本实用新型专利技术提供了一种振荡流反应装置，包括振动机构和反应器，所述振动机构与所述反应器之间至少具有一作用区域；所述反应器的反应通道沿其延伸方向间隔分布有若干口径变化段。通过反应管的不断口径变化，形成障碍式通道的几何结构，可以形成多釜串联的效果，在反应器内产生不断的运动的漩涡，利用漩涡的增加或者减弱调解反应器内流体的混合。减弱调解反应器内流体的混合。减弱调解反应器内流体的混合。
【技术实现步骤摘要】
一种振荡流反应装置
[0001]本技术属于反应器
，具体涉及一种振荡流反应装置。
技术介绍
[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]传统的过程强化设备一般采用搅拌釜式反应器。搅拌釜式反应器存在釜内易产生流动死区、反应时间较长、能耗比较高等缺点。振荡流反应器是一种有着广泛工业应用前景的新型化工过程强化设备，具有良好的混合、传热和传质性能，传递过程特性易于控制，适用于那些相间传质和反应速度慢、反应时间长的体系，在结晶、聚合、生物质燃料制备方面获得了良好效果。振荡流反应器优良的传递特性不仅表现在高流速条件下，在平均流速很低的条件下也具有较为均匀的停留时间分布，在很多情况下能提供比普通管式反应器和搅拌釜式反应器更佳的反应性能。
[0004]据专利技术人了解，目前已经有研究和应用报道的挡板型振荡流管式反应器的挡板结构多为平面孔板型挡板，单孔或者多孔板，当应用于含有固体粒子的反应流体系时，不论设备是垂直安装还是水平安装，都会发生固体颗粒的堆积问题，从而影响设备的连续性运行，给生产带来比较恶劣的影响。
技术实现思路
[0005]本技术为了解决上述问题，提出了一种振荡流反应装置，本技术通过口径变化段的设置，造成反应通道内的直径变化，同时施加振荡，使流体在反应通道内中产生漩涡，加强了流体在管内的混合效果。
[0006]根据一些实施例，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种振荡流反应装置，包括振动机构和反应器，所述振动机构与所述反应器之间至少具有一作用区域；
[0008]所述反应器的反应通道沿其延伸方向间隔分布有若干口径变化段。
[0009]本技术所指的作用区域是指振动机构能够在反应器上施加振动/振荡作用的区域。
[0010]例如，如果是接触式振动/振荡方式，所述振动机构与所述反应器之间至少具有一作用区域可以指所述振动机构与所述反应器之间至少有一个接触点或连接点。
[0011]如果是非接触式振动方式，所述振动机构能够在反应器的部分区域产生振动/振荡。
[0012]上述技术方案中，通过反应管的不断口径变化，形成障碍式通道的几何结构，可以形成多釜串联的效果，在反应器内产生不断的运动的漩涡，利用漩涡的增加或者减弱调解反应器内流体的混合。
[0013]作为可选择的实施方式，还包括为所述反应器提供温度条件的换热机构。通过设
置换热机构，能够满足反应器的变温操作，保证反应环境和反应效率。
[0014]作为可选择的实施方式，所述反应器为反应管，所述反应管为内表面光滑的通道，包括相互连接的直管部分和弯管部分。
[0015]所述反应管可以是直管，也可以是多个直管并排设置，各直管之间通过弯管连接，形成串联，管体元件的长度可根据用户需要及反应停留时间设置。
[0016]作为可选择的实施方式，所述反应通道为圆形通道，圆形通道直径为d，每个1d
‑
3d间距分布所述口径变化段。这种设计方式，使得反应通道在非口径变化段，反应流体能够最大限度的顺利、无障碍流动，在口径变化段，形成流动变化，产生运动的漩涡。
[0017]作为可选择的实施方式，所述口径变化段沿反应通道的延伸方向均匀布设。
[0018]这种设置方式，能够在反应器内产生周期性的运动漩涡，保证更容易控制流体流动形态，进而达到控制反应产物的目的。
[0019]作为可选择的实施方式，所述口径变化段的截面最小高度大于等于0.3d。以保证运动漩涡的强度。
[0020]作为可选择的实施方式，所述口径变化段由机械挤压形成。
[0021]作为可选择的实施方式，所述口径变化段的横截面为椭圆形。
[0022]作为可选择的实施方式，相邻口径变化段的方向相互平行或者互相垂直或者是有一定角度。
[0023]作为可选择的实施方式，所述振动机构为机械式振动机构，包括机杆推进器、柔性件和驱动机构，所述机杆推进器的一端连接有驱动机构，另一端部设置有柔性件，所述驱动机构带动机杆推进器往复运动，使所述柔性件的位置变化，当其处于第一位置时，与所述反应器接触。机杆推进器提供了操作的灵活性，柔性件能够保证在不断撞击反应器时，不会损坏反应器，同时保证密封性。可以通过驱动机构动作频率来控制速度，使机杆推进器进行活塞运动，进而实现不同波形的速度，如正弦波形、三角形和方波形的循环操作。
