[發明專利]基于噴射器的逆流式傳質、傳熱、反應裝置

有效

• 申請號: 201110205450.0
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102350294A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 董欣
• 申請（專利權）人: 董欣
• 主分類號: B01J19/26
• 分類號: B01J19/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于化學工業技術領域，具體涉及一種基于噴射器的逆流式傳質、傳熱、反應裝置。

背景技術

傳質過程在化學工業中起到了非常重要的作用，幾乎所有的化工生產過程都需要對原料和反應物的混合、分離、提純，傳質、傳熱或反應、分離過程不僅應用于化工領域，在生物化工，環境保護，核燃料提純與放射性后處理等技術領域都有著廣泛的應用。

工業上常用的傳質、傳熱或反應、分離過程可以分為平衡分離過程和速率分離過程兩大類，其中速率分離過程是指在壓力差，溫度差，濃度差，電位差等推動力的作用下，利用各介質擴散速度的差異實現介質的分離。現有技術中的釜式或塔式的傳質和反應設備，直接換熱設備，通常采用攪拌，填料，脈動，震動等方式提高效率，缺點是存在返流混流大，物料混合不均，混合強度不高，效率不高，反應不均勻等問題。例如，現有技術中常用的萃取塔，為了提高傳質能力，采取了震動，脈動，攪拌等方式，但同時為了保持介質在流動中有效分離，受介質流動速度要遠遠低于其沉降速度影響，密度不同的介質為了保持有效沉降分離，相對速度必須保持較慢，導致上述震動，脈動，攪拌等方式強度受限，造成傳質、反應、換熱效率難以提高。同時，動態情況下相向運動的輕重介質的分離沉降速度遠遠低于靜態情況下的沉降速度，因此設備尺寸需要做的很大，這些因素都導致傳質分離過程的整體效率低下。

噴射器是利用流體來傳遞能量和質量的裝置，它可以將壓力、位差、密度、相態（氣、液、固）不同的介質進行混合、能量交換、均化，主要應用于各行業的真空吸氣、混合、提升壓力等過程。噴射器由噴嘴，喉管，擴散管和吸入室等部件組成。工作時，采用有一定壓力的工作介質流體通過噴嘴噴出，由于噴射流體流速高，將壓力能轉變為速度能，使吸氣區壓力降低產生較低壓力并將吸入室中的引射介質流體吸入。混合流體進入混合管（喉管）混合后，進入擴散器，由于在擴散器內流體流速降低，壓力將繼續升高，在擴散器出口處，混合流體的壓力介于噴射流體和進入吸入室時引射流體的壓力之間。提高引射流體的壓力而不直接消耗機械能、以及介質在混合管內得到強烈混合，這是噴射器最主要，最根本的性能。由于具有這種性質，在很多技術部門中，采用噴射器能得到更為簡單更為可靠的技術解決辦法。

發明內容

（一）發明目的：為解決上述現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種基于噴射器的逆流式傳質、傳熱、反應裝置。

（二）技術方案：

一種基于噴射器的逆流式傳質、傳熱、反應裝置，包括用于傳質、傳熱或反應的單元器，所述單元器頂部具有用于排出輕介質的出口、底部具有用于排出重介質的出口，所述單元器分為串連的復數節，每相鄰兩節的連接處設置用于隔斷所述單元器的隔板，隔板上設置噴射器，所述噴射器的吸入室連接噴射器吸入管，所述噴射器吸入管的另一端穿過隔板連接到前級單元器；還包括位于單元器頂部或者底部的動力流進口，所述動力流進口通過管道與噴射器的噴嘴相連接。

所述動力流進口是位于所述單元器底部的第二輕介質進口，與所述第二輕介質進口相連的第一噴射器的出口向下，其余噴射器的出口向上。

所述動力流進口是位于所述單元器頂部的第二重介質進口，與所述第二重介質進口相連的第二噴射器的出口向上，其余噴射器的出口向下。

所述單元器是整體的罐狀并由復數個隔板分離成復數節；或者，所述單元器是由復數個獨立的罐狀單元器串連組成，每相鄰兩節單元器之間設置用于連通單元器的連接部，所述連接部內設置隔板，隔板上固定設置所述噴射器。

所述獨立的罐狀單元器的封頭為橢圓形封頭或者錐形封頭，所述獨立的罐狀單元器是直立式的或者臥式的罐狀單元器。

所述臥式的罐狀單元器的外徑是沿著動力流體噴出的方向逐漸增大的。

所述的基于噴射器的逆流式傳質、傳熱、反應裝置，還包括與所述單元器頂部出口密閉連接的上部分離器和與所述單元器底部出口密閉連接的下部分離器；所述上部分離器設置第一重介質進口，上部分離器頂部設置輕介質出口；所述下部分離器設置第一輕介質進口，下部分離器底端設置重介質出口。

所述第一噴射器由第一法蘭式夾隔板固定在所述單元器內和/或所述第二噴射器由第二法蘭式夾隔板固定在所述單元器內；所述上部分離器和/或下部分離器和/或至少一節單元器上設置用于觀察流體狀態的視鏡，所述上部分離器和/或下部分離器上設置溫度計和/或壓力表。