撞擊流結(jié)構(gòu)以及撞擊流—旋轉(zhuǎn)填料床裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于強(qiáng)化液-液快速微觀混合反應(yīng)裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種撞擊流結(jié)構(gòu)以及撞擊流—旋轉(zhuǎn)填料床裝置，解決了現(xiàn)有撞擊流結(jié)構(gòu)混合效果不理想、不均勻的問(wèn)題。撞擊流結(jié)構(gòu)，包括管徑不同的主進(jìn)料管和套管，主進(jìn)料管出料段靠近套管的一側(cè)開(kāi)有若干主進(jìn)料管出料孔，套管底部對(duì)應(yīng)主進(jìn)料管出料段、并開(kāi)有若干與主進(jìn)料管出料孔上下一一對(duì)應(yīng)、同軸設(shè)置的套管出料孔。撞擊流—旋轉(zhuǎn)填料床裝置，撞擊流結(jié)構(gòu)設(shè)置于旋轉(zhuǎn)填料床轉(zhuǎn)子的空腔內(nèi)并沿轉(zhuǎn)子軸線方向設(shè)置。本實(shí)用新型具有不等量進(jìn)料均勻混合、快速反應(yīng)、反應(yīng)時(shí)間短、動(dòng)量損失小的優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于工業(yè)上大批量不等量進(jìn)料的快速反應(yīng)以及有一定黏度特性的反應(yīng)體系。
【專(zhuān)利說(shuō)明】撞擊流結(jié)構(gòu)以及撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于強(qiáng)化液-液快速微觀混合反應(yīng)裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種撞擊流結(jié)構(gòu)以及撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于液液反應(yīng)的撞擊流結(jié)構(gòu)主要浸沒(méi)循環(huán)式撞擊流和撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置。但是，浸沒(méi)循環(huán)式撞擊流還存在著一些不足。首先，由于安裝螺旋槳的電機(jī)軸是懸臂結(jié)構(gòu)，如果軸較長(zhǎng)或轉(zhuǎn)速較快，容易弓I起螺旋槳及電機(jī)軸的振動(dòng)。其次，安裝螺旋槳的電機(jī)軸在反應(yīng)器壁上需安裝軸封結(jié)構(gòu)，增加了反應(yīng)器的制造成本，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)軸封結(jié)構(gòu)容易損壞，影響反應(yīng)器的長(zhǎng)期運(yùn)行。最后，這種結(jié)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)部件設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，而運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中可能發(fā)生故障的機(jī)率較大，此時(shí)需要將反應(yīng)過(guò)程停下來(lái)進(jìn)行維修，影響裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，也對(duì)上下游配套裝置產(chǎn)生一定的影響。盡管有所改進(jìn)，但是仍為間歇操作，處理能力有限。傳統(tǒng)兩根進(jìn)料管撞擊流裝置由于不等量進(jìn)料，微觀混合效果較差。
[0003]撞擊流是利用兩股或多股流體相向快速撞擊，在兩進(jìn)料管之間形成強(qiáng)烈的湍流核心區(qū)域，進(jìn)行高動(dòng)量的傳遞，湍動(dòng)能耗散率急劇增加，軸向速度迅速為O轉(zhuǎn)變?yōu)閺较蛩俣?，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的微觀混合。微觀混合時(shí)間與湍動(dòng)能耗散率是成反比的，即湍動(dòng)能耗散率越大，微觀混合時(shí)間越小，微觀混合的效果也就越好。微觀混合的好壞可以改變產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)而改變產(chǎn)品的性質(zhì)。工業(yè)上受微觀混合影響的快速反應(yīng)過(guò)程包括聚合反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)結(jié)晶過(guò)程和部分生化反應(yīng)過(guò)程等。現(xiàn)有的撞擊流結(jié)構(gòu)通常其包括兩個(gè)進(jìn)液管，進(jìn)液管上設(shè)有噴嘴，兩噴嘴相向設(shè)置；進(jìn)液管與噴嘴呈90度角連接,兩噴嘴噴出的液體相向撞擊。