[發明專利]一種預混反應裝置

在審

• 申請號: 202110234546.3
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112742335A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 張焱;孟東旺;李立超;趙彬彬;金東杰;齊乃燁
• 申請（專利權）人: 中核能源科技有限公司
• 主分類號: B01J19/20
• 分類號: B01J19/20;B01J4/00;B01F15/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 宋天凱

本發明公開一種預混反應裝置，包括反應罐和文丘里噴射器，所述文丘里噴射器包括外管部和內管部，所述內管部具有文丘里結構，用于通入動力流體反應物，所述外管部的管壁設有引射流體反應物入口，所述外管部的出口段與所述反應罐的底端部相連，且所述出口段能夠在所述反應罐內形成旋升流體。通過文丘里噴射器的設置可以保證各種反應物的高效混合，無需在反應罐內設置攪拌部件、以及配套的輔助部件，反應罐的內部結構可以簡單；同時，有利于該預混反應裝置的大型化設計；而且，文丘里噴射器設置在反應罐的外側，還可以方便地進行拆裝、檢修；文丘里噴射器所形成旋升流體能夠有效抑制反應物的沉積，并能夠減少反應物損失。

技術領域

本發明涉及制氫技術領域，具體涉及一種預混反應裝置。

背景技術

硫—碘循環和碘—硒循環制氫均為熱化學循環制氫工藝，其本質為水熱化工(催化水分解)，即以碘、硫或硒和水為原料，依靠高溫熱源，最終釋放出氫氣和氧氣。

熱化學循環制氫的第一步是將幾種原料(水和循環產物)充分混合并在最適宜的溫度下發生反應，生成兩種酸，這一步目前普遍是在反應釜中進行，為了保證混合效果，通常需要在反應釜內設置攪拌器，且還需要在反應釜內引入動力，導致反應釜內部結構復雜。

發明內容

本發明的目的是提供一種預混反應裝置，其反應罐的內部無需設置攪拌部件，結構可以相對簡單。

為解決上述技術問題，本發明提供一種預混反應裝置，包括反應罐和文丘里噴射器，所述文丘里噴射器包括外管部和內管部，所述內管部具有文丘里結構，用于通入動力流體反應物，所述外管部的管壁設有引射流體反應物入口，所述外管部的出口段與所述反應罐的底端部相連，且所述出口段能夠在所述反應罐內形成旋升流體。

區別于背景技術，上述方案采用文丘里噴射器作為反應罐的進料部件，動力流體反應物自內管部噴入，內管部的文丘里結構可以對動力流體反應物進行加速噴射，并能夠在外管部內形成負壓，進而可以將其他種類的反應物通過引射流體反應物入口卷吸進入外管部內與動力流體反應物進行混合，高速的引射流體反應物和動力流體反應物可以在外管部內進行劇烈混合，并噴射至反應罐內進行進一步地混合反應。

在上述方案中，通過文丘里噴射器的設置即可以保證各種反應物的高效混合，無需在反應罐內設置攪拌部件、以及配套的輔助部件，反應罐的內部結構可以簡單；同時，由于解除了攪拌部件以及輔助部件的限制，反應罐的規模也可以做到更大，有利于該預混反應裝置的大型化設計；而且，文丘里噴射器設置在反應罐的外側，還可以方便地進行拆裝、檢修。

文丘里噴射器的出口段可以在反應罐內形成旋升流體，這種形式的流體能夠有效抑制反應物的沉積，并能夠減少反應物損失，一方面，可以提高反應的完全性，保證生產效率，另一方面，也可以提高本發明所提供預混反應裝置的使用壽命。

可選地，所述反應罐包括底板，所述底板設有噴射口，所述噴射口與所述底板偏心設置，所述出口段與所述噴射口相連，過所述噴射口的中心以及所述底板的中心的面為參照面，所述噴射口的噴射方向與所述參照面呈夾角設置。

可選地，所述文丘里噴射器的數量為多個，各所述文丘里噴射器沿所述底板的周向依次設置。

可選地，所述底板未設置所述噴射口的區域中的至少局部位置設有導向結構，用于將落于所述導向結構的物質導向至所述噴射口的位置。

可選地，所述外管部包括至少一段加速管段，用于對動力流體反應物和引射流體反應物的混合物進行加速。

可選地，還包括加熱管，所述加熱管內通有加熱流體。

可選地，自上而下，所述加熱管包括直管段和盤管段。

可選地，所述反應罐內還設有螺旋板，用于形成螺旋流道，所述螺旋流道的螺旋方向與所述旋升流體的螺旋方向一致。

可選地，所述螺旋板與所述加熱管相固定。