CN203564982U - 一种混合器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合器，该混合器包括内管、外管、喷嘴、喉管、混合管和出口管；所述内管和所述喷嘴连通为一体，并从所述外管的入口插入所述外管和所述喉管且指向所述喉管的出口；所述外管的出口与所述喉管的入口连通，所述喉管的出口与所述混合管的入口连通，所述混合管的出口与所述出口管的入口连通；所述喉管的出口和所述混合管的入口均小于所述喉管的入口和所述混合管的出口。本实用新型中，通过喷嘴、喉管、混合管和出口管的流道的变化，有利于将内管和外管中的流体在混合管里混合更加均匀，从而使两种物料反应均匀，抑制凝胶的生成。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种混合器，具体地，涉及一种生产硅溶胶的混合器。
背景技术
裂化催化剂生产中使用的硅溶胶是通过无机酸和水玻璃接触反应的方法制得的。然而水玻璃和无机酸反应生成硅溶胶的反应条件比较苛刻，只有水玻璃和无机酸的比例合适才能生成硅溶胶，否则可能形成硅凝胶，因此水玻璃和无机酸的混合速度和混合效果影响硅溶胶的质量。
目前生产硅溶胶主要是通过机械搅拌或高速混合泵制备。
US3867308公开了一种硅溶胶的制备方法，先将部分水玻璃溶液加入搅拌釜中，再快速加入无机酸溶液，然后分两批加入剩余的水玻璃溶液。这种方法要求加料速度必须很快，否则容易形成硅凝胶或部分凝胶块，影响产品质量。该方法还存在制备过程复杂，不容易控制，不能连续生产的问题。
US3957689公开了一种硅溶胶制备方法，将水玻璃溶液和无机酸溶液同时用泵送入高速搅拌混合器中快速混合制备硅溶胶。该方法需要高速搅拌设备，但设备和操作成本高，能耗大，并且产品生产不稳定。
US4946814公开了一种硅溶胶的制备方法，将水玻璃溶液和无机酸溶液同时用泵送入高速剪切混合泵中快速混合制备硅溶胶，这种方法需要高速剪切混合泵，设备投资高，能耗较高，而且设备比较复杂产品生产不稳定。
CN201342325公布了一种制备硅溶胶的混合器，该混合器具有一个或两个混合室，混合效果好，能够连续稳定地制备硅溶胶，但该混合器需要较大的混合室，结构不够紧凑，不适于工业化生产。
由此可见，为了能够工业生产裂化催化剂生产中使用的硅溶胶，需要提供新的一种制备硅溶胶的设备。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种混合器，以用于制备裂化催化剂生产中使用的硅溶胶。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种混合器，该混合器包括内管1、外管2、喷嘴3、喉管4、混合管5和出口管6；所述内管1和所述喷嘴3连通为一体，并从所述外管2的入口插入所述外管2和所述喉管4且指向所述喉管4的出口；所述外管2的出口与所述喉管4的入口连通，所述喉管4的出口与所述混合管5的入口连通，所述混合管5的出口与所述出口管6的入口连通；所述喉管4的出口和所述混合管5的入口均小于所述喉管4的入口和所述混合管5的出口。
优选地，所述喉管4为圆锥台，所述喉管4的出口的直径与所述喉管4的入口的直径之比为0.01-0.5:1。
优选地，所述喉管4的入口锥角β为5-175°。
优选地，所述混合管5为圆锥台，所述混合管5的出口锥角γ为5-60°。
优选地，所述混合管5的长度与所述混合管5的入口的直径之比为3-20:1。
优选地，所述喷嘴3为圆锥台，包括喷嘴进口31、喷嘴体32和喷嘴出口33；所述喷嘴进口31和所述喷嘴出口33的截面的圆心位于所述喷嘴3的轴线上，所述喷嘴进口31和所述喷嘴出口33的截面积之比为2-200:1。
优选地，所述喷嘴进口31和所述喷嘴出口33之间的垂直距离与所述喷嘴进口31的直径之比为0.5-3:1。
优选地，所述喷嘴3的锥角α为5-175°。
优选地，所述喷嘴出口33到所述喉管4的出口的垂直距离保证，所述喷嘴出口33的边缘与所述喉管4的管壁形成的环形空隙的截面积与所述外管2的截面积之比为0.4-0.6:1。
优选地，所述外管2与所述内管1的截面积之比为0.07-15:1。
优选地，所述内管1和所述外管2为轴心相同的同心套管，横截面均为圆形。
