三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)以及三噴嘴撞擊流—旋轉(zhuǎn)填料床裝置制造方法
【專利摘要】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】，具體是一種三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)以及三噴嘴撞擊流—旋轉(zhuǎn)填料床裝置，解決目前液、液快速反應(yīng)在不等量進(jìn)料的情況下所引起的微觀混合不均勻、效果差的問題。三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)料管I、進(jìn)料管II和進(jìn)料管III并排設(shè)置，進(jìn)料管I和進(jìn)料管III為尾部帶有彎頭的直管，進(jìn)料管I噴嘴與進(jìn)料管III噴嘴相對(duì)設(shè)置。三噴嘴撞擊流—旋轉(zhuǎn)填料床裝置，包括旋轉(zhuǎn)填料床和上述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)固定于轉(zhuǎn)子的空腔內(nèi)。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、處理量大的優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于工業(yè)上反應(yīng)體系物料比不為1的不等量進(jìn)料的快速反應(yīng)以及有一定黏度特性的反應(yīng)體系。
【專利說明】三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)以及三噴嘴撞擊流一旋轉(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】，具體是一種三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)以及三噴嘴撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]撞擊流是利用兩股或多股流體撞擊快速進(jìn)行微觀混合，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)?，F(xiàn)有的撞擊流結(jié)構(gòu)通常包括兩個(gè)進(jìn)液管，進(jìn)液管上設(shè)有與其相對(duì)垂直的噴嘴，兩噴嘴相向設(shè)置，如此兩噴嘴噴出的液體相向撞擊。例如:中國(guó)專利201310338819.4，中國(guó)專利200610102107.2都公開了這種形式的撞擊流結(jié)構(gòu)。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，采用目前現(xiàn)有的撞擊流結(jié)構(gòu)并不能達(dá)到理想的混合效果，得到混合均勻、理想的產(chǎn)品。工業(yè)上受微觀混合影響的快速反應(yīng)過程包括聚合反應(yīng)過程、反應(yīng)結(jié)晶過程和部分生化反應(yīng)過程等。傳統(tǒng)撞擊流結(jié)構(gòu)由于只有兩根管對(duì)撞，在不等物料流量比的情況下，一方面，其中某一種反應(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。
[0003]另外,物料撞擊時(shí)產(chǎn)生的撞擊面,其邊緣由于瑞動(dòng)耗散率與中心相比較小，使得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10m/S時(shí)，湍動(dòng)能耗散率從中心向四周由降為，相差至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0004]同時(shí)，在這些反應(yīng)過程中，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)體系粘度由20mPa.s升至200mPa.s，傳統(tǒng)撞擊流結(jié)構(gòu)離集指數(shù)由0.11增加到0.35，傳統(tǒng)撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置離集指數(shù)由0.03增加到0.06 ;當(dāng)體系體積流量比為由I增加到9，傳統(tǒng)撞擊流結(jié)構(gòu)離集指數(shù)由0.08增加到0.13，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0.03 ;混合效果變差，導(dǎo)致反應(yīng)過程中副產(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】

[0005]本實(shí)用新型為了解決目前液、液快速反應(yīng)在不等量進(jìn)料的情況下所引起的微觀混合不均勻、效果差的問題，提供了一種三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)以及三噴嘴撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床
>J-U ρ?α裝直。
[0006]本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)料管1、進(jìn)料管II和進(jìn)料管III，進(jìn)料管1、進(jìn)料管II和進(jìn)料管III并排設(shè)置，進(jìn)料管I和進(jìn)料管III為尾部帶有彎頭的直管，進(jìn)料管II為直管并且位于進(jìn)料管I和進(jìn)料管III中間，進(jìn)料管III與進(jìn)料管I相對(duì)于進(jìn)料管II對(duì)稱，進(jìn)料管1、進(jìn)料管II和進(jìn)料管III的尾端開孔形成進(jìn)料管I噴嘴、進(jìn)料管II的噴嘴和進(jìn)料管III噴嘴，進(jìn)料管I噴嘴與進(jìn)料管III噴嘴相對(duì)設(shè)置。
