[实用新型]一种可调喷嘴间距的撞击流反应器

说明书

一种可调喷嘴间距的撞击流反应器，涉及一种化工反应器，反应器包括上端椭圆形封头（14）、腔室（13）、下端锥形封头（10）以及控制台（11）。腔室侧壁装有螺纹滑道（2）以及小型变频电机（7）。加速管（4）穿过滑道（2）内部并以螺纹形式连接密封，加速管（4）一端装置喷嘴置于腔室（13）内部，另一端通过软管（12）与储液罐（9）连接。变频电机（7）置于螺旋滑道（2）下方，变频电机（7）前端连接齿轮1（3）并与加速管（1）壁齿轮啮合。变频电机（7）受控制台（11）控制。本装置实现喷嘴的轴向距离的直接设定,连续调节以及控制两个加速管以一定的频率进行轴向移动形成假脉冲。达到了最好的混合效果，同时，可调参数更多，功能更全面，同时降低成本。

技术领域

本实用新型涉及一种化工反应器，特别是涉及一种可调喷嘴间距的撞击流反应器。

背景技术

撞击流（Impinging Stream）是一类重要的流体混合强化技术，对扩散控制的化工过程尤其有效。撞击流比传统的方法效率更高、能耗更低，经过多年发展，撞击流的连续相由气相扩展到了液相，由此更加突出撞击流强化液相微观混合的优势。近年来撞击流在干燥、气化、燃烧、催化反应、吸收、萃取和纳米粒子制备等单元操作和工业过程中迅速地得到成功应用，显示出巨大的潜力和应用前景。

撞击流是实现快速混合的一种重要方法，而撞击流反应器就是用于实现撞击流过程的装置。撞击流反应器中的反应过程是两股射流离开喷嘴后相向流动、撞击，在反应器中间形成一个高度湍动的撞击区，轴向速度趋于零，并转为径向流动。由于射流撞击后产生一个高湍动撞击区，能够有效降低传递过程中的外部阻力，强化热质传递，促进混合。

然而，现有的撞击流反应器多是通过拆卸替换喷嘴以改变喷嘴间距从而达到更好的混合效果，然而大多数喷嘴多以一定尺寸制作，数量大，尺寸类型少，精度低，对于高粘流体混合或作为微反应器制备纳米颗粒，由于流体的射流雷诺数较低，流体的混合效果很差，化学反应很慢，也需要一种可靠的装置进一步提升对于流体混合和化学反应的促进作用。

中国专利CN103611487A提到一种撞击流反应器。此撞击流反应器通过控制两个比例阀将向两个喷嘴供料的流量分别调节为根据预设波形波动，引起撞击流的撞击面的周期振荡，从而提高撞击流反应器对于流体混合和化学反应的促进作用。但结构较为复杂，增加成本，同时可调参数单一，功能不够全面。比如：撞击流反应器喷嘴尺寸类型少，无连续可变轴向间距，精度尺度低，制作部件数量大，以及高粘度流体混合和化学反应的促进作用不够明显，难以取得理想的混合效果等；比如，对于微反应器来说，由于流体的流速较低，粘度较大，化学反应很慢，导致流体的混合效果很差，同时，轴向距离不能连续改变，导致的喷嘴制作数量大，尺度精度低以及高粘度，低流速流体混合效果不够理想。

撞击流已被证明是强化相间热质传递最有效的方法之一，但不可能是一种万能的工具，因为它也具有其本身的局限性。发生条件要求高，条件的细微改变就可能引发撞击驻点的偏移。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可调喷嘴间距的撞击流反应器，本实用新型通过电机带动传动机构使喷嘴按设定的波形或频率运动，从而引起撞击面的周期振荡，同时达到调节喷嘴间距的目的，以便达到最好的混合效果。与现有技术相比，可调参数更多，功能更全面，同时降低成本。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可调喷嘴间距的撞击流反应器，所述反应器包括上端椭圆形封头、腔室、下端锥形封头以及控制台；腔室侧壁装有螺纹滑道以及变频电机；加速管穿过滑道内部并以螺纹形式连接密封，加速管一端装设喷嘴置于腔室内部，另一端通过软管与储液罐连接；变频电机置于螺旋滑道下方，变频电机前端连接上齿轮并与加速管壁齿轮啮合；变频电机电路连接控制台；腔室侧壁装有螺纹滑道，加速管穿过滑道内部并以螺纹形式连接密封；加速管管壁上设置有螺纹以及上齿轮；腔室侧壁装设有变频电机，变频电机与控制台连接。