优选地，所述出口管6为弯管，横截面为圆形，弯头角度δ为5-175°。
优选地，该混合器还包括开口于所述外管2上的进料管7。
本实用新型中，通过喷嘴、喉管、混合管和出口管的流道的变化，有利于将内管和外管中的流体在混合管里混合更加均匀，从而使两种物料反应均匀，抑制凝胶的生成。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型的一种具体实施方式的混合器的示意图；
图2为本实用新型的内管、喷嘴、外管和外管进料口的剖视图；
图3为本实用新型的一种喷嘴的结构示意图。
附图标记说明
1内管 2外管 3喷嘴 4喉管
5混合管 6出口管 7进料管 31喷嘴进口
32喷嘴体 33喷嘴出口
具体实施方式
以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
本实用新型中使用的术语截面积是指管材内径的横截面的面积。术语内径是指管材内壁的直径，外径是指管材外壁的直径。
本实用新型提供一种混合器，如图1所示，该混合器包括内管1、外管2、喷嘴3、喉管4、混合管5和出口管6；所述内管1和所述喷嘴3连通为一体，并从所述外管2的入口插入所述外管2和所述喉管4且指向所述喉管4的出口；所述外管2的出口与所述喉管4的入口连通，所述喉管4的出口与所述混合管5的入口连通，所述混合管5的出口与所述出口管6的入口连通；所述喉管4的出口和所述混合管5的入口均小于所述喉管4的入口和所述混合管5的出口。
本实用新型中，从内管1和喷嘴3到喉管4再到混合管5，所形成的流体通道的横截面的面积经过变化，有利于从内管1和外管2流入喉管4和混合管5中的流体在其中更加均匀地混合，抑制凝胶的生成。
根据本实用新型，如图2所示，所述内管1的前端连接有所述喷嘴3，所述内管1的外径小于所述外管2的内径。所述内管1和所述喷嘴3放置在所述外管2的内部，并且优选情况下，所述内管1和所述外管2为轴心相同的同心套管，横截面均为圆形。优选地，所述内管1、外管2和喷嘴3为轴心相同。
根据本实用新型，如图3所示，优选情况下，所述喷嘴3为圆锥台，包括喷嘴进口31、喷嘴体32和喷嘴出口33；所述喷嘴进口31和所述喷嘴出口33的截面的圆心位于所述喷嘴3的轴线上，所述喷嘴进口31和所述喷嘴出口33的截面积之比为2-200:1，优选地为7-100:1，更优选地为12-60:1。所述喷嘴进口31与所述内管1的出口连通，优选为等径连通。
根据本实用新型，优选情况下，所述喷嘴进口31和所述喷嘴出口33之间的垂直距离与所述喷嘴进口31的直径之比为0.5-3:1。
根据本实用新型，优选情况下，所述喷嘴3的锥角α为5-175°，优选地，锥角α为30-120°。
本实用新型中，喷嘴可以通过焊接或螺纹连接的方法与内管相接，也可以与内管做成一体。
根据本实用新型，优选情况下，所述喷嘴出口33到所述喉管4的出口的垂直距离保证，所述喷嘴出口33的边缘与所述喉管4的管壁形成的环形空隙的截面积与所述外管2的截面积之比为0.4-0.6:1；优选地为0.5:1，可以保证外管2中的流体从喷嘴的周边流过。
根据本实用新型，优选情况下，所述喉管4为圆锥台，所述喉管4的出口的直径与所述喉管4的入口的直径之比为0.01-0.5:1。
根据本实用新型，优选情况下，所述喉管4的入口锥角β为5-175°，优选地，入口锥角β为40-120°。
根据本实用新型，优选情况下，所述混合管5为圆锥台，所述混合管5的出口锥角γ为5-60°，优选地，出口锥角γ为5-15°。
根据本实用新型，优选情况下，所述混合管5的长度与所述混合管5的入口的直径之比为3-20:1，优选地，直径之比为3-10:1，更优选地，直径之比为6:1。
根据本实用新型，优选情况下，所述外管2与所述内管1的截面积之比为0.07-15:1，优选地，截面积之比为0.3-3:1。
根据本实用新型，优选情况下，所述出口管6为弯管，横截面为圆形，弯头角度δ为5-175°，优选地，弯头角度δ为30-120°。
根据本实用新型，优选情况下，该混合器还包括开口于所述外管2上的进料管7。
根据本实用新型，一种优选实施方式包括：内管1的内径为5-50mm，更优选为10-40mm；喷嘴出口33的内径为3-15mm，外管2的内径为20-80mm，喷嘴3的锥角α为35-50°。