[0007]進(jìn)料管I和進(jìn)料管III的直徑相等、長(zhǎng)度相等，進(jìn)料管II長(zhǎng)度L1與進(jìn)料管II直徑D1比值為1(Γ50，進(jìn)料管I長(zhǎng)度L2與進(jìn)料管I直徑D1比值為1(Γ50，進(jìn)料管I噴嘴直徑d6、進(jìn)料管III噴嘴直徑d6與進(jìn)料管II噴嘴直徑d5之比為f 10。
[0008]進(jìn)料管I噴嘴到進(jìn)料管III噴嘴之間的距離Cl1與進(jìn)料管I噴嘴、進(jìn)料管III噴嘴直徑d6比為1飛0，進(jìn)料管II噴嘴到進(jìn)料管I噴嘴和進(jìn)料管III噴嘴中心連接線的垂直距離距離d2與進(jìn)料管II噴嘴直徑d5比為f 30。
[0009]進(jìn)料管I噴嘴以及進(jìn)料管III噴嘴的中心軸線與進(jìn)料管II中心軸線的夾角Θ為15。-90。。
[0010]進(jìn)料管1、進(jìn)料管II和進(jìn)料管III連接并固定在一起，形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。
[0011]量多的反應(yīng)物料從進(jìn)料管I進(jìn)料口和進(jìn)料管III進(jìn)料口進(jìn)入，而量少的反應(yīng)物料從進(jìn)料管II進(jìn)料口進(jìn)入，量多的反應(yīng)物料和量少反應(yīng)物料的進(jìn)料溶液體積比為Γ20，兩種反應(yīng)物料的粘度為f300mPa.S。
[0012]三噴嘴撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置，包括旋轉(zhuǎn)填料床和上述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)填料床包括填料、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子、液體出口和殼體，轉(zhuǎn)子位于殼體的中部，填料設(shè)置在轉(zhuǎn)子空心圓環(huán)中；液體出口在殼體的底部；轉(zhuǎn)軸連接電機(jī)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)固定于轉(zhuǎn)子的空腔內(nèi)，進(jìn)料管I噴嘴和進(jìn)料管III噴嘴中心連接線的中心位于轉(zhuǎn)子空腔的軸線中心位置。
[0013]轉(zhuǎn)子內(nèi)徑d4與三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)邊緣到轉(zhuǎn)子的距離d3的比值為1飛。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型克服了目前兩根直角管進(jìn)料撞擊流反應(yīng)器的缺點(diǎn)，具有不等量進(jìn)料均勻混合、快速反應(yīng)、反應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了良好的首次微觀混合；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。
[0015]本實(shí)用新型的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)及三噴嘴撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置，采用碘化物-碘酸鹽反應(yīng)體系，在進(jìn)料流量比為廣9，三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)離集指數(shù)由0.07、.10，三噴嘴撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置0.006變?yōu)?.018 ;液體粘度為20 mPa.s?200 mPa.s時(shí)，三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)離集指數(shù)由0.07變?yōu)?.2，三噴嘴撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置離集指數(shù)由
0.005變?yōu)?.035。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)。
[0016]目前，用于液液反應(yīng)的撞擊流結(jié)構(gòu)主要浸沒循環(huán)式撞擊流和撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置。但是，浸沒循環(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，容易引起螺旋槳及電機(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)過程停下來進(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)兩根直角進(jìn)料管撞擊流裝置由于不等量進(jìn)料，微觀混合效果較差。
