[發(fā)明專利]用于進行材料的物理轉化和化學轉化的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980111466.6
• 申請日: 2009-03-05
• 公開（公告）號: CN101980774A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發(fā)明（設計）人: W·洛茨;K·菲爾茨;W·威爾;U·迪納
• 申請（專利權）人: 贏創(chuàng)德固賽有限公司
• 主分類號: B01J19/02
• 分類號: B01J19/02;B01J19/26;B01F5/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

技術領域

本發(fā)明涉及用于進行材料的物理轉化和化學轉化的裝置和方法。

背景技術

為了生產細小的分散體，可采用諸如球磨或攪拌球磨的裝置。這些裝置的缺點是所用研磨介質例如由玻璃、陶瓷、金屬或砂制成的研磨介質的磨損。磨損后的材料使得以這種方式生產的分散體不能用于那些只允許很低含量雜質存在的領域例如敏感表面的拋光。

使用行星式攪拌/混合器雖然可以得到較高的能量輸入，但是這個系統的效率將取決于待加工混合物具有足夠高的粘度，才能引入必要的高剪切能量以便打碎顆粒。

盡管可使用高壓均化器使預分散體在高壓下撞擊腔室的鎧裝壁區(qū)域，從而生產很細的分散體，但是已經發(fā)現，此類裝置的腔室雖有鎧裝，但仍經受了嚴重的磨損。將預分散體分為兩股流體通過噴嘴減壓并使其彼此精確地撞擊的方法可以降低磨損，但不解決問題。確定彼此相對的預分散體的中心是特別困難的。例如，EP-A-766997描述了這種方法。

EP-B-1165224描述了一個使分散體生產中的磨蝕顯著減少的方法，是使高壓的分開的各預分散流體流在共同的碰撞點降壓，該碰撞點位于遠離材料的充氣碾磨空間內。據說與在充液研磨空間中運行的前述高壓裝置相比，這一布置方式可以使材料壁上的氣蝕減到最少。在該方法中，氣流也承擔了從研磨空間運送分散體和冷卻分散體的任務。該方法的缺點是氣體/分散體混合物的處理(work-up)。要達到經濟上可行的生產量，必須使用大量的氣體。而就裝置而言，將該氣體從分散體中分離出來將需要增加費用，例如增加適當尺寸的除氣器。如果混合物需要冷卻，那么由于高含量的氣體引起導熱率降低，將需要更大的、因而也更昂貴的冷卻設備。

DE-C-10204470描述了使用蒸汽作為氣體。該文件同樣使待分散的顆粒在遠離材料的空間進行碰撞。使用蒸汽能夠避免EP-B-1165224方法中必須從反應混合物中去除大量氣體的缺點。然而，即使在DE-C-10204470的方法中，業(yè)已發(fā)現在分散過程的同時維持氣體氛圍是經濟上不可行的。

DE-A-10360766描述的方法使預分散體涌入研磨空間，其結果是避免了氣體和分散體的混合物的處理。

DE-A-10114054描述了一種反應器，先將流體射流定位之后，在射流通路中額外加入多個以可旋轉的方式支撐的硬質物體例如陶瓷球。其結果是，在定位無效時流體射流不是去碰撞反應器壁而因此導致整個反應器被破壞，而是僅僅撞擊可更換的陶瓷球。但是，已經發(fā)現這種裝置的效果僅僅是短期的，因為以可旋轉的方式支撐的硬質物體的運動同樣會在硬質物體安置和接觸壁的位置處產生磨損。結果是，由此產生的射流定位無效將導致反應器的進一步損壞。

所提及的所有在高壓下進行材料物理轉化或材料化學轉化的裝置，都有一個缺點，即，在極端條件下將發(fā)生材料的磨損。這首先污染了反應產品，其次致使這種反應器不能經濟地運行。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種反應器，利用該反應器可以使得材料的物理轉化或化學轉化在高壓下經歷較長時間，而且不發(fā)生材料的嚴重磨損以及射流通路的定位無效。

本發(fā)明的目的是通過一種用于進行材料化學轉化和物理轉化的反應器實現的，該反應器包括通過反應器外殼包圍的反應空間，其中

——反應器外殼有至少兩個橫向流體入口，該橫向流體入口具有多個以可調節(jié)的方式安裝的噴嘴，噴嘴具有大約20-160度的角度，

——流體射流通過該噴嘴，并在反應空間內的共同碰撞點處互相碰撞，且該流體射流優(yōu)選處于同一平面上，

——反應器在反應空間的底部具有流體出口，

該反應器的特征在于，

——底板，該底板位于反應空間的底部，

·所述底板具有作為流體出口的孔；

底板上設置有以可移動的方式支撐的多個球體，以便阻塞未定位狀態(tài)(unaligned?state)的各射流的原始通路，

——半殼，該半殼直立于反應空間底部之上，且設置在各個以可移動的方式支撐的球體與反應器空間的壁之間，和

——底板、半殼和以可移動的方式支撐的球體均包含一種或多種硬質材料。

本發(fā)明的反應器設計的結果是，以可移動的方式支撐的球體僅與含硬質材料的底板和半殼接觸。放置在反應空間底部上的底板和半殼可制成可替換的，因此在很長的反應時間之后可以進行簡單的更換。

本發(fā)明可以用常規(guī)使用的材料例如不銹鋼制成實際的反應器外殼，僅底板、半殼和以可移動的方式支撐的球體包含一種或多種硬質材料。