[發(fā)明專利]一種高效多隔腔動混裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410094980.6
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103816828A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建新;占曉強;楊濤;肖宏海
• 申請（專利權(quán)）人: 上海森松混合技術(shù)工程裝備有限公司
• 主分類號: B01F7/18
• 分類號: B01F7/18;B01F15/02;B01F3/08;B01J14/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可將多種液相進行高效混合的設(shè)備，更具體的，涉及一種高效多隔腔動混裝置，通過使用該高效多隔腔動混裝置可以實現(xiàn)以連續(xù)工藝進料的多種液相的高效混合。該裝置特別適用于化工、生工、制藥、環(huán)保等行業(yè)的連續(xù)性操作的液-液混合和反應(yīng)工程。

背景技術(shù)

在化工、制藥、生工、環(huán)保等領(lǐng)域中，約有50%以上的工藝過程涉及液-液的混合和反應(yīng)，其中有很大一部分甚至是生產(chǎn)核心工藝，如有機相間混合、有機/無機相間反應(yīng)等等。良好的混合效果是這類過程順利進行的必要條件，如在通過液-液接觸和應(yīng)用酸堿反應(yīng)用堿液除去有機物殘留酸性雜質(zhì)的過程中，液-液混合效果直接影響有機物產(chǎn)物的最終純度和效率。

一般的液-液混合場合可通過采用單腔全混釜并配套攪拌設(shè)備進行實現(xiàn)。但是對于連續(xù)性操作的液-液混合過程，采用單腔全混釜時，物料在釜內(nèi)的停留時間較短，且在軸流式攪拌器的作用下，釜內(nèi)物料容易形成短路，進入釜內(nèi)物料極快地從出口排出，從而大大降低物料間的混合效果，并導(dǎo)致連鎖的物料間反應(yīng)速率慢、產(chǎn)物收率低等系列問題。針對單腔全混釜的不足，也有部分設(shè)計人員建議采用管道靜態(tài)混合器。管道靜態(tài)混合器的設(shè)備造價低，機械損耗小，但仍存在一些問題，如需要較大的管道排布空間，流程長且流體阻力大，對流量的要求較高，管程不易清洗等等；同時，管道靜態(tài)反應(yīng)器也不適合涉及有復(fù)雜反應(yīng)的場合。

現(xiàn)代化工的發(fā)展趨勢之一是將生產(chǎn)集成化和大型化，配套工業(yè)工藝放大，采用連續(xù)性操作，從而提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，并減少設(shè)備投資。本發(fā)明高效多隔腔動混裝置的結(jié)構(gòu)相對緊湊，尤其適合連續(xù)性操作生產(chǎn)工藝，其開發(fā)緊跟現(xiàn)代化工的發(fā)展趨勢，通過高效節(jié)能的混合效果，也符合國家節(jié)能減排的環(huán)保政策，具有良好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高效多隔腔動混裝置，通過該種動混裝置實現(xiàn)將以連續(xù)性工藝進料的多種液相進行多級、深度混合。

為實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是：一種高效多隔腔動混裝置，主要包括動混釜體和動混攪拌器，還可以包括預(yù)混合器。

所述動混釜體主要包括物料進口、物料出口、隔腔板、隔腔板支撐、擋板、擋板支撐和攪拌法蘭等。

所述動混攪拌器安裝在動混釜體的攪拌法蘭上，動混攪拌器主要包括電機、減速機、機架、攪拌傳動結(jié)構(gòu)、機械密封、安裝底板、攪拌軸、攪拌槳和底軸承等。

所述物料進口設(shè)置在動混釜體的下封頭上，數(shù)量可為一個或多個，擬進入動混釜體內(nèi)進行混合的液體有兩種進料方式：（1）以單股液體流從動混釜體的多個不同物料進口直接進入動混釜體內(nèi)；（2）各種混合液體在動混釜體外先經(jīng)過靜態(tài)混合器等預(yù)混合器進行預(yù)混，形成一股液流后，再從單一物料進口進入動混釜體。后者的混合效果尤佳。

所述物料出口優(yōu)先設(shè)置在動混釜體的上封頭上，以充分利用動混釜體的內(nèi)腔空間。

所述動混釜體內(nèi)壁設(shè)有隔腔板支撐和擋板支撐，用于固定和支撐隔腔板和擋板。

所述隔腔板采用分塊可拆式結(jié)構(gòu)，以利于安裝，通過緊固件固定安裝在所述隔腔板支撐上；隔腔板中間開圓形孔，以形成物料通道，圓形孔的直徑dg為動混釜體的內(nèi)徑D的0.1~0.8，優(yōu)選0.2~0.3；隔腔板的數(shù)量視釜體的長徑比而定，單個隔腔的高度S為動混釜體的內(nèi)徑D的0.5~2，優(yōu)選0.9~1.1。

所述擋板采用分段可拆式結(jié)構(gòu)，以利于安裝，通過緊固件固定安裝在擋板支撐上；各個隔腔內(nèi)的擋板相對獨立；單腔內(nèi)擋板的數(shù)量為2~8個，優(yōu)選4個；擋板離壁距離l為動混釜體的內(nèi)徑D的1/60；擋板寬度b為動混釜體的內(nèi)徑D的1/15~1/8。

所述機械密封必須配有封液系統(tǒng)和反沖洗系統(tǒng)。封液系統(tǒng)起著保壓、潤滑和冷卻機封動靜環(huán)端面的作用；反沖洗系統(tǒng)的應(yīng)用是基于連續(xù)操作工藝的要求，在滿釜操作工況下，反沖洗介質(zhì)可防止物料中的固體小顆粒進入機械密封動靜環(huán)端面間隙，從而避免動靜環(huán)端面的劇烈磨損，延長機械密封的使用壽命。

所述攪拌槳優(yōu)先安裝于單層隔腔的中部位置，槳葉型式優(yōu)先選用徑向流型槳葉，如平直葉開啟式渦輪槳，也可選用后掠式槳等。單層攪拌槳葉片數(shù)量為3~10片，槳徑dj為動混釜體的內(nèi)徑D的0.2~0.8，優(yōu)選0.35~0.5。

所述底軸承結(jié)構(gòu)的設(shè)置，保證了在長軸工況下動混攪拌器高速運轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性和安全性，同時優(yōu)化了軸系結(jié)構(gòu)，有利于設(shè)備的大型化設(shè)計。