[0017]綜上所述，本實(shí)用新型的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)保持了傳統(tǒng)兩根管撞擊流裝置連續(xù)操作、處理能力強(qiáng)、處理量大、維修方便的優(yōu)點(diǎn)，克服了目前傳統(tǒng)兩根進(jìn)料管撞擊流結(jié)構(gòu)不等量進(jìn)料混合效果差的缺點(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、處理量達(dá)、的優(yōu)點(diǎn)；出料孔噴出的物料與擋板碰撞，形成徑向并垂直與填料的霧面，與旋轉(zhuǎn)填料床耦合，通過旋轉(zhuǎn)填料床的切割，能夠使物料進(jìn)一步均勻的混合，尤其適用于工業(yè)上反應(yīng)體系物料比不為I的不等量進(jìn)料的快速反應(yīng)以及有一定黏度特性的反應(yīng)體系。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是三噴嘴撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0020]圖3是三噴嘴撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置工藝流程圖；
[0021 ] 圖4是三噴嘴撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床撞擊霧面圖；
[0022]圖5是三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0023]圖中，1-三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，2-填料，3-轉(zhuǎn)軸，4-轉(zhuǎn)子，5-液體出口，6_殼體，7_儲(chǔ)液槽I ;8_耐腐蝕泵I ;9_閥門I，10-閥門11 ; 11-液體流量計(jì)I，12-液體流量計(jì)11 ; 13-儲(chǔ)液槽II，14-耐腐蝕泵II，15-閥門III，16-液體流量計(jì)III，1.1-進(jìn)料管I，1.2-進(jìn)料管
II,1.3-進(jìn)料管III，1.4-進(jìn)料管I進(jìn)料口，1.5-進(jìn)料管II進(jìn)料口，1.6-進(jìn)料管III進(jìn)料口，1.7-進(jìn)料管I噴嘴，1.8-進(jìn)料管II噴嘴，1.9-進(jìn)料管III噴嘴。

【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖2所示，一種三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)料管I1.1、進(jìn)料管II1.2和進(jìn)料管III1.3，進(jìn)料管I1.1、進(jìn)料管II1.2和進(jìn)料管III1.3并排設(shè)置，進(jìn)料管I1.1和進(jìn)料管III1.3為尾部帶有彎頭的直管，進(jìn)料管II1.2為直管并且位于進(jìn)料管I1.1和進(jìn)料管III1.3中間，進(jìn)料管III1.3與進(jìn)料管I1.1相對(duì)于進(jìn)料管II1.2對(duì)稱，進(jìn)料管I1.1、進(jìn)料管
II1.2和進(jìn)料管III1.3的尾端開孔形成進(jìn)料管I噴嘴1.7、進(jìn)料管II的噴嘴1.8和進(jìn)料管III噴嘴1.9，進(jìn)料管I噴嘴1.7與進(jìn)料管III噴嘴1.9相對(duì)設(shè)置。液體從進(jìn)料管I噴嘴
1.7、進(jìn)料管II的噴嘴1.8和進(jìn)料管III噴嘴1.9噴出發(fā)生撞擊。
[0025]如圖5所示，所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，進(jìn)料管I1.1和進(jìn)料管III1.3的直徑相等，長(zhǎng)度相等，進(jìn)料管II1.2長(zhǎng)度L1與進(jìn)料管II1.2直徑D1比值為10飛0，進(jìn)料管I1.1長(zhǎng)度L2與進(jìn)料管I1.1直徑D1比值為1(Γ50。進(jìn)料管I噴嘴1.7直徑d6、進(jìn)料管III噴嘴1.9直徑d6與進(jìn)料管II噴嘴1.8直徑d5之比為f 10。
[0026]如圖5所示，所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，進(jìn)料管I噴嘴1.7到進(jìn)料管III噴嘴1.9之間的距離Cl1與進(jìn)料管I噴嘴1.7、進(jìn)料管III1.9噴嘴直徑d6比為1飛0，進(jìn)料管II噴嘴
1.8到進(jìn)料管I噴嘴1.7和進(jìn)料管III噴嘴1.9中心連接線的垂直距離距離d2與進(jìn)料管II噴嘴1.8直徑(16比為I?30。
[0027]如圖5所示，進(jìn)料管I噴嘴1.7以及進(jìn)料管III噴嘴1.9的中心軸線與進(jìn)料管II中心軸線的夾角Θ為15° -90°。
[0028]如圖2所示，所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，進(jìn)料管I1.1、進(jìn)料管II1.2和進(jìn)料管III1.3連接并固定在一起，形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。
[0029]量多的反應(yīng)物料從進(jìn)料管I進(jìn)料口 1.4和進(jìn)料管III進(jìn)料口 1.6進(jìn)入，而量少的反應(yīng)物料從進(jìn)料管II進(jìn)料口 1.5進(jìn)入，量多的反應(yīng)物料和量少反應(yīng)物料的進(jìn)料溶液體積比為I?20，兩種反應(yīng)物料的粘度為I?300mPa.S。