例如:中國(guó)專(zhuān)利201310338819.4，中國(guó)專(zhuān)利200610102107.2都公開(kāi)了這種形式的撞擊流結(jié)構(gòu)。這些撞擊流結(jié)構(gòu)由于只有兩根直角管對(duì)撞，在不等物料流量比的情況下，一方面，其中某種反應(yīng)物的體積相對(duì)較少，導(dǎo)致溶液在反應(yīng)器的交匯區(qū)域碰撞減弱，產(chǎn)生的渦流或卷席強(qiáng)度變小，微觀混合惡化；另一方面，由于某一反應(yīng)物局部濃度過(guò)大，可能導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生更劇烈，混合效果不理想、不均勻。
[0004]但是，工業(yè)中大多數(shù)液、液快速反應(yīng)物料流量比并不相等，現(xiàn)有兩根進(jìn)料管的撞擊流混合效果不理想、不均勻，要實(shí)現(xiàn)撞擊霧面徑向并垂直于填料所需的彎頭多，增大了阻力，從而增加了動(dòng)能的損失，減小了反應(yīng)初速度，影響了混合效果。物料撞擊時(shí)產(chǎn)生的撞擊面，由于其邊緣由于湍動(dòng)耗散率與中心相比較小。因此，撞擊面邊緣混合效果并不理想。采用CFD模擬和PIV實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明在撞擊平面的駐點(diǎn)混合效果最好，當(dāng)撞擊初速度為lOm/s時(shí)，湍動(dòng)能耗散率從每一對(duì)上下對(duì)應(yīng)的出料孔中心向四周由降為，相差至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0005]同時(shí)，在這些反應(yīng)過(guò)程中，很多反應(yīng)體系是在有一定黏度特性的情況下混合反應(yīng)的，流體體系黏度的提升將導(dǎo)致流體的流動(dòng)性變差，降低流體的分散尺度，以致產(chǎn)生混合效果不佳，目標(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量變差等許多不利的結(jié)果。采用碘化物-碘酸鹽微觀混合測(cè)試體系，當(dāng)體系體積流量比為由I增加到20，傳統(tǒng)撞擊流結(jié)構(gòu)離集指數(shù)由0.08增加到0.3，傳統(tǒng)撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置離集指數(shù)由0.017增加到0.07 ;當(dāng)體系粘度由0mPa*s升至300mPa-s,傳統(tǒng)撞擊流結(jié)構(gòu)離集指數(shù)由0.10增加到0.5，傳統(tǒng)撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置離集指數(shù)由0.026增加到0.1 ;混合效果變差，導(dǎo)致反應(yīng)過(guò)程中副產(chǎn)物增多，目標(biāo)產(chǎn)物收率急劇下降，增加了后續(xù)產(chǎn)物提純等復(fù)雜工序，為企業(yè)增加了負(fù)擔(dān)，從而影響工業(yè)化應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有撞擊流結(jié)構(gòu)混合效果不理想、不均勻的問(wèn)題，提供了一種撞擊流結(jié)構(gòu)以及撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置。
[0007]本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:撞擊流結(jié)構(gòu)，包括管徑不同的主進(jìn)料管和套管，套管的管徑大于主進(jìn)料管的管徑，主進(jìn)料管為倒置的T形管結(jié)構(gòu)、包括互相垂直連接的送料段和出料段，套管套于主進(jìn)料管的送料段之外，主進(jìn)料管送料段遠(yuǎn)離出料端的一端端部設(shè)置主進(jìn)料管進(jìn)料口，主進(jìn)料管出料段靠近套管的一側(cè)開(kāi)有若干主進(jìn)料管出料孔，套管遠(yuǎn)離主進(jìn)料管出料段的一端設(shè)置有套管進(jìn)料口，套管底部對(duì)應(yīng)主進(jìn)料管出料段、并開(kāi)有若干與主進(jìn)料管出料孔上下一一對(duì)應(yīng)、同軸設(shè)置的套管出料孔。
[0008]所述的主進(jìn)料管出料孔和套管出料孔為若干圓心位于同一圓周且相對(duì)于其管軸線中心圓周均布的孔，為分別形成的環(huán)式孔。
[0009]套管直徑d2與主進(jìn)料管直徑Cl1的比值為1.5^20,套管長(zhǎng)度L2與套管直徑d2比值大于1(Γ50，主進(jìn)料管長(zhǎng)度L1大于套管長(zhǎng)度L2,主進(jìn)料管出料孔到套管出料孔的距離d3與主進(jìn)料管出料孔直徑D1之比為1飛0，主進(jìn)料管內(nèi)徑Cl1與主進(jìn)料管出料孔直SD1比為廣100，套管直徑d2與套管出料孔直徑D2比值2.5?100。
