。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種混合器，該混合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、混合效果良好、可以連續(xù)混合并具有較小的外部體積等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種混合器，所述混合器包括套管式進(jìn)料接頭、混合管和出口管，所述進(jìn)料接頭包括外管和處于所述外管中的內(nèi)管，所述內(nèi)管上形成有第一進(jìn)料口，所述外管上形成有第二進(jìn)料口，所述外管的出口與所述混合管的入口連接，所述混合管的出口與所述出口管的入口連接，所述內(nèi)管的出口處安裝有噴嘴，其特征在于，所述出口管為彎曲管道。
[0006]優(yōu)選地，所述出口管為圓弧形彎曲管道。
[0007]具體選擇地，所述出口管的彎頭角度為5-175度，優(yōu)選為30?120度，進(jìn)一步優(yōu)選為 90。。
[0008]優(yōu)選地，所述噴嘴為錐形或錐臺(tái)形，所述噴嘴包括噴嘴體和分別形成在該噴嘴體兩端的噴嘴進(jìn)口和噴嘴出口，所述噴嘴的通流面積從所述噴嘴進(jìn)口向所述噴嘴出口逐漸減小。
[0009]具體地，所述噴嘴為圓錐形或圓臺(tái)形，所述噴嘴進(jìn)口和噴嘴出口的通流面積之比為2:1?200:1，優(yōu)選為7:1?100:1，更優(yōu)選為12:1?60:1，所述噴嘴的錐角為5?175度，優(yōu)選為30?120度。
[0010]更加優(yōu)選地，所述噴嘴進(jìn)口與所述噴嘴出口間的距離與噴嘴進(jìn)口的直徑之比為
0.5 ?3。
[0011]優(yōu)選地，所述進(jìn)料接頭的外管與內(nèi)管通流面積之比為0.07:1?15:1，優(yōu)選為
0.3:1 ?3:1。[0012]特別優(yōu)選地，所述第二進(jìn)料口沿著外管的管壁的切向方向設(shè)置。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述外管、內(nèi)管和混合管均為等直徑圓管，所述出口管為圓弧形彎曲管道，所述噴嘴為圓錐形，所述外管內(nèi)徑為20~80mm,所述內(nèi)管的內(nèi)徑為5~50mm,優(yōu)選為10~40mm,所述噴嘴的出口直徑為3~15mm,錐角為35~50度,所述混合管的長(zhǎng)徑比為6。
[0014]通過(guò)上述技術(shù)方案，一種液體經(jīng)內(nèi)管的第一進(jìn)料口流入并通過(guò)噴嘴以較高的速度進(jìn)入混合管，另一種液體經(jīng)外管的第二進(jìn)料口以較低的速度從內(nèi)管出口周圍流入混合管，噴嘴噴出的高速流體與周圍的低速流體產(chǎn)生高剪切力，從而形成漩渦向四周擴(kuò)散。在混合管內(nèi)經(jīng)初步混合的流體進(jìn)入出口管時(shí)，由于出口管為彎曲管道，進(jìn)一步引導(dǎo)液體產(chǎn)生鏇渦以使混合更加充分。出口管利用結(jié)構(gòu)上的改善，以較小的體積實(shí)現(xiàn)了充分混合的目的。
[0015]另外，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。
[0016]本實(shí)用新型的混合器尤其適用于通過(guò)水玻璃溶液與無(wú)機(jī)酸溶液混合形成硅溶膠，其中，所述第一進(jìn)料口用于輸送水玻璃溶液，所述第二進(jìn)料口用于輸送無(wú)機(jī)酸溶液。該混合器能夠形成較高質(zhì)量的硅溶膠，滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。
[0017]本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]附圖是用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0019]圖1是本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】的混合器裝配示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型套管進(jìn)料接頭的剖視圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型一種噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0023]1 內(nèi)管；11第一進(jìn)料口；
[0024]2 外管；21第二進(jìn)料口；
[0025]3 噴嘴；31 噴嘴進(jìn)口；
[0026]32噴嘴體； 33噴嘴出口；
[0027]4 混合管； 5 出口管；
[0028]6 進(jìn)料接頭；α 彎頭角度。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。
[0030]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的混合器包括套管式進(jìn)料接頭6、混合管4和出口管5,所述進(jìn)料接頭6包括外管2和處于該外管中的內(nèi)管1，所述內(nèi)管I上形成有第一進(jìn)料口 11，所述外管2上形成有至少一個(gè)第二進(jìn)料口 21，所述外管2的出口與所述混合管4的入口連接，所述混合管4的出口與所述出口管5的入口連接，所述內(nèi)管I的出口處安裝有噴嘴3，所述出口管5為彎曲管道。這里所述的彎曲管道可以有多種彎曲形式和截面形式，例如彎曲管道的軸線沿著圓弧或者圓的漸伸線伸展，沿管道進(jìn)口到出口方向可以形成為通流面積逐漸增大的形式等。