[0030]如圖1所示，一種三噴嘴撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置，包括旋轉(zhuǎn)填料床和三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)填料床包括填料2、轉(zhuǎn)軸3、轉(zhuǎn)子4、液體出口 5和殼體6，轉(zhuǎn)子4位于殼體6的中部；填料在轉(zhuǎn)子空心圓環(huán)中；液體出口 5在殼體6的底部；轉(zhuǎn)軸3通過與電機(jī)相連帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)I固定于轉(zhuǎn)子4的空腔內(nèi)，進(jìn)料管I噴嘴1.7和進(jìn)料管III噴嘴1.9中心連接線的中心位于轉(zhuǎn)子4空腔的軸線中心位置。
[0031]如圖5所示，一種三噴嘴撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置，轉(zhuǎn)子內(nèi)徑d4與三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)I邊緣到轉(zhuǎn)子的距離d3的比值為1飛。
[0032]如圖3所示，本實(shí)用新型的工作過程如下:溶液儲(chǔ)存在儲(chǔ)液槽17、儲(chǔ)液槽1113中，經(jīng)過加壓原料通過耐腐蝕泵18、耐腐蝕泵II 14，分別從進(jìn)料口 1.1進(jìn)入三噴嘴撞擊流反應(yīng)器，量少的反應(yīng)物料從中間的進(jìn)料管II1.3進(jìn)料，量多的反應(yīng)物料分兩股從兩邊的進(jìn)料管
I1.2、進(jìn)料管II1.4進(jìn)料，經(jīng)過噴嘴1.5，在轉(zhuǎn)子4的空腔中撞擊混合，進(jìn)行物料首次撞擊，實(shí)現(xiàn)快速、均勻的微觀混合、反應(yīng)。物料從轉(zhuǎn)子4的空腔進(jìn)入到填料2中，轉(zhuǎn)子4在轉(zhuǎn)軸3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填料層的徑向和軸向過程中進(jìn)行二次混合，最后從液體出口 5排出。
[0033]實(shí)施例1:
[0034]如圖3所示，采用三噴嘴撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置制備超細(xì)氫氧化鎂的研究。NaOH溶液與 MgCl2 溶液體積流量比為 2, L1ZD1=SO, L2/D2=40, d6/d5=5, A1Zd6=G, d2/d5=3, d4/d3=6,θ =90°，A、B溶液粘度為ImPa.S。NaOH濃度為0.75mol/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1113中，分別經(jīng)過耐腐蝕泵18、耐腐蝕泵II 14及液體流量計(jì)111、液體流量計(jì)1112、液體流量計(jì)111116，調(diào)節(jié)溶液A、B流量為40L/h，通過三噴嘴撞擊流在轉(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2中，轉(zhuǎn)子4在轉(zhuǎn)軸3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，過濾干燥后，得到平均粒徑為50nm的超細(xì)Mg(OH)20
[0035]實(shí)施例2:
[0036]如圖3所示，采用三噴嘴撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置進(jìn)行柴油乳化的研究。A溶液與B 溶液體積流量比為 10, L1ZD1=1, L2/D2=10, d6/d5=l, (I1Zd6=SO, d2/d5=20, d4/d3=2, θ =15° ,A溶液粘度為20mPa.s, B溶液粘度為10mPa.S。儲(chǔ)液槽17中儲(chǔ)存0.8600g/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1113中，即為溶液B，分別經(jīng)過耐腐蝕泵18、耐腐蝕泵II 14及液體流量計(jì)111、液體流量計(jì)1112、液體流量計(jì)111116，通過三噴嘴撞擊流反應(yīng)器在轉(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4在轉(zhuǎn)軸3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。
[0037]實(shí)施例3:
[0038]如圖3所示，采用三噴嘴撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置進(jìn)行石蠟乳化的研究。A溶液與B 溶液體積流量比為 20, IVD1=SO, L2/D2=50, d6/d5=l,d2/d5=l, d4/d3=l, Θ =30。,
A溶液粘度為300mPa.s、B溶液粘度為200mPa.s。溶液A石蠟置于儲(chǔ)液槽17中，6%的由SpanSO, K12與助乳化劑A復(fù)配而得乳化劑置于儲(chǔ)液槽1113中，即為溶液B，分別經(jīng)過耐腐蝕泵18、耐腐蝕泵II 14及液體流量計(jì)111、液體流量計(jì)1112、液體流量計(jì)111116，通過三噴嘴撞擊流反應(yīng)器在轉(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4在轉(zhuǎn)軸3的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為1400r/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。
[0039]實(shí)施例4:
[0040]如圖3所示，采用三噴嘴撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置進(jìn)行微乳液的制備。A溶液與B溶液體積流量比為 I，L1ZO1=AO, L2/D2=40, d6/d5=10, (I1Zd6=SO, d2/d5=30, d4/d3=6, θ =60° , A溶液粘度為20mPa.S、B溶液粘度為10mPa.S。將lmol/L的HCl置于儲(chǔ)液槽17中，煤油與4%的Span80置于儲(chǔ)液槽1113中，分別經(jīng)過耐腐蝕泵18、耐腐蝕泵II 14及液體流量計(jì)