本实用新型提供的混合器，还可以包括其它构件，例如在物料的进出口还可以包括法兰，以便于将混合器与管路、设备拆卸；当然也可以通过焊接将混合器与物料输送管路和设备相连。所述混合器还可以包括支撑，便于设备的安装固定。
以下结合图1说明本实用新型提供的混合器的工作过程。
用二氧化硅含量为15重%的水玻璃溶液和浓度为18重%的稀硫酸溶液配置硅溶胶。通过泵送，水玻璃从内管1的进口进入，从喷嘴出口33流出进入喉管4的入口。同时，通过泵送，稀硫酸从进料管7加入外管2，在外管2与内管1和喷嘴3之间形成的通道空隙向喉管4入口流动。流出喷嘴33的水玻璃与来自外管2的稀硫酸接触混合并一起进入喉管4，再流过混合管5，从出口管6排出，得到稳定的硅溶胶，无凝胶块，二氧化硅含量10%，pH值为1.8，室温下的胶凝时间为16小时。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (13)
1.一种混合器，该混合器包括内管（1）、外管（2）、喷嘴（3）、喉管（4）、混合管（5）和出口管（6）；所述内管（1）和所述喷嘴（3）连通为一体，并从所述外管（2）的入口插入所述外管（2）和所述喉管（4）且指向所述喉管（4）的出口；所述外管（2）的出口与所述喉管（4）的入口连通，所述喉管（4）的出口与所述混合管（5）的入口连通，所述混合管（5）的出口与所述出口管（6）的入口连通；所述喉管（4）的出口和所述混合管（5）的入口均小于所述喉管（4）的入口和所述混合管（5）的出口。
2.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述喉管（4）为圆锥台，所述喉管（4）的出口的直径与所述喉管（4）的入口的直径之比为0.01-0.5:1。
3.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述喉管（4）的入口锥角β为5-175°。
4.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述混合管（5）为圆锥台，所述混合管（5）的出口锥角γ为5-60°。
5.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述混合管（5）的长度与所述混合管（5）的入口的直径之比为3-20:1。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的混合器，其特征在于，所述喷嘴（3）为圆锥台，包括喷嘴进口（31）、喷嘴体（32）和喷嘴出口（33）；所述喷嘴进口（31）和所述喷嘴出口（33）的截面的圆心位于所述喷嘴（3）的轴线上，所述喷嘴进口（31）和所述喷嘴出口（33）的截面积之比为2-200:1。
7.根据权利要求6所述的混合器，其特征在于，所述喷嘴进口（31）和所述喷嘴出口（33）之间的垂直距离与所述喷嘴进口（31）的直径之比为0.5-3:1。
8.根据权利要求6所述的混合器，其特征在于，所述喷嘴（3）的锥角α为5-175°。
9.根据权利要求8所述的混合器，其特征在于，所述喷嘴出口（33）到所述喉管（4）的出口的垂直距离保证，所述喷嘴出口（33）的边缘与所述喉管（4）的管壁形成的环形空隙的截面积与所述外管（2）的截面积之比为0.4-0.6:1。
10.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述外管（2）与所述内管（1）的截面积之比为0.07-15:1。
11.根据权利要求1或10所述的混合器，其特征在于，所述内管（1）和所述外管（2）为轴心相同的同心套管，横截面均为圆形。
12.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述出口管（6）为弯管，横截面为圆形，弯头角度δ为5-175°。
13.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，该混合器还包括开口于所述外管（2）上的进料管（7）。
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