[实用新型]声共振连续流反应装置

说明书

本实用新型公开一种声共振连续流反应装置，包括连续流反应器、声共振机构以及混合结构。连续流反应器包括多个串联设置的反应管，反应管内形成用于容置反应物的容纳腔，反应管具有轴向方向和径向方向，反应管还设有连通容纳腔的进料口和出料口，进料口和出料口分别设于反应管轴向方向的两端；声共振机构设有安装台，多个反应管依次固定于安装台表面，声共振机构驱动连续流反应器振动，以使容置于容纳腔内的反应物产生宏观混合；混合结构设于容纳腔内，并沿反应管的轴向方向和径向方向布置，混合结构可使容置于容纳腔内的反应物产生微观混合。本实用新型技术方案旨在解决目前声共振混合器无法满足气液固多相流体反应工程应用、工程化放大问题。

技术领域

本实用新型涉及反应装置技术领域，特别涉及一种声共振连续流反应装置。

背景技术

声共振作为一种强化多相混合的手段已经应用到混合炸药混合、推进剂、含能材料等方面。声共振混合技术具有无桨混合、整场混合的优点，是一种利用振动和声流耦合作用的新型工艺，具有广阔的应用前景。但是，现有的声共振混合器只能应用在间歇式反应工艺。如专利申请号201410799813.1和201710058169.6中所公开的声共振混合器，虽然能在固-固、固-液、液-液、高粘态等物料体系以及含纳米材料物料的混合效率达到传统搅拌混合方式的2 至10倍。但是，这种声共振混合器只能在宏观混合强化，而浆体缺无法形成微尺度液流或液滴，因而在多相流体反应工程的应用受到限制，存在着装备难以放大，难以实现工程化的应用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种声共振连续流反应装置，旨在解决目前声共振混合器无法满足气液固多相流体反应工程应用，以及工程化放大问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的声共振连续流反应装置，包括：

连续流反应器，所述连续流反应器包括多个串联设置的反应管，所述反应管内形成用于容置反应物的容纳腔，所述反应管具有轴向方向和径向方向，所述反应管还设有连通所述容纳腔的进料口和出料口，所述进料口和所述出料口分别设于所述反应管轴向方向的两端；

声共振机构，所述声共振机构设有安装台，多个所述反应管依次固定于所述安装台表面，所述声共振机构驱动所述连续流反应器振动，以使容置于所述容纳腔内的反应物产生宏观混合；以及

混合结构，所述混合结构设于所述容纳腔内，并沿所述反应管的轴向方向和径向方向布置，所述混合结构可使容置于所述容纳腔内的反应物产生微观混合。

在本实用新型的一实施例中，所述混合结构包括第一混合板，所述第一混合板具有长度方向和宽度方向，所述长度方向沿所述反应管的轴向方向延伸设置，所述宽度方向延所述反应管的径向方向延伸，所述第一混合板还设有多个过孔，所述声共振机构延所述过孔的中轴线的延伸方向振动。

在本实用新型的一实施例中，所述第一混合板的数量为多个，多个所述混合板沿所述声共振机构的振动方向间隔设置。

在本实用新型的一实施例中，所述混合结构还包括多个第二混合板，所述第二混合板固定于所述容纳腔的腔壁，并朝向所述第一混合板延伸设置，所述第二混合板与所述第一混合板之间还形成有过口，多个所述第二混合板沿所述反应管的轴向方向间隔排布设置。

在本实用新型的一实施例中，所述第一混合板的相对两表面均设有多个所述第二混合板。

在本实用新型的一实施例中，定义两相邻两所述第二混合板于轴向方向的距离为D1，满足条件：2mm≤D1≤10mm。

在本实用新型的一实施例中，定义所述第二混合板与所述第一混合板之间的距离为D2，满足条件：1mm≤D2≤3mm。

在本实用新型的一实施例中，所述反应管的内径为10mm至100mm，所述反应管的管长为200mm至1000mm。

在本实用新型的一实施例中，所述声共振机构包括：