111、液體流量計(jì)II12、液體流量計(jì)IIII16，通過三噴嘴撞擊流反應(yīng)器在轉(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4在轉(zhuǎn)軸3的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為100r/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，得到的乳液靜置不分層。
【權(quán)利要求】
1.一種三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括進(jìn)料管I (1.1)、進(jìn)料管II (1.2)和進(jìn)料管III (1.3)，進(jìn)料管I (1.1)、進(jìn)料管II (1.2)和進(jìn)料管III (1.3)并排設(shè)置，進(jìn)料管I (1.1)和進(jìn)料管III (1.3)為尾部帶有彎頭的直管，進(jìn)料管II (1.2)為直管并且位于進(jìn)料管I (1.1)和進(jìn)料管III (1.3)中間，進(jìn)料管III (1.3)與進(jìn)料管I (1.1)相對(duì)于進(jìn)料管II (1.2)對(duì)稱，進(jìn)料管I (1.1)、進(jìn)料管II (1.2)和進(jìn)料管III (1.3)的尾端開孔形成進(jìn)料管I噴嘴(1.7)、進(jìn)料管II的噴嘴(1.8)和進(jìn)料管III噴嘴(1.9)，進(jìn)料管I噴嘴(1.7)與進(jìn)料管III噴嘴(1.9)相對(duì)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，其特征在于進(jìn)料管1(1.1)和進(jìn)料管III(1.3)的直徑相等、長(zhǎng)度相等，進(jìn)料管II (1.2)長(zhǎng)度L1與進(jìn)料管II (1.2)直徑D1比值為10?50，進(jìn)料管I (1.1)長(zhǎng)度L2與進(jìn)料管I (1.1)直徑D1比值為10?50，進(jìn)料管I噴嘴(1.7)直徑d6、進(jìn)料管III噴嘴(1.9)直徑d6與進(jìn)料管II噴嘴(1.8)直徑d5之比為廣10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，其特征在于進(jìn)料管I噴嘴(1.7)到進(jìn)料管III噴嘴(1.9)之間的距離Cl1與進(jìn)料管I噴嘴(1.7)、進(jìn)料管III (1.9)噴嘴直徑d6比為f 50，進(jìn)料管II噴嘴(1.8)到進(jìn)料管I噴嘴(1.7)和進(jìn)料管III噴嘴(1.9)中心連接線的垂直距離距離d2與進(jìn)料管II噴嘴(1.8)直徑d5比為f 30。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，其特征在于進(jìn)料管I噴嘴(1.7)以及進(jìn)料管III噴嘴(1.9)的中心軸線與進(jìn)料管II中心軸線的夾角Θ為15° -90°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，其特征在于進(jìn)料管I(1.1)、進(jìn)料管II(1.2)和進(jìn)料管III (1.3)連接并固定在一起，形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，其特征在于量多的反應(yīng)物料從進(jìn)料管I進(jìn)料口(1.4)和進(jìn)料管III進(jìn)料口(1.6)進(jìn)入，而量少的反應(yīng)物料從進(jìn)料管II進(jìn)料口(1.5)進(jìn)入，量多的反應(yīng)物料和量少反應(yīng)物料的進(jìn)料溶液體積比為Γ20，兩種反應(yīng)物料的粘度為I?300mPa.S。
7.一種三噴嘴撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置，包括旋轉(zhuǎn)填料床和如權(quán)利要求6所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)填料床包括填料(2)、轉(zhuǎn)軸(3)、轉(zhuǎn)子(4)、液體出口( 5)和殼體(6)，填料設(shè)置在轉(zhuǎn)子空心圓環(huán)中；液體出口(5)在殼體(6)的底部；轉(zhuǎn)軸(3)連接電機(jī)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于:所述的三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)(I)固定于轉(zhuǎn)子(4)的空腔內(nèi)，進(jìn)料管I噴嘴(1.7)和進(jìn)料管III噴嘴(1.9)中心連接線的中心位于轉(zhuǎn)子(4)空腔的軸線中心位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三噴嘴撞擊流一旋轉(zhuǎn)填料床裝置，其特征在于:轉(zhuǎn)子(4)內(nèi)徑d4與三噴嘴撞擊流結(jié)構(gòu)(I)邊緣到轉(zhuǎn)子的距離d3的比值為1飛。
【文檔編號(hào)】B01J4/00GK204107476SQ201420542009
【公開日】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, 祁貴生, 焦緯洲, 張珺, 袁志國(guó), 栗秀萍, 羅瑩, 申紅艷, 高璟, 張巧玲 申請(qǐng)人:中北大學(xué)