[發(fā)明專利]流體混合器及其流體混合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710044097.6
• 申請日: 2007-07-20
• 公開（公告）號: CN101116798A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周興貴;范志偉;錢剛
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號: B01F5/06
• 分類號: B01F5/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 俞宗耀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于多種流體相互混合的流體混合器及其流體混合方法。

背景技術(shù)

在化工生產(chǎn)過程中，混合是一種非常重要的單元操作。對于液—液，氣—液等任意兩種或多種物料(包括氣體或液體)的混合或快速反應(yīng)，以及涉及流體混合的萃取等化工單元操作過程，物料混合效果的好壞，會對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。

通常情況下，混合在攪拌釜中進(jìn)行，通過攪拌來實(shí)現(xiàn)幾種物料的混合。但這種攪拌混合方式一般需要消耗的能量較多，混合費(fèi)時，而且由于存在返混，還容易造成混合物的污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：強(qiáng)化化工單元操作中與混合相關(guān)的傳質(zhì)過程，公開一種結(jié)構(gòu)簡單、易于加工組合和日常維護(hù)的流體混合器的結(jié)構(gòu)，以及使流體均勻地分流為多股小流體，并互相撞擊，從而達(dá)到流體快速、高效混合的方法。

為達(dá)到上述目的采用的技術(shù)方案是：

一種流體混合器，包括帶有流體進(jìn)出口的外殼，其特征在于：外殼內(nèi)置有上蓋板和下蓋板，所述上蓋板和下蓋板之間置有至少三塊導(dǎo)流板和至少二塊隔離板，呈導(dǎo)流板—隔離板—導(dǎo)流板—隔離板—導(dǎo)流板相互交叉并緊密貼合方式排列，所述導(dǎo)流板上置有分叉的流體通道，隔離板上置有與所述流體通道相通的通孔。

所述導(dǎo)流板上流體通道為二分叉、或四分叉，寬度為小于20mm。所述隔離板上通孔的直徑小于5mm。

所述流體混合器，流體混合方法為：將二種流體通過導(dǎo)流板上流體通道分叉分流細(xì)化，再經(jīng)過隔離板上通孔形成兩股相向撞擊流相互撞擊混合，混合物料最后從導(dǎo)流板導(dǎo)出。

對于兩種以上流體的混合，可以通過混合器串聯(lián)或并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)均勻混合。例如三種流體A、B和C的混合，可以先將流體A和流體B通過一個混合器混合為AB，然后將AB導(dǎo)入下一級混合器的一個入口，同時將流體C導(dǎo)入下一級混合器的另一個入口，從而達(dá)到將三種物料混合的目的。至于四種流體A、B、C、D的混合，可以先將流體A和流體B通過一個混合器混合為AB，同時將流體C和流體D通過另一個混合器混合為CD，然后將AB導(dǎo)入下一級混合器的一個入口，將CD導(dǎo)入下一級混合器的另一個入口，最后得到混合料ABCD。對于處理量較大的情況，可以通過并聯(lián)混合器的方式來達(dá)到。這樣可以使得單個的混合器始終能處于最佳的操作狀態(tài)。

本發(fā)明的積極效果是：本發(fā)明流體混合器可混合任何流體，包括氣體或液體，混合均勻效果好，能耗省，滯液量少，在生產(chǎn)能力大幅度提高的同時，能有效地降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品收率和質(zhì)量，減少廢棄物排放。對于危險性較大的流體混合，如易燃易爆氣體和氧氣的混合具有特殊的優(yōu)勢，由于混合器特有的微小結(jié)構(gòu)尺寸，可使混合濃度處于爆炸臨界極限之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)均勻快速的混合。所述混合器可以被用于大多數(shù)涉及流體混合的化工單元操作，其中包括萃取以及硝化反應(yīng)、氧化、氯化、羰基化、烷氧基化、酯化、羧化、皂化等通過氣一液、液一液流體反應(yīng)的精細(xì)化工中間體和大宗有機(jī)化工原料生產(chǎn)的化工單元反應(yīng)，也適合任何如食品，醫(yī)藥等生產(chǎn)過程中需要流體混合操作的場合。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1流體混合器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3隔離板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4另一形式導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5另一形式隔離板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6流體混合器另一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1—導(dǎo)流板；2—流體通道；3—隔離板；4—通孔；5—上蓋板：6—下蓋板。

具體實(shí)施方式

由圖1～圖4可見，一種流體混合器，包括帶有流體進(jìn)出口的外殼，其特征在于外殼內(nèi)置有上蓋板5和下蓋板6，所述上蓋板5和下蓋板6之間置有至少三塊導(dǎo)流板1和至少二塊隔離板3，呈導(dǎo)流板1.1—隔離板3.1—導(dǎo)流板1.2—隔離板3.2—導(dǎo)流板1.3相互交叉并緊密貼合方式排列，所述導(dǎo)流板1上置有分叉的流體通道2，隔離板3上置有與所述流體通道2相通的通孔4。

所述導(dǎo)流板1上的流體通道2為二分叉、或四分叉，寬度為1～20mm。所述隔離板3上通孔4的直徑小于5mm。

圖1和圖6分別示出了二種所述流體混合器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由圖可見流體混合方法為：將流體A和流體B分別從導(dǎo)流板1.1和導(dǎo)流板1.3的出入口泵入，經(jīng)過導(dǎo)流板1上分叉的流體通道2分流細(xì)化為16股小流體，再分別經(jīng)過隔離板3.1和隔離板3..2上的通孔4，形成16股流體A和16股流體B相向撞擊流，相互撞擊混合，混合流體AB最后從導(dǎo)流板1.2的出入口導(dǎo)出。