[0024]作为可选择的实施方式，所述振动机构为超声波振动机构，包括超声波发生器、超声波换能器和变幅杆，所述超声波发生器与超声波换能器连接，所述超声波换能器通过变幅杆与反应通道接触。
[0025]流体在反应管内流过突然扩大或者缩小的管道时，流速缩小，压力相应增大；流速增大，压力相应减小。都会造成流体逆压流动，极易发生边界层分离，产生涡流。正向涡流与反向涡流交替产生，有利于颗粒混合。振动机构带动流体产生的一个叠加在平均流速上的往复振荡运动与反应管壁面结构相互作用，在管内空间生成位置和尺寸不断变化的漩涡，有效改善停留时间的分布，使反应器的流动模式趋近于平推流反应器。
[0026]作为可选择的实施方式，所述换热机构包括若干个换热夹套，所述换热夹套套设于所述反应通道的外侧，所述换热夹套上设置有换热进口和换热出口，相邻的换热夹套之间换热出口和换热进口相连。
[0027]作为可选择的实施方式，所述反应器或换热机构上设置有若干温度检测元件。
[0028]作为可选择的实施方式，所述反应器具有若干进料口和至少一个出料口。
[0029]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0030]本技术的反应通道由于口径变化段的设置，造成了直径的变化，振荡可使流体在通道内中产生漩涡，加强了流体在管内的混合效果，强化了反应器内的径向传递过程。
[0031]本技术的反应通道为曲线通道，流线型结构能够减少通道内的流动滞留区，最大限制地减少了反应器中的锐角，减少了粘胶、挂壁等现象。
[0032]本技术的反应通道上可以设置多个口径变化段，形成的单腔室串联相当于n个微型反应器串联，接近平推流的状态，保证反应介质以相同的流速和一致的方向进行移动，达到控制反应器内流体流动形态，控制反应器出口产物的目的。
[0033]本技术的振荡流反应器中净流速比较小时，可以得到很长的停留时间，由振荡产生的快速径向混合又可以克服速度径向分布所带来的不良影响。返混程度可以由振荡强度控制，在合适的条件下，流体会实现良好的局部混合，而反应器整体尺度上的轴向返混却很少。
[0034]本技术通过控制振动机构的振动频率与振幅来准确的控制反应产物的粒径分布，便于控制。
[0035]本技术能长时间稳定运行，有效降低生产成本，工业上易于实现，易推广使用，适用范围广泛，还可根据需要放在油浴锅或冷井中以便对反应物料进行控温。
附图说明
[0036]构成本技术的一部分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种振荡流反应装置，其特征是：包括振动机构和反应器，所述振动机构与所述反应器之间至少具有一作用区域；所述反应器的反应通道沿其延伸方向间隔分布有若干口径变化段。2.如权利要求1所述的一种振荡流反应装置，其特征是：还包括为所述反应器提供温度条件的换热机构。3.如权利要求1所述的一种振荡流反应装置，其特征是：所述反应器为反应管，所述反应管为内表面光滑的通道。4.如权利要求3所述的一种振荡流反应装置，其特征是：所述反应管包括相互连接的直管部分和弯管部分。5.如权利要求3所述的一种振荡流反应装置，其特征是：所述反应管包括多个并排设置的直管，各相邻的直管之间通过弯管连接。6.如权利要求1所述的一种振荡流反应装置，其特征是：所述反应通道为圆形通道，圆形通道直径为d，每个1d
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3d间距分布所述口径变化段。7.如权利要求1或6所述的一种振荡流反应装置，其特征是：所述口径变化段沿反应通道的延伸方向均匀布设。8.如权利要求1或6所述的一种振荡流反应装置，其特征是：所述口径变化段的截面最小高度大于等于0.3d。9.如权利要求1或6所述的一种振荡流反应装置，其特征是：所述相邻口径变化段的方向相互平行或者互相垂直或者是有一定角度。10.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆荣，黄振，张京叶，孟凡国，张岚，厉晓英，魏晓，尤琳，
申请(专利权)人：山东豪迈机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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