[0010]撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置，包括旋轉(zhuǎn)填料床和所述的撞擊流結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)填料床包括殼體、空心圓環(huán)形的轉(zhuǎn)子、填料以及轉(zhuǎn)軸，所述的撞擊流結(jié)構(gòu)設(shè)置于轉(zhuǎn)子的空腔內(nèi)并沿轉(zhuǎn)子軸線方向設(shè)置，主進(jìn)料管出料孔和套管出料孔之間的對(duì)稱(chēng)軸位于轉(zhuǎn)子空腔的中心位置。
[0011]轉(zhuǎn)子內(nèi)徑d5與主進(jìn)料管出料孔的孔中心到轉(zhuǎn)子內(nèi)緣的垂直距離d4與之比為2飛。
[0012]本實(shí)用新型的撞擊流結(jié)構(gòu)，減少了彎頭設(shè)置，減少了動(dòng)量損失，撞擊初速度較大。以lOm/s撞擊初速度為例，增加2個(gè)90°彎頭，阻力損失為75J/kg，動(dòng)能僅為沒(méi)有彎頭的1/4，撞擊速度隨之極大地減小。根據(jù)Newton定律，較大的撞擊初速度形成了較強(qiáng)烈的動(dòng)量傳遞，能量耗散增強(qiáng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的微觀混合。由于撞擊面的邊緣效應(yīng)，微觀混合并不像撞擊面中心區(qū)域理想，通過(guò)旋轉(zhuǎn)填料床的高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)邊緣液體剪切，使物料進(jìn)一步混合均勻。
[0013]微觀混合是指分子間的混合，微觀混合狀況則用參數(shù)微觀混合特征時(shí)間參數(shù)tM表征，本實(shí)用新型的撞擊流結(jié)構(gòu)和撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置的微觀混合時(shí)間分別為0.8和
0.07ms,相同條件下較傳統(tǒng)兩根直角管撞擊流結(jié)構(gòu)以及撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置的1.4ms和0.2ms微觀混合時(shí)間為本實(shí)用新型的撞擊流結(jié)構(gòu)和撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置的2倍,混合效果較差。反應(yīng)時(shí)間短，適用于快速反應(yīng)；其環(huán)式孔大小隨著進(jìn)料量的多少變化，尤其適應(yīng)于進(jìn)料量要求較大的生產(chǎn)。
[0014]本實(shí)用新型的撞擊流結(jié)構(gòu)及撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置，采用碘化物-碘酸鹽反應(yīng)體系，在進(jìn)料流量為Γ20，撞擊流結(jié)構(gòu)離集指數(shù)由0.065變?yōu)?.115，撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置0.006變?yōu)?.02 ;液體粘度為O mPa.s?300 mPa.s時(shí)，撞擊流結(jié)構(gòu)離集指數(shù)由0.06變?yōu)?.28，撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置離集指數(shù)由0.006變?yōu)?.07。在不等量進(jìn)料以及粘度體系方面，較傳統(tǒng)撞擊流結(jié)構(gòu)及傳統(tǒng)撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置離集指數(shù)減少了 1/2?1/3，微觀混合效果得到了極大地提高。這樣的優(yōu)勢(shì)，使得反應(yīng)過(guò)程中副產(chǎn)物減少，目標(biāo)產(chǎn)物收率提高，工業(yè)化應(yīng)用中為企業(yè)節(jié)約了成本，提高了利潤(rùn)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的撞擊流保持了傳統(tǒng)兩根直角管撞擊流裝置連續(xù)操作、處理能力強(qiáng)、處理量大、維修方便的優(yōu)點(diǎn)，克服了目前兩根管進(jìn)料撞擊流的缺點(diǎn)，具有不等量進(jìn)料均勻混合、快速反應(yīng)、反應(yīng)時(shí)間短、動(dòng)量損失小的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了良好的首次微觀混合；同時(shí)，與旋轉(zhuǎn)填料床耦合，旋轉(zhuǎn)填料床混合均勻性的優(yōu)點(diǎn)，能夠使物料的進(jìn)一步均勻的混合，尤其適用于工業(yè)上大批量不等量進(jìn)料的快速反應(yīng)以及有一定黏度特性的反應(yīng)體系。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置示意圖；
