[发明专利]一种预混反应装置

说明书

本发明公开一种预混反应装置，包括反应罐和文丘里喷射器，所述文丘里喷射器包括外管部和内管部，所述内管部具有文丘里结构，用于通入动力流体反应物，所述外管部的管壁设有引射流体反应物入口，所述外管部的出口段与所述反应罐的底端部相连，且所述出口段能够在所述反应罐内形成旋升流体。通过文丘里喷射器的设置可以保证各种反应物的高效混合，无需在反应罐内设置搅拌部件、以及配套的辅助部件，反应罐的内部结构可以简单；同时，有利于该预混反应装置的大型化设计；而且，文丘里喷射器设置在反应罐的外侧，还可以方便地进行拆装、检修；文丘里喷射器所形成旋升流体能够有效抑制反应物的沉积，并能够减少反应物损失。

技术领域

本发明涉及制氢技术领域，具体涉及一种预混反应装置。

背景技术

硫—碘循环和碘—硒循环制氢均为热化学循环制氢工艺，其本质为水热化工(催化水分解)，即以碘、硫或硒和水为原料，依靠高温热源，最终释放出氢气和氧气。

热化学循环制氢的第一步是将几种原料(水和循环产物)充分混合并在最适宜的温度下发生反应，生成两种酸，这一步目前普遍是在反应釜中进行，为了保证混合效果，通常需要在反应釜内设置搅拌器，且还需要在反应釜内引入动力，导致反应釜内部结构复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种预混反应装置，其反应罐的内部无需设置搅拌部件，结构可以相对简单。

为解决上述技术问题，本发明提供一种预混反应装置，包括反应罐和文丘里喷射器，所述文丘里喷射器包括外管部和内管部，所述内管部具有文丘里结构，用于通入动力流体反应物，所述外管部的管壁设有引射流体反应物入口，所述外管部的出口段与所述反应罐的底端部相连，且所述出口段能够在所述反应罐内形成旋升流体。

区别于背景技术，上述方案采用文丘里喷射器作为反应罐的进料部件，动力流体反应物自内管部喷入，内管部的文丘里结构可以对动力流体反应物进行加速喷射，并能够在外管部内形成负压，进而可以将其他种类的反应物通过引射流体反应物入口卷吸进入外管部内与动力流体反应物进行混合，高速的引射流体反应物和动力流体反应物可以在外管部内进行剧烈混合，并喷射至反应罐内进行进一步地混合反应。

在上述方案中，通过文丘里喷射器的设置即可以保证各种反应物的高效混合，无需在反应罐内设置搅拌部件、以及配套的辅助部件，反应罐的内部结构可以简单；同时，由于解除了搅拌部件以及辅助部件的限制，反应罐的规模也可以做到更大，有利于该预混反应装置的大型化设计；而且，文丘里喷射器设置在反应罐的外侧，还可以方便地进行拆装、检修。

文丘里喷射器的出口段可以在反应罐内形成旋升流体，这种形式的流体能够有效抑制反应物的沉积，并能够减少反应物损失，一方面，可以提高反应的完全性，保证生产效率，另一方面，也可以提高本发明所提供预混反应装置的使用寿命。

可选地，所述反应罐包括底板，所述底板设有喷射口，所述喷射口与所述底板偏心设置，所述出口段与所述喷射口相连，过所述喷射口的中心以及所述底板的中心的面为参照面，所述喷射口的喷射方向与所述参照面呈夹角设置。

可选地，所述文丘里喷射器的数量为多个，各所述文丘里喷射器沿所述底板的周向依次设置。

可选地，所述底板未设置所述喷射口的区域中的至少局部位置设有导向结构，用于将落于所述导向结构的物质导向至所述喷射口的位置。

可选地，所述外管部包括至少一段加速管段，用于对动力流体反应物和引射流体反应物的混合物进行加速。

可选地，还包括加热管，所述加热管内通有加热流体。

可选地，自上而下，所述加热管包括直管段和盘管段。

可选地，所述反应罐内还设有螺旋板，用于形成螺旋流道，所述螺旋流道的螺旋方向与所述旋升流体的螺旋方向一致。

可选地，所述螺旋板与所述加热管相固定。