[发明专利]文丘里管及其应用

权利要求书

1.一种文丘里管，其特征在于：包括外筒与内筒，以及平行于轴向设置的若干组液相喷嘴；所述的外筒包括收缩段、喉管I和扩散段I，内筒包括喉管II和扩散段II，内筒位于外筒的扩散段I内，内筒和扩散段之间构成环形空间；每组喷嘴包含两个喷嘴方向相对的液相喷嘴，分别设置于外筒的收缩段末端与内筒的扩散段II起始端；外筒收缩段起始端为气相入口，外筒扩散段I末端为气液出口，液相入口设置于收缩段和/或扩散段的管壁，液相入口通过液相管线连通液相喷嘴。

2.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于：所述的若干组液相喷嘴中，其中一组液相喷嘴沿文丘里管中心轴轴向设置。

3.根据权利要求1或2所述的文丘里管，其特征在于：设置1~3组液相喷嘴。

4.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于：所述的每组液相喷嘴之间的垂直间距为喉管I长度的0.5～3倍。

5.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于：所述外筒的收缩段、喉管I和扩散段I在轴向上的长度比为1~6：1：1~6。

6.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于：所述内筒的扩散段II与喉管II在轴向上的长度比为1~10：1。

7.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于：在外筒收缩段之前和/或外筒扩散段I之后设置直筒段。

8.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于：所述的外筒收缩段的锥角α为3°～85°；所述的外筒扩散段I的锥角β为3°～85°。

9.根据权利要求8所述的文丘里管，其特征在于：外筒收缩段的锥角α比外筒扩散段I的锥角β大0°～5°。

10.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于：所述的内筒扩散段II的锥角θ为3°～85°。

11.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于：喉管I的长度为喉管I当量直径的1～3倍。

12.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于：喉管II截面的当量直径为喉管I截面当量直径的0.4～0.5倍；喉管II的长度为喉管II当量直径的1～3倍。

13.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于：所述液相喷嘴有一个或多个开孔，单孔孔径为2～50mm，每个液相喷嘴的总开孔面积与喉管截面积之比为0.1～0.4，喷嘴开孔的角度为30°～150°。

14.一种权利要求1所述的文丘里管在气液传质中的应用，其特征在于具体过程如下：液体从文丘里管的液相入口进入，通过相对的液相喷嘴同时逆向喷出，在外筒喉管I内沿轴向发生剧烈撞击，并形成了一个沿径向分布的撞击液面；同时气体由气相入口进入外筒收缩段，速度随管径的减小而逐渐增大，气体在喉管I内与撞击液面充分接触、雾化，气液初步混合；初步混合后的物流流经扩散段I与内筒之间的环形空间，一部分物流由气液出口排出，另一部分物流在压差作用下回流至内筒，反向依次通过内筒扩散段II及喉管II，在喉管II内雾化后的混合物进入喉管I内，与撞击液面再次接触、雾化、混合，与初步混合的物流一起进入扩散段I与内筒之间的环形空间，不断重复上述回流过程。