[发明专利]用于混合两种流体的装置

说明书

本发明涉及一种浸入式可混合两种流体的装置，两种流体中至少有一种是液体，该装置具体包括：一个两轴向端均开口以接收流体的管形容器(1)；至少两个喷嘴(2,3)，用以送入流体，以及一个被筒壁界定的导流管道(4,5)，有喷嘴(2,3)伸入它的一端，而它的另一端通入管形容器(1)，所述喷嘴(2,3)设置在管形容器的底端，管形容器在导流管道(4,5)通入处的高度上，在中部围绕成一个撞击区(PZ)，在这里，由喷嘴(2,3)喷射出并从导流管道(4,5)涌出的流体流互相撞击。

本发明所谓的“流体”指液体和气体。该装置可用于混合液体和气体，或混合两种互不相溶的液体，或混合或者搅均两种相溶的液体。下面还详细叙述了混合液体和气体的另外两种有代表性的可能实例。

这样的“混合”例如已在废水处理中应用，这时须尽可能多地把氧气注入水中，氧气是微溶于水的。进行这样的混合时，例如在化学反应中以及在气液之间的吸收和解吸过程中，必须利用强烈的紊流，在两种流体之间形成很大的质量交换面积。这样就能增强气体和液体之间的质量交换。

在已知的DE 3818991 C1装置中，流体混合时的质量交换得到了进一步的改善。当气体从喷嘴喷出后，即在喷嘴开口的紧接区域被液体的剪切场破碎，变成许多小气泡，同时，由喷嘴喷出的液流亦从管形容器中吸进液体或气液混合体。这样，喷嘴以后就形成了均匀的两相流，该两股两相流沿设定路线在管形容器中的撞击区互相撞击。在撞击区中气泡进一步破裂，流动的气液混合体的动能消失。用这种方法，不仅仅在撞击区，而且在管形容器撞击区上方或下方的其它区域，都能产生高度的紊流和很大的质量交换面积。

上述发明的问题是为了提供上述装置的简单构造。

本发明依靠以下的特征，问题就得到了解决：导流管道(4,5)的至少一个壁由管形容器(1)的一部分壁构成。

该装置由管形容器和导流管道构成一个整体，结构紧密，因而易于安装使用。正因如此，该装置除可以直接被用作混合装置外，还可以用作例如大容量液体容器中的浸渍式组装成套装置。

由于管形容器的壁反正总是有的，现被用作导流管道的构成部分，故此导流管道做起来十分简单，仅需要把应放置在管形容器内侧或外侧的导流管道的另一部分筒壁牢固地连接到管形容器上即可。

在实施时，可以为该装置中所用的每一个喷嘴装配各自的导流管，但是，也可以安装一个环形导流管道，在其上装上相当多的喷嘴。

本发明其他优选实施方案如下：

根据本发明的装置，优选导流管道包括至少两个由半圆管包围起来的空腔，它位于管形容器(1)的外侧并与其壁相连接。

根据本发明的装置，优选导流管道包括至少两个由U形中空筒壁围成的空腔，它位于管形容器(1)的外侧并与其壁相连接。

根据本发明的装置，优选导流管道包括一个与所述管形容器(1)同心的管段，并支承在管形容器上，而且管形容器(1)的下部被一管段环绕从而形成一个与管形容器同心延伸的空间。

根据本发明的装置，优选在喷嘴(2,3)中装有连成一体的管(18)用来输送作为两种流体之一的气体。

根据本发明的装置，优选在大容量液体容器(6)中充当浸渍式组装成套装置的应用。

附图描述了本发明的主要实施方案

图1示出本发明的装置简图。

图2示出该装置的顶视图。

图3示出该装置的侧视图。

图4示出较图2有改进的实施方案。

图5示出能够用于该装置的喷嘴的放大示意图。

图6示出该装置的一种应用方式。

下面将进一步说明本发明用于混合液体和气体的装置，但是，该装置同样可用于混合两种互不相溶的液体或搅匀两种互溶的液体。

管形容器1的优选形式是纵向延伸、两轴向端均开口的圆柱形管，气体GS和液体FL可在其中彼此混合，其做法如同将氧气尽可能多地溶解到液体FL中一样。两个喷嘴2和3设置在管形容器的一端-图示实例的低端，在一种情况下经喷嘴输入液体FL，在另一种情况下往喷嘴输入气体GS。喷嘴2和3是布置成能将液体和气体喷射入导流装置的导流管4和5，导流管输入管形容器1的两个点是彼此完全相对的。管形容器1包括导流管4和5，也包括喷嘴2和3，它们均被置入盛有液体(如废水)的大容量容器6内。