[0017]圖2是撞擊流結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置工藝流程圖；
[0019]圖4是套管出料孔結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖5是主進(jìn)料管出料孔結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖6是撞擊流撞擊霧面圖；
[0022]圖7是撞擊流參數(shù)圖；
[0023]圖中:1-撞擊流結(jié)構(gòu)；2_填料；3_空心圓環(huán)形轉(zhuǎn)子；4_殼體；5_液體出口 ；6_轉(zhuǎn)軸-J-儲(chǔ)液槽I，;8 -耐腐蝕泵I ;9-閥門(mén)I，10-液體流量計(jì)I，11-儲(chǔ)液槽II，12-耐腐蝕泵II，13-閥門(mén)II，14-液體流量計(jì)II，1.1-主進(jìn)料管；1.2-套管；1.3-主進(jìn)料管進(jìn)料口 ；
1.4-套管進(jìn)料口 ； 1.5-主進(jìn)料管出料孔；1.6-套管出料孔。

【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖2、4、5所示，撞擊流結(jié)構(gòu)，包括管徑不同的主進(jìn)料管1.1和套管1.2，套管1.2的管徑大于主進(jìn)料管1.1的管徑，主進(jìn)料管1.1為倒置的T形管結(jié)構(gòu)、包括互相垂直連接的送料段和出料段，套管1.2套于主進(jìn)料管1.1的送料段之外，主進(jìn)料管1.1送料段遠(yuǎn)離出料端的一端端部設(shè)置主進(jìn)料管進(jìn)料口 1.3，主進(jìn)料管1.1出料段靠近套管的一側(cè)開(kāi)有若干主進(jìn)料管出料孔1.5，套管1.2遠(yuǎn)離主進(jìn)料管出料段的一端設(shè)置有套管進(jìn)料口 1.4，套管1.2底部對(duì)應(yīng)主進(jìn)料管出料段、并開(kāi)有若干與主進(jìn)料管出料孔1.5上下一一對(duì)應(yīng)、同軸設(shè)置的套管出料孔1.6。根據(jù)物料粘度的不同，主進(jìn)料管出料孔1.5與套管出料孔1.6孔徑可以相同也可以不同。物料粘度較大時(shí)，主進(jìn)料管出料孔1.5與套管出料孔1.6孔徑可以變大。
[0025]所述的主進(jìn)料管出料孔1.5和套管出料孔1.6為若干圓心位于同一圓周且相對(duì)于其管軸線中心圓周均布的孔，為分別形成的環(huán)式孔。
[0026]如圖4、5、7所示，套管直徑d2與主進(jìn)料管直徑Cl1的比值為f 20，為了使流體保持穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)，套管長(zhǎng)度L2與套管直徑d2比值大于1(Γ50，主進(jìn)料管長(zhǎng)度L1大于套管長(zhǎng)度L2,主進(jìn)料管出料孔到套管出料孔的距離d3與主進(jìn)料管出料孔直徑D1之比為1飛0，比值太大撞擊時(shí)初速度變小，能量耗散降低，混合效果變差。在相同進(jìn)料流量的情況下，出料孔直徑過(guò)大，使撞擊初速度變小，動(dòng)量傳遞變小，微觀混合效果變差；而噴嘴過(guò)小，造成出料孔壓力過(guò)大，根據(jù)進(jìn)料管內(nèi)徑的大小，主進(jìn)料管內(nèi)徑屯與主進(jìn)料管出料孔直SD1比為廣100，套管直徑d2與套管出料孔直徑D2比值為2?100。
[0027]如圖1所示，撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置，包括旋轉(zhuǎn)填料床和所述的撞擊流結(jié)構(gòu)1，旋轉(zhuǎn)填料床包括殼體4、空心圓環(huán)形的轉(zhuǎn)子3、填料2以及轉(zhuǎn)軸6，所述的撞擊流結(jié)構(gòu)設(shè)置于轉(zhuǎn)子3的空腔內(nèi)，主進(jìn)料管出料孔1.5和套管出料孔1.6之間的對(duì)稱(chēng)軸位于轉(zhuǎn)子3空腔的中心位置。
[0028]如圖7所示，所述的轉(zhuǎn)子內(nèi)徑d5與主進(jìn)料管出料孔的孔中心到空心圓環(huán)形轉(zhuǎn)子3內(nèi)緣的垂直距離d4與之比為2飛。比值太大，撞擊后的液體無(wú)法進(jìn)入旋轉(zhuǎn)填料床進(jìn)行二次混合而直接流出，使得微觀混合效果變差。
