[發明專利]一種撞擊流反應器

有效

• 申請號: 201310495652.2
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN104556174A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 呂振輝;薛冬;彭紹忠;張學輝;高玉蘭;徐黎明
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C01F7/14
• 分類號: C01F7/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種撞擊流反應器，具體地涉及一種用制備氧化鋁干膠的撞擊流反應器。

背景技術

目前國內主要采用工業氫氧化鋁經酸溶解后用氨水或其他堿再沉淀等工藝路線來制備擬薄水鋁石。這種方法生產工藝復雜、需要防腐蝕設備和消耗昂貴的化工原料。國內以其它工業生產的副產品有機鋁化合物水解制備的成本則低得多。鑒于國內生產的擬薄水鋁石在價格上無法與國外競爭，所以研究開發廉價的制備路線和方法是非常有價值的。

CN85100161A公開了一種“碳酸法工藝（CO₂法）生產擬薄水鋁石的方法，該方法利用中間產物-工業鋁酸鈉溶液為原料，用高濃度CO₂氣體做沉淀劑，在低溫低濃度下快速碳酸化成膠而得到擬薄水鋁石，碳酸化成膠過程可以間斷和連續化進行，所得到的產品純度高，膠溶性好。但所制備的擬薄水鋁石晶粒不完整，粒徑分布彌散，結晶度低.

CN1420082A公開了一種活性氧化鋁的制備方法，該方法用氫氧化鋁粉和氫氧化鈉配制成一定濃度的偏鋁酸鈉溶液，通入≥90％(V)的CO₂混合氣，控制成膠溫度20～70℃，當pH值為9～11時，將反應產物過濾，洗滌濾餅，干燥濾餅得到擬薄水鋁石，并于500～700℃焙燒，即得活性氧化鋁。由于成膠過程中溶液pH值不斷減小，所制備的氧化鋁同樣存在結晶度低，粒徑分布彌散，晶粒不完整的現象。

撞擊流反應器屬于化工反應技術裝備。采用水平同軸兩流撞擊流。利用撞擊流強化相間傳遞特性，液相進行快速反應的過程不受傳遞限制，總過程強度高，小設備大生產；結構簡單、內件少，投資省，動力消耗低；清洗方便，更適用于有固體產物生成的場合。此方法具有下列特點：（1）撞擊區微觀混合強烈、快速反應生成大量微小晶核；（2）環室回流區和導流筒中基本上無混合、不反應，初生態微晶不長大，還有利于表面穩定和鈍化。

CN1463789A公開了一種撞擊流反應-沉淀法制備超細粉體的方法，屬化工制備技術。特殊安排反應裝置中的流動與混合：安裝在容器下部并浸沒在介質中的兩個螺旋槳推動流體經經與之相配的兩個導流筒流動并在中心處相向撞擊，形成撞擊區；隨后經導流筒與器壁間的環室循環再回流到導流筒進口。該方法比較單一，受到原料性質的影響，僅用于液-液沉淀反應。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種撞擊流反應器，該反應器結構簡單、操作靈活，有效的強化了氣液兩相、液液兩相及液固兩相之間的傳質，通過該反應器所制備的氧化鋁干膠結晶度高，晶粒完整，粒徑分布集中。

本發明的撞擊流反應器，由上至下包括：氣液反應器、連通管和液液反應器，氣液反應器與液液反應器之間通過連通管相連。

其中，所述的氣液反應器殼體為圓筒形，反應器底部為倒圓錐形，反應器內設有加速管、壓力霧化噴嘴以及多孔氣體噴嘴，氣液反應器頂部設有氣體出口，兩側側壁上水平對稱設置加速管，加速管一端作為進料口（進液體）或進氣口（進氣體），另一端作為出料口或出氣口伸入到氣液反應器內部，出料口（進液口的一端）處安裝壓力霧化噴嘴，將液體霧化，出氣口處安裝多孔氣體噴嘴；氣液反應器的高度根據上方反應器的情況以及成對加速管的數量而定；此反應器內可以進行氣液反應，即其中一個加速管通入液體，另一個加速管通入氣體，也可以進行液液反應，即兩個加速管的兩端都通入液體。

所述的連通管為圓筒形，連通管、氣液反應器和液液反應器的橫截面中心在同一中心軸線上，連通管橫截面面積S1小于氣液反應器的橫截面面積S2，優選S1：S2在1：3～1：4之間；連通管主要作用是進行氣固分離，避免氣體湍流通過連通管對下方液液反應器的影響，多余的氣體通過氣液反應器頂端的氣體出口排出，而生成的固體在重力的作用下通過連通管進入到液液反應器。

所述的液液反應器殼體為長方筒體或正方筒體（長方通體為長方形截面，正方筒體為正方形截面），反應器頂部為圓錐形，液液反應器的橫截面積S3，S3要大于連通管橫截面積S1，優選S1：S3在1：6～1：10之間，反應器內設有導流筒和超聲發生器，液液反應器兩側側壁設置進料口II和進料口III，進料口分別與導流筒相通，物料通過導流筒進入到反應器中，導流筒在液液反應器兩側中部對稱設置，導流筒中設置有攪拌槳，液液反應器底部設有超聲發生器，該反應器底部設有卸料口。

本發明撞擊流反應器中，加速管為1~5對，根據反應的需要進行設置；加速管與撞擊流反應器外部的加速器相連。

本發明撞擊流反應器中，進料口I、II和III經原料泵與原料相通。