[0031]作為本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的一種優(yōu)選方式，所述出口管5為圓弧形彎曲管道，在混合管4中經(jīng)初步混合的混合液，在該出口管5處沿管道彎曲的方向進(jìn)一步混合，效果良好。
[0032]具體實(shí)施中，上述圓弧形的出口管5的彎頭角度α優(yōu)選為30?120度，通常彎頭角度α為90°。如圖1所示，上述彎頭角度α指彎頭進(jìn)口軸線與出口軸線之間的夾角。
[0033]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述噴嘴3優(yōu)選形成為錐形或錐臺(tái)形，包括噴嘴體32和分別形成在該噴嘴體32兩端的噴嘴進(jìn)口 31和噴嘴出口 33，為了在噴嘴3處使經(jīng)內(nèi)管I流入的液體具有較高的流動(dòng)速度，噴嘴3的通流面積從所述噴嘴進(jìn)口 31向所述噴嘴出口 33逐漸減小。需要注意的是，上述錐形或錐臺(tái)形的噴嘴3可以呈現(xiàn)多種不同的形式，例如棱錐形、橢圓錐等，或者外部輪廓形成為圓柱形等別的形式，僅在內(nèi)腔呈收縮狀以提高液體通流速度，并通過(guò)圓孔狀噴嘴出口 33，使內(nèi)管I中的液體向四周噴射以與外管2中的液體混合，這些類似的變形均落在本實(shí)用新型的構(gòu)思范圍之內(nèi)。
[0034]作為本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】，如圖3所示，噴嘴3為圓錐形或圓臺(tái)形，并且其噴嘴進(jìn)口 31與噴嘴出口 33的通流面積之比為2:1?200:1，優(yōu)選為7:1?100:1，更優(yōu)選為12:1?60:1，該噴嘴3的錐角為5?175度，優(yōu)選為30?120度。上述噴嘴進(jìn)口31與噴嘴出口 33間的距離L與噴嘴進(jìn)口 31的直徑D之比優(yōu)選為0.5?3。
[0035]對(duì)于制備不同的混合液、采用不同的原料以及泵送速度的差異，所述進(jìn)料接頭6的內(nèi)管I和外管2通流面積有不同的選擇，在具體實(shí)施中，所述外管2與內(nèi)管I的通流面積之比為0.07:1?15:1，優(yōu)選為0.3:1?3:1。
[0036]在本實(shí)用新型的具體實(shí)施中，所述外管2的第二進(jìn)料口 21并不局限于圖1所示的形式，還可以設(shè)置為沿著外管2的管壁切向方向。另外，混合器的外管2上形成的第二進(jìn)料口 21可以為一個(gè)或多個(gè)，例如包括兩個(gè)所述第二進(jìn)料口 21，對(duì)稱地設(shè)置在外管兩側(cè)，這樣可以使外管2中的液體均勻地沿著管壁渦旋進(jìn)入混合管4，與內(nèi)管I中液體混合效果更佳。
[0037]上述各實(shí)施方案中，所述混合管4優(yōu)選為圓管，優(yōu)選的圓管長(zhǎng)徑比為3?20，更優(yōu)選為3?10，最優(yōu)選為6。此處及以下說(shuō)述長(zhǎng)徑比是指混合管4的進(jìn)口與出口間的距離與該混合管4的直徑之比。
[0038]作為本實(shí)用新型的一種較好的實(shí)施方式，所述混合器的外管2、內(nèi)管I和混合管4均為圓管，例如各自形成為等直徑圓管(但外管2、內(nèi)管I和混合管4的直徑彼此可以不等)，所述出口管5為圓弧形彎曲管道，所述噴嘴3為圓錐形，所述外管2的內(nèi)徑為20?80mm，所述內(nèi)管I的內(nèi)徑為5?50mm,優(yōu)選10?40mm,所述噴嘴3的出口直徑為3?15mm,且錐角為35?50度，混合管4長(zhǎng)徑比為6。
[0039]上述各【具體實(shí)施方式】中的混合器不局限于所描述的零部件，還可以有開(kāi)關(guān)、法蘭等其他輔助部件，以使本實(shí)用新型在具體實(shí)施中更加完備。
[0040]另一方面，本實(shí)用新型還提供一種制備硅溶膠的設(shè)備，該設(shè)備包括如上文所述的混合器，其中，所述第一進(jìn)料口用于輸送水玻璃溶液，所述第二進(jìn)料口用于輸送無(wú)機(jī)酸溶液。
[0041]所述混合器也不僅僅適用于硅溶膠的配置，同樣也可以用于其他液體與液體之間的混合配置。以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。[0042]實(shí)施例1
[0043]本實(shí)施例的硅溶膠配置裝置如圖1所示，具體規(guī)格如下:內(nèi)管的外徑(直徑)32mm,內(nèi)徑(直徑)25mm,外管內(nèi)徑40mm,噴嘴出口孔徑5mm,噴嘴長(zhǎng)度25mm,混合管直徑40mm,混合管長(zhǎng)度為240mm，混合管出口管直徑40mm，出口管彎頭角度為90度。配制硅溶膠的原料用二氧化硅含量為15%的水玻璃溶液和濃度為18%的稀硫酸溶液。水玻璃溶液和稀硫酸同時(shí)用泵送入硅溶膠配置裝置，水玻璃從內(nèi)管進(jìn)入，水玻璃的流量為1.0m3/h，稀硫酸流量為
