CN102228811B - 无搅拌混合装置 - Google Patents
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Abstract
无搅拌混合装置，涉及一种化工过程的生产装置，无搅拌混合装置包括混合釜（1）、循环泵（2）、循环管线（3）、扰流管（4）、连接管线和各种附件。混合釜（1）内固设有入口流体分布器（5）、出口流体引流管（6）和导流挡板（7）；循环管线（3）部分或全部用扰流管（4）代替，扰流管（4）为空管或管内设有化工填料或对流体起扰动作用的混合元件。本发明给出了无搅拌混合装置的使用方法。本发明提出的无搅拌混合装置造价低、能耗少、混合效果好，免维修，年均有效生产时间长，可广泛应用于化工生产中的物理过程和化学反应过程，取代传统机械搅拌釜式混合器，显著提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工生产装置，具体涉及的是代替机械搅拌釜式混合器的无搅拌混合装置。
技术背景
混合是使两种或多种不同物质在彼此之间相互分散从而达到均匀的过程。常见的混合操作多为机械搅拌。也有采用气流搅拌或喷射搅拌实现混合的，但与机械搅拌相比，应用较少。通过机械搅拌而使物料实现混合的装置称搅拌釜式混合器。搅拌釜式混合器应用范围广，在化学工业中，无论是大宗化工原料还是精细化学品生产，都大量地应用着机械搅拌混合操作，其它如石油、医药、农药、染料、油漆、化肥等行业，也都广泛地使用着机械搅拌混合操作。搅拌可促使物料扰动，实现混合器内的物料均匀分布，达到强化传质与传热的目的。
搅拌釜式混合器的结构包括釜体、封头、接管、传动装置、搅拌装置、填料密封或机械密封装置及各种附件。使用较多的搅拌装置有平浆式、推进式、框式、锚式、三叶后掠式、涡轮式等。
尽管搅拌釜式混合器使用历史悠久，应用场合广泛，但搅拌釜式混合器尚有明显不足，如设备造价及能耗高、密封装置受力大易于损坏而出现泄露，更换密封装置导致减少有效生产时间，釜内物料温度和浓度分布不均等。
提供一种可最大限度地克服目前搅拌釜式混合器不足的新型高效混合装置是十分有意义的。
发明内容
本发明提供一种无搅拌混合装置，无搅拌混合装置依靠流体动能实现混合，广泛应用于各种需要物料混合的场合。装置造价低、能量消耗少、混合效果好，使用过程维修少、有效生产时间长。
本发明的技术方案是：
无搅拌混合装置，包括混合釜、循环泵、循环管线、扰流管、连接管线及各种管件、附件。混合釜内固设有入口流体分布器、出口流体引流管和导流挡板。包括待混合物料按比例在循环泵前或扰流管前进入装置，经扰流管边流动边混合，经入口流体分布器进入混合釜内，在导流挡板作用下流向混合釜中心，混合釜内的部分流体经出口流体引流管流出混合釜参与循环；或待混合物料按比例在循环泵前或扰流管前进入扰流管内边流动边混合，再经入口流体分布器进入混合釜，无流体循环；或一种或多种待混合物料预先加入混合釜中，启动循环泵，另一种或多种待混合物料在循环泵前或扰流管前进入装置，在扰流管及混合釜内入口流体分布器、出口流体引流管和导流挡板的共同作用下使用两种或多种物料实现混合；或待混合物料加入混合釜中，启动循环泵，物料在扰流管、入口流体分布器、出口流体引流管、导流挡板共同作用下实现混合或维持混合。
上述无搅拌混合装置，其循环管线部分或全部为扰流管，扰流管为空管或管内设有化工填料或对流体起扰动作用的混合元件，或采用市售静态混合器作为扰流管。扰流管单根或多根联合使用。
上述无搅拌混合装置，其混合釜内固设的入口流体分布器由开有孔隙并相互连通的曲管及直管构成，曲管及直管垂直、平行于混合釜壁面或与壁面成倾斜角度布置；其混合釜内固设的出口流体引流管为平齐式接管或插入式接管，采用插入式接管时，插入釜内部分开有供处于釜内不同高度处的流体进入其内的孔隙；其混合釜内固设的导流挡板为平板或曲板，导流挡板与混合釜的筒壁倾斜或垂直布置。
上述无搅拌混合装置，用于有热量传递的场合时，其混合釜、循环管线部分或全部设有夹套。
本发明具有如下优点：
1.本发明既可用于连续生产，又可用于间歇生产；
2.本发明提出的混合装置设备造价低、能量消耗少，混合效果明显优于机械搅拌混合；
3.本发明提出的混合装置传热面积大，传热效率高；
4.本发明提出的混合装置釜内无机械搅拌，无需维修或更换传统搅拌釜所采用的机械密封或填料密封，可增加有效生产时间；
