[發明專利]一種適用于不穩定及爆炸性氣體的氣體混合裝置

有效

• 申請號: 201410037872.5
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103768966A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 郭澎湃;葉泉;張德波;田勇;曾祥秋
• 申請（專利權）人: 中昊晨光化工研究院有限公司
• 主分類號: B01F3/02
• 分類號: B01F3/02;B01F15/06;B01F15/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明涉及化工機械技術領域，具體地說，涉及一種適用于不穩定及爆炸性氣體的氣體混合裝置。

背景技術

目前在國內有關于易燃易爆與氧氣混合的反應裝置，但反應器混合對于控制混合器的限制在于與氧氣混合，很少有關于適用于比氧氣更活潑的氣體的報道，例如：氟氣。

強氧化劑次氟酸三氟甲基酯（CF₃OF）與還原劑（CO）一氧化碳通過熱自由基法合成氟甲酸三氟甲基酯之前需要充分混合，但不發生氧化還原反應。強氧化劑次氟酸三氟甲基酯（CF₃OF）與還原劑（CO）一氧化碳在常溫下混合很容易發生氧化還原反應生成氟光氣，反應劇烈時還會發生爆炸。

專利CN202237909U，公開了一種易燃易爆氣體與氧氣安全混合的混合器，其頂部設有混合氣體出口，混合罐上部設有填料層，混合罐下部有易燃易爆氣體進氣管和氧氣進氣管，所述易燃易爆氣體進氣管和氧氣進氣管上均勻設有出氣孔。專利CN202237909U的使用范圍局限于易燃易爆氣體與氧氣的混合，并不使用于比氧氣氧化性更強的氣體，而且沒有使用有效的方法控制混合氣體溫度，降低混合氣體的活化能，以達到不反應的目的。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明首先提供一種適用于不穩定及爆炸性氣體的氣體混合裝置，包括氣體均勻混合器、第一氣體輸入管、第二氣體輸入管和氣體輸出管；所述氣體均勻混合器底部設有第一氣體輸入管和第二氣體輸入管，該混合器頂部設有氣體輸出管；所述第一氣體輸入管在氣體均勻混合器內的一端設有氣體均勻分布器；所述第二氣體輸入管在與氣體均勻混合器底部連通時均勻分布多個管口；所述氣體均勻混合器的頂部為斜坡式設計，斜度為30°～75°。

上述斜角處采用特殊處理平滑，不容易產生氣體滯留，材料為金屬耐腐蝕材料。

進一步地，所述氣體均勻分布器為帶圓柱噴嘴的圓盤。

更進一步地，所述氣體均勻分布器的圓盤上設置有多個絲孔，該絲孔與圓柱噴嘴一一對應連接。

其中，所述絲孔與噴嘴采用螺紋連接。

所述噴嘴上的噴孔孔徑大小為1.5～3mm，噴嘴個數視氣體流量和噴孔截面積而定，其關鍵是將噴孔處氣體流速控制在15～40cm/s。

進一步地，所述氣體混合裝置還包括一個冷媒夾套，所述冷媒夾套裝在氣體均勻混合器壁的外部。冷媒夾套具有對混合器進行-60℃～20℃的溫度調節，夾套采用耐低溫耐腐蝕金屬材料，如不銹鋼、碳鋼等。

作為優選，所述氣體均勻混合器、第一氣體輸入管、第二氣體輸入管、氣體均勻分布器和氣體輸出管采用耐腐蝕金屬材料，如不銹鋼，碳鋼等。

本發明還進一步提供了前述氣體混合裝置的使用方法，具體為：將需要混合的氣體，分別通入第一氣體輸入管和第二氣體輸入管，并根據混合氣體的物性通過夾套冷卻的方式降低物料的活化能，進入第一氣體輸入管的氣體經過第一氣體輸入管末端的氣體均勻分布器均勻進入氣體均勻混合器，進入第二氣體輸入管的氣體經第二氣體輸入管與氣體均勻混合器底部連通時均勻分布的多個管口進入氣體均勻混合器，使得需要混合的氣體迅速混合均勻，然后經過氣體均勻混合器的斜坡式頂部從氣體輸出管輸出。

如上所述，本發明提供的一種適用于不穩定性及爆炸性氣體混合裝置，在進行兩種或多種氣體混合時，能根據混合氣體的物性通過夾套冷卻的方式降低物料的活化能，使混合氣體不容易發生發生，即使發生反應也能做降溫處理，阻止進一步反應，圓盤式分布器和均勻的進料導入管能使氣體迅速混合均勻，頂部斜度式設計使混合氣體不易容發生滯留，處理平滑的斜角使氣體不能富集和發生反應。

本發明的有益效果在于：

氣體均勻混合器外部的夾套式設計能根據混合的物料特性選用不同冷媒對物料降溫，從而降低物料的活化能，在物料得到充分反應的同時而不發生化學反應，在發生反應時也能通過溫度控制，阻止物料進一步反應。

第一氣體輸入管末端采用均勻式圓盤柱狀噴嘴進料的方式，末端采用在氣體均勻混合器底部均勻分布的方式，第二氣體輸入管與氣體均勻混合器底部連通時均勻分布的多個管口，使氣體迅速混合均勻，而不發生激烈的碰撞。

混合器頂部采用斜度式出料的方式，使充分混合的物料不容易滯留而發生化學反應，特殊處理的斜角使物料不容在斜角出發生富集而發生反應。

綜上所述，本發明具有混合均勻，物料不容易滯留，溫度可控等優點，特別適用于不穩定及爆炸性氣體的混合。

附圖說明

圖1為本發明氣體混合裝置縱向剖面示意圖；

圖2為氣體均勻分布器俯視圖；

圖3為噴嘴側視圖；