0.5m3/h。硅溶膠配置裝置出口為穩(wěn)定的硅溶膠。所配置的硅溶膠清澈透明，無(wú)凝膠塊，二氧化硅含量10%，pH值1.8，室溫下的膠凝時(shí)間為15小時(shí)。
[0044]對(duì)比例I
[0045]同實(shí)施例1，不同在于:所述混合器出口管為直管。由于兩種溶液混合不均勻，所配置的硅溶膠中有肉眼可辨的凝膠塊存在，硅溶膠中各處的PH值差異較大，所得硅溶膠的膠凝時(shí)間為10小時(shí)。
[0046]以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0047]另外需要說(shuō)明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。
[0048]此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開(kāi)的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種混合器，所述混合器包括套管式進(jìn)料接頭(6)、混合管(4)和出口管(5)，所述進(jìn)料接頭(6 )包括外管(2 )和處于所述外管中的內(nèi)管(I)，所述內(nèi)管(I)上形成有第一進(jìn)料口(11)，所述外管(2)上形成有第二進(jìn)料口(21)，所述外管(2)的出口與所述混合管(4)的入口連接，所述混合管(4)的出口與所述出口管(5)的入口連接，所述內(nèi)管(I)的出口處安裝有噴嘴(3)，其特征在于，所述出口管(5)為彎曲管道。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述的混合器，其特征在于，所述出口管(5)為圓弧形彎曲管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合器，其特征在于，所述出口管(5)的彎頭角度(α)為30?120度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合器，其特征在于，所述出口管(5)的彎頭角度(α)為90。。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，所述噴嘴(3)為錐形或錐臺(tái)形，所述噴嘴包括噴嘴體(32)和分別形成在該噴嘴體(32)兩端的噴嘴進(jìn)口(31)和噴嘴出口(33)，所述噴嘴(3)的通流面積從所述噴嘴進(jìn)口(31)向所述噴嘴出口(33)逐漸減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合器，其特征在于，所述噴嘴(3)為圓錐形或圓臺(tái)形，所述噴嘴進(jìn)口(31)和噴嘴出口(33)的通流面積之比為2:1?200:1，所述噴嘴(3)的錐角為5?175度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合器，其特征在于，所述噴嘴進(jìn)口(31)和噴嘴出口(33)的通流面積之比為7:1?100:1，所述噴嘴(3)的錐角為30?120度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合器，其特征在于，所述噴嘴進(jìn)口(31)和噴嘴出口(33)的通流面積之比為12:1?60:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合器，其特征在于，所述噴嘴進(jìn)口(31)與所述噴嘴出口(33)間的距離(L)與噴嘴進(jìn)口(31)的直徑(D)之比為0.5?3。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，所述進(jìn)料接頭(6)的外管(2)與內(nèi)管Cl)的通流面積之比為0.07:1?15:1。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的混合器，其特征在于，所述進(jìn)料接頭(6)的外管(2)與內(nèi)管Cl)的通流面積之比為0.3:1?3:1。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的混合器，其特征在于，所述第二進(jìn)料口(21)沿著所述外管(2)的管壁切向方向設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，所述外管(2)、內(nèi)管(I)和混合管(4)均為等直徑圓管，所述出口管(5)為圓弧形彎曲管道，所述噴嘴(3)為圓錐形，所述外管(2)的內(nèi)徑為20?80mm,所述內(nèi)管(I)的內(nèi)徑為5?50mm,所述噴嘴(3)的出口直徑為3?15mm,錐角為35?50度,所述混合管(4)的長(zhǎng)徑比為6。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的混合器，其特征在于，所述內(nèi)管(I)的內(nèi)徑為10?40mm。
【文檔編號(hào)】B01F5/20GK203564985SQ201320603193
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】嚴(yán)加松, 田輝平, 朱玉霞, 周靈萍, 周巖, 楊凌, 賈慧, 李麗娜 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院