[0029]如圖3所示，本實(shí)用新型的新型撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置的工作過(guò)程如下:溶液儲(chǔ)存在儲(chǔ)液槽17、儲(chǔ)液槽IIll中，經(jīng)過(guò)加壓原料通過(guò)耐腐蝕泵18、耐腐蝕泵1112，分別從主進(jìn)料管進(jìn)料口 1.3和套管進(jìn)料口 1.4，進(jìn)入撞擊流結(jié)構(gòu)，物料從主進(jìn)料管出料孔1.5和套管出料孔1.6中噴出，在空心圓環(huán)形轉(zhuǎn)子3的空腔中撞擊混合，進(jìn)行物料首次撞擊，達(dá)到撞擊混合目的，實(shí)現(xiàn)快速、均勻的微觀混合、反應(yīng)。物料從空心圓環(huán)形轉(zhuǎn)子3的空腔進(jìn)入到填料2中，空心圓環(huán)形轉(zhuǎn)子3在轉(zhuǎn)軸6的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，由超重力場(chǎng)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力使得物料在通過(guò)填料層的徑向和軸向過(guò)程中進(jìn)行二次混合，最后從液體出口 5排出。
[0030]實(shí)施例1:
[0031]采用新型撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置Cl2Al1=1.5，L2/d2=10，d3/D1=6, (VD1=1, d2/0^20。A、B溶液體積流量比為l，d5/d4=6。進(jìn)行柴油乳化的研究。儲(chǔ)液槽17中儲(chǔ)存0.8000g/mL的柴油，即為溶液A，3%的由TWeen80和Span復(fù)配得到的乳化劑置于儲(chǔ)液槽IIll中，SP為溶液B，分別經(jīng)過(guò)泵及流量計(jì)，，通過(guò)撞擊流在轉(zhuǎn)子的空腔內(nèi)進(jìn)行首次撞擊，形成的混合流體進(jìn)入填料層2中，轉(zhuǎn)子3在轉(zhuǎn)軸6的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，由超重力場(chǎng)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力使得混合流體進(jìn)行二次混合、反應(yīng)，最后進(jìn)液體出口 5排出，得到乳化柴油靜置I個(gè)月不分層。
[0032]實(shí)施例2:
[0033]采用新型撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置Cl2Al1=1, L2/d2=30, d3/D1=l, VD1=10, d2/D2=2.5。A、B溶液體積流量比為5，d5/d4=2，進(jìn)行石蠟乳化的研究。溶液A石蠟置于儲(chǔ)液槽7中，5%的由Span80，K12與助乳化劑A復(fù)配而得乳化劑置于儲(chǔ)液槽11中，即為溶液B，分別經(jīng)過(guò)耐腐蝕泵18、耐腐蝕泵1112及流量計(jì)110、流量計(jì)1114,通過(guò)新?lián)袅髟诳招膱A環(huán)形轉(zhuǎn)子的空腔內(nèi)進(jìn)行首次撞擊，形成的混合流體進(jìn)入填料層2中，空心圓環(huán)形轉(zhuǎn)子3在轉(zhuǎn)軸6的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為llOOr/min時(shí)，由超重力場(chǎng)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力使得混合流體進(jìn)行二次混合、反應(yīng)，最后進(jìn)液體出口 5排出，得到的石蠟乳液在離心機(jī)進(jìn)行離心穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，乳液不分層。
[0034]實(shí)施例3:
[0035]采用新型撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置4/4=20，L2/d2=50, d3/D1=10, ^/?^δΟ, d2/D2=100 A、B溶液體積流量比為20，d5/d4=2，進(jìn)行微乳液的制備。將lmol/L的HCl置于儲(chǔ)液槽17中，煤油與3%的Span80置于儲(chǔ)液槽IIll中，分別經(jīng)過(guò)耐腐蝕泵18、耐腐蝕泵1112及流量計(jì)110、流量計(jì)1114，調(diào)節(jié)溶液A流量為120L/h，溶液B的流量為80L/h，通過(guò)、撞擊流在空心圓環(huán)形轉(zhuǎn)子的空腔內(nèi)進(jìn)行首次撞擊，形成的混合流體進(jìn)入填料層2中，空心圓環(huán)形轉(zhuǎn)子3在轉(zhuǎn)軸6的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為900r/min時(shí)，由超重力場(chǎng)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力使得混合流體進(jìn)行二次混合、反應(yīng)，最后進(jìn)液體出口 5排出，得到的乳液平均粒徑為30nm。