5.待混合物料可按比例进料，用于反应过程时，参与反应的物料经扰流管可实现迅速混合，可克服传统机械搅拌混合釜内浓度分布不均和局部过热的致命缺点。
附图说明
图1是由混合釜、循环泵、循环管线、扰流管及连接管线构成的无搅拌混合装置示意图；
图2是混合釜的轴向剖面示意图；
图3是混合釜的横向剖面示意图。
具体实施方式
实施例一
无搅拌混合装置，包括混合釜1、循环泵2、循环管线3、内部装有化工填料扰流管4、待混合物料入口、混合物料出口及各种附件，混合釜1内固设有入口流体分布器5为相互连通开有圆孔的水平环管与均匀布置的四根垂直管；混合釜1内固设有出口流体引流管6为插入式接管，插入釜内部分均匀开有四条供处于釜内不同高度处的流体进入其内的轴向长条缝隙；混合釜1内固设的导流挡板7为与混合釜1的筒壁成45度角布置的平板。两种物料参与混合，物料A在循环泵2前、物料B在扰流管4前，按比例进入扰流管4内，在扰流管4内边流动边混合，经入口流体分布器5进入混合釜1内，在导流挡板7作用下流向混合釜1中心，混合釜1内的部分流体经出口液体引流管6流出混合釜1进入循环泵2参与循环。
本发明所说附件为阀门、流量计、温度计、压力表、安全阀、视镜等。
实施例二
实施例二与实施例一不同之处在于扰流管4为市售静态混合器。
实施例三
实施例三与实施例一不同之处在于固设在混合釜1内的导流挡板7为曲板。
实施例四
实施例四与实施例一不同之处在于固设在混合釜1内的出口流体引流管6为平齐式接管。
实施例五
实施例五与实施例一不同之处在于三种物料参与混合，物料A在循环泵2前、物料B与物料C在扰流管4前按比例进入扰流管4,在扰流管4内边流动边混合，在经入口流体分布器5进入混合釜1，无流体循环。
实施例六
实施例六与实施例一不同之处在于无搅拌混合装置无扰流管4，一种悬浮液连续进入混合釜1经循环泵2在装置内循环并连续离开无搅拌混合装置，混合釜1液面保持稳定。
Claims (6)
1.无搅拌混合装置，包括混合釜、循环泵、循环管线、扰流管、连接管线及管件、附件，其特征在于，混合釜（1）内固设有入口流体分布器（5）、出口流体引流管（6）和导流挡板（7）；待混合物料按比例在循环泵（2）前或扰流管（4）前进入装置，经扰流管（4）边流动边混合，经入口流体分布器（5）进入混合釜（1）内，在导流挡板（7）作用下流向混合釜（1）中心，混合釜内的部分流体经出口流体引流管（6）流出混合釜（1）参与循环；或待混合物料按比例在循环泵（2）前或扰流管（4）前进入扰流管（4）内边流动边混合，再经入口流体分布器（5）进入混合釜（1），无流体循环；一种或多种待混合物料预先加入混合釜（1）中，启动循环泵，另一种或多种待混合物料在循环泵（2）前或扰流管（4）前进入装置，在扰流管（4）及混合釜（1）内入口流体分布器（5）、出口流体引流管（6）和导流挡板（7）的共同作用下使用两种或多种物料实现混合；或待混合物料加入混合釜（1）中，启动循环泵，物料在扰流管（4）、入口流体分布器（5）、出口流体引流管（6）、导流挡板（7）共同作用下实现混合或维持混合。
2.根据权利要求1所述的无搅拌混合装置，其特征在于，循环管线（3）部分用扰流管（4）代替；扰流管（4）为管内设有化工填料、对流体起扰动作用的混合元件，或为市售静态混合器；扰流管（4）单根或多根联合使用。
3.根据权利要求1所述的无搅拌混合装置，其特征在于，混合釜（1）内固设的入口流体分布器（5）由开有孔隙并相互连通的曲管及直管构成，曲管及直管垂直、平行于混合釜（1）壁面或与壁面成倾斜角度布置。
4.根据权利要求1所述的无搅拌混合装置，其特征在于，混合釜（1）内固设的出口流体引流管（6）为平齐式接管或插入式接管；出口流体引流管（6）为插入式接管时，插入釜内部分开有供处于釜内不同高度处的流体进入其内的孔隙。
5.根据权利要求1所述的无搅拌混合装置，其特征在于，混合釜（1）内固设的导流挡板（7）为平板或曲板，导流挡板（7）与混合釜（1）的筒壁倾斜或垂直布置。
6.根据权利要求1所述的无搅拌混合装置，其特征在于，所述装置用于有热量传递场合时，其混合釜（1）、循环管线（3）、扰流管（4）部分或全部设有夹套。
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