一种高效固液旋流混合反应器的制作方法

1.本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种高效固液旋流混合反应器。


背景技术：

2.固液混合反应器是用于固相和液相混合反应的反应器，其中一般采用一些混匀的方式，使得固相与液相充分混匀，而后进行反应，实现了反应效率的提高，并在化工行业及医药行业有着广泛应用。
3.对于固液混合反应器，其核心在于如何使得固液两相混合的更加充分，从而提高固液两相的接触面积，进而提高反应效率，现有的固液混合反应器常见的有床式反应器，如固定床、流化床等，床式反应器结构简单，但一般效率较低，为了提高效率，往往会增加反应器的体积，于是则会增加占地面积，不便于厂房布置，同时在使用的过程中，由于体积较大，容易出现混合死区，不益于固液两相反应的均匀稳定的进行。
4.因此，一种能够提高固液混合效率，使得固液两相高效混合，提高反应效率，从而能够有效减小设备体积，减少设备占地，进而降低生产成本的固液混合反应器则是现有亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种高效固液旋流混合反应器，以解决现有的固液混合反应器体积大，混合过程中容易出现死区，从而导致混合效果不佳，反应效率低，生产成本高的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高效固液旋流混合反应器，包括添料斗、螺旋混料器以及混合器，所述的添料斗一侧设置有液体进口，添料斗的正下方与变径管相连通，在液体进口处布置有导流片b，在变径管进口处的周边布置有导流板a，变径管的下端与螺旋混料器相连接，螺旋混料器与混合器相连接，混合器中设置有混匀腔，混匀腔中设置有传动轴与电机相连接，传动轴与切割叶轮相连接，混合器与电机的下方设置有底座。
7.进一步地，所述的导流片a呈弧状，导流片a均布在变径管进口处周边，导流片a上固定连接有出气腔，出气腔上方设置有法兰连接口。
8.进一步地，所述的变径管上端与下端的比例为2～3:1，变径管长度与直径之比为1.5～2:1。
9.进一步地，所述的螺旋混料器的螺距与直径之比为0.8～1.5:1。
10.进一步地，所述的混匀腔中切割叶轮的数量为三级，在混匀腔的末端与传动轴的连接处设置有一级密封。
11.进一步地，所述的一级密封的右侧设置有冷却腔，冷却腔右侧设置有二级密封，冷却腔上设置有冷却水进口以及冷却水出口。
12.本发明的有益效果：结构紧凑，通过预混合、初混合以及终混合等阶段，实现了固
液物料的快速混合，混合过程快速、高效，固液物料能够充分混合均匀，提高了反应的效率，进而大大的降低了生产成本，便于工业生产中使用。
附图说明
13.图1是本发明整体结构示意图；
14.图2是本发明添料斗俯视示意图；
15.图3是本发明图1中a部分局部放大示意图。
16.图中各标记对应的名称：
17.1、添料斗；11、出气腔；111、法兰连接口；12、粉料添加口；13、导流片a；14、液体进口；15、导流片b；2、变径管；3、螺旋混料器；4、混合器；41、物料进口；42、混匀腔；421、导叶；422、切割叶轮；43、物料出口；44、冷却腔；441、冷却水进口；442、冷却水出口；45、一级密封；46、二级密封；5、底座；6、电机；61、传动轴。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
19.如图1-3所示，在本发明反应器中设置有添料斗1，添料斗1下方与变径管2相连通，添料斗1的一侧设置有液体进口14，在液体进口14处布置有导流片b15，在变径管2进口处的周边布置有导流片a13，在导流片a13上固定连接有出气腔11，出气腔11上方设置有法兰连接口111，在变径管2的下端与螺旋混料器3相连通，螺旋混料器3的下端与混合器3相连通，混合器3的下方设置有底座5，混合器3中设置有物料进口41，螺旋混料器3下端与物料进口41相连接，物料进口41与混匀腔42相连通，混匀腔42中设置有多级导叶421以及切割叶轮422，切割叶轮422与传动轴61相连接，传动轴61与电机6相连接，混匀腔42的末端与物料出口43相连通，并在混匀腔42的末端设置有一级密封45，并在一级密封45处设置有冷却腔44，在冷却腔44的另一侧设置有二级密封46，同时在冷却腔44上设置有冷却水进口441以及冷却水出口442。
20.本发明原理为：粉体物料从添料斗1上方添加至添料斗1中，由于导流片a13的设置以及出气腔11的布置，粉体物料呈环状添加至添料斗1中，液体物料从液体进口14添加至添料斗1中，由于导流片b15的设置，使得液体物料呈切向流出，并带动粉体物料流入到变径管2中，整个过程中实现了对固液物料的预混合，出气腔11的设置，针对于能够产生气体的反应，过程中生成的气体上升至出气腔11，并通过出气腔11上方的法兰连接口111连接出气管外排。
21.添料斗1为固液混合的初始阶段，过程中容易出现物料的黏结，从而发生堵塞，因此对固液的比例需要进行控制，控制粉体物料的添加量以及控制液体物料的流量，过程中根据实际物料的情况进行合理的选择，只需要保证粉末能被快速完全的带走流入到变径管2中即可，此时混合的流体呈涓流的状态，流体中会存在空隙，不利于后续进一步的混合，因此流入到变径管2中的物料需要在变径管2中进一步的富集，为了保证富集的效果，对变径管2的尺寸有一定的要求，实际使用中变径管2上端与下端的比例在2～3:1为宜，变径管长度与直径之比在1.5～2:1为宜，此时物料连续不断的流入到螺旋混料器3中。
22.流入到混合物料3中的物料在螺旋混料器3中进一步混合，从物料添加到螺旋混料器3的过程中，物料依靠着自身的重力下降并流动，保证了流动连续性的同时，也使得更加的节能，混合物料在螺旋混料器3中经过旋转能够打破流体的流动状态，从而增加了混合的程度，实现了初混合过程，在这个过程中对螺旋混料器3的螺距有着一定的要求，当螺距过小，则会容易出现反混的现象，而当螺距过大时，又会对混合的效果造成影响，螺距对应着混合物料的流速，也即对应着物料的处理量，对于一个反应器，其处理量是一定的，于是相应的螺距也可以确定，实际使用中螺旋混料器的螺距与直径之比0.8～1.5:1为宜，当反应器处于不同的规格时，螺旋混料器的尺寸虽会产生变化，但只是整体的放大，螺距与直径之比不会产生变化。
23.流经螺旋混料器3的物料流至混合器4中，并在混匀腔42中切割叶轮422的作用下混合物料中的流动状态被打破，进一步的增加了物料的湍流度，从而使得物料混合更加的均匀，实现了终混合，为了保证混合的效果，切割叶轮422的数量是关键，实际中切割叶轮422数量为三级时，效果良好，进一步的增加混合效果虽有提升，但并不明显，相应的还会增加反应器的体积，进而增加了成本，同时对于电机6，也增加了能耗，不益于生产中使用。
24.由于切割叶轮422通过电机6带动，于是混匀腔42与电机传动轴61之间设置有一级密封45，在电机6转动的过程中，一级密封45处会产生热量，为了保证密封的效果，需要对密封处进行降温，冷却腔44的设置能够实现对以及密封45处的降温，从而保证反应器稳定的运行，由于冷却腔44的设置，冷却腔44右侧也需要设置密封，即二级密封46，也即冷却腔44实现了一级密封45以及二级密封46处的冷却。
25.本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其它各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。