[0036]實(shí)施例4:
[0037]采用新型撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置4/4=5，L2/d2=20, d3/D1=50, VD1=I, d2/D2=1015Aj溶液體積流量比為10，d5/d4=5，制備超細(xì)氫氧化鎂的研究。NaOH濃度為1.5mol/L的溶液A置于儲(chǔ)液槽17中，氯化鎂濃度為0.75mol/L的溶液B置于儲(chǔ)液槽II11中，分別經(jīng)過(guò)耐腐蝕泵18、耐腐蝕泵1112及流量計(jì)110、流量計(jì)1114，調(diào)節(jié)溶液A、B的流量為160L/h，通過(guò)撞擊流在轉(zhuǎn)子空心圓環(huán)形的空腔內(nèi)進(jìn)行首次撞擊，形成的混合流體進(jìn)入填料層2中，空心圓環(huán)形轉(zhuǎn)子3在轉(zhuǎn)軸6的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)，由超重力場(chǎng)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力使得混合流體進(jìn)行二次混合、反應(yīng)，最后進(jìn)液體出口 5排出，過(guò)濾干燥后，得到平均粒徑為50nm的超細(xì)Mg(0H)2。
【權(quán)利要求】
1.一種撞擊流結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括管徑不同的主進(jìn)料管(1.1)和套管(1.2)，套管(1.2)的管徑大于主進(jìn)料管(1.1)的管徑，主進(jìn)料管(1.0為倒置的T形管結(jié)構(gòu)、包括互相垂直連接的送料段和出料段，套管(1.2)套于主進(jìn)料管(1.1)的送料段之外，主進(jìn)料管(1.1)送料段遠(yuǎn)離出料端的一端端部設(shè)置主進(jìn)料管進(jìn)料口(1.3)，主進(jìn)料管(1.1)出料段靠近套管的一側(cè)開(kāi)有若干主進(jìn)料管出料孔(1.5)，套管(1.2)遠(yuǎn)離主進(jìn)料管出料段的一端設(shè)置有套管進(jìn)料口( 1.4)，套管(1.2)底部對(duì)應(yīng)主進(jìn)料管出料段、并開(kāi)有若干與主進(jìn)料管出料孔(1.5)上下一一對(duì)應(yīng)、同軸設(shè)置的套管出料孔(1.6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撞擊流結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的主進(jìn)料管出料孔(1.5)和套管出料孔(1.6)為若干圓心位于同一圓周且相對(duì)于其管軸線中心圓周均布的孔，為分別形成的環(huán)式孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的撞擊流結(jié)構(gòu)，其特征在于套管直徑(d2)與主進(jìn)料管直徑(Cl1)的比值為1.5?20，套管長(zhǎng)度(L2)與套管直徑(d2)比值大于1(Γ50，主進(jìn)料管長(zhǎng)度(L1)大于套管長(zhǎng)度(L2),主進(jìn)料管出料孔到套管出料孔的距離(d3)與主進(jìn)料管出料孔直徑(D1)之比為1飛0，主進(jìn)料管內(nèi)徑(Cl1)與主進(jìn)料管出料孔直徑(D1)比為f 100，套管直徑(d2)與套管出料孔直徑(D2)比值為2.5?100。
4.一種撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置，包括旋轉(zhuǎn)填料床和如權(quán)利要求3所述的撞擊流結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)填料床包括殼體(4)、空心圓環(huán)形的轉(zhuǎn)子(3)、填料(2)以及轉(zhuǎn)軸(6)，其特征在于:所述的撞擊流結(jié)構(gòu)設(shè)置于轉(zhuǎn)子(3)的空腔內(nèi)并沿轉(zhuǎn)子軸線方向設(shè)置，主進(jìn)料管出料孔(1.5)和套管出料孔(1.6)之間的對(duì)稱(chēng)軸位于轉(zhuǎn)子(3)空腔的中心位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置，其特征在于:轉(zhuǎn)子內(nèi)徑(d5)與主進(jìn)料管出料孔的孔中心到轉(zhuǎn)子內(nèi)緣的垂直距離(d4)與之比為2飛。
【文檔編號(hào)】B01J14/00GK204107475SQ201420542007
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月20日
【發(fā)明者】劉有智, 焦緯洲, 祁貴生, 張珺, 袁志國(guó), 栗秀萍, 申紅艷, 高璟, 張巧玲, 羅瑩 申請(qǐng)人:中北大學(xué)