【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及射流喷射器、其操作方法和其用途的领域。
技术介绍
1、参考图1，展示了传统喷射器和其基本元件。喷射器为一种通过文丘里效应产生真空的真空泵。
2、在喷射器中，工作流体(液体或气体)(100)通过射流喷嘴(200)流入横截面积(400)膨胀的管(300)中。离开射流器的流体以高速流动，由于伯努利原理，导致其具有负压，从而产生真空。随后外管伸长到混合区段(500)中，其中高速工作流体与通过真空(600)吸入的流体混合，从而赋予足够的速度以使其被喷射，随后该管通常膨胀以减小喷射流的速度，使压力平稳地增加到外部压力。
3、产生的真空的强度取决于流体射流的速度和形状以及收缩和混合区段的形状，但如果使用液体作为工作流体，则产生的真空的强度受到液体的蒸汽压力的限制(例如，在水的情况下，在25℃或77℉下，3.2kpa或0.46psi或32mbar)。然而，如果使用气体，则不存在此限制。
4、如果不考虑工作流体的来源，真空喷射器可以比相同容量的自供电真空泵更加紧凑。
5、现有技术
6、管式反应器为射流喷射器的一个示例。ep0272974b1(grande paroisse s.a.,1993)公开了一种允许氨与酸之间的改进的反应的反应器。改进的管式反应器在用于引入反应物的区的出口处并入有会聚-发散部件或会聚部件，并且在反应区的出口处恰好在用于最终产物的出口喷嘴之前并入有会聚-发散部件或会聚部件。因此，增加了反应器的尺寸，并且因此增加了占地面积。
7、此外，反应是在压
8、另外，由于反应器内部的压力取决于流速，只有在特定操作压力范围内，管式反应器中的温度才是安全的，使得反应器可以操作的压力范围受到限制。此外，由于反应器内部的反应是在有限空间中发生的，为了防止任何压力累积，将操作压力控制在规定的安全范围内至关重要。
9、gb2026611(koerting aktiengesellshaft,1980)公开了一种用以将液体泵出封闭空间并且同时维持该封闭空间内的真空的喷射器泵。用于移除气态介质的抽吸连接件2邻近于供液体推进剂射流进入的推进剂喷嘴7设置，使得气态介质被吸入预混合管8中，预混合管8的出口与混合腔室4连通，该混合腔室还与用于液体的抽吸连接件9连通，由此液体在用于气态介质的抽吸连接件下游的位置处被抽出。控制因素变成由用于推进剂射流的液体产生的分压，并且这可以相应地选择。
10、抽吸连接件2为在koerting的液体射流混合喷嘴和罐混合系统中使用的koerting喷嘴的基础。然而，这些系统被公开为混合系统并且仅涉及两种组分的混合。
11、本公开的一个目标为提供一种反应射流喷射器布置，其适合于使组分反应并且还将这些组分与其产物混合，使得实现反应物的最优完全反应。本公开的另一个目标为反应射流布置允许反应物的安全反应，使得射流喷射器内部的温度和压力在安全限度内并且在反应物的整个连续反应过程中保持在那些安全限度内。
技术实现思路
1、在本公开的一个方面中，公开了一种射流喷射器布置。该布置包括：
2、·射流喷射器，其包括：
3、·内部喷嘴，其具有基部和尖端，以及在共同纵向轴线上，基部处用于运动流体的入口和尖端处用于经加速运动流体的出口；
4、·中空管，其具有基部并且环绕内部喷嘴，使得中空管的基部环绕喷嘴的基部，并且向尖端下游延伸，特别是使得在中空管内部流动的化学组分在中空管中驻留持续0.1秒到5秒，其中中空管中的流动方向由运动流体的流动方向限定，以用于使运动流体在中空管中的反应区中与附加流体进料混合并反应，从而提供反应后流体；以及
5、·开口，其在中空管的壁中以供附加流体进料进入。
6、该布置的特征在于，其进一步包括在射流喷射器外部的用于附加流体的进料管线，并且当操作时，喷射器经由开口在喷射器外部产生抽吸区，并且进料管线的输出端位于喷射器外部的所述抽吸区中。在本公开的射流喷射器布置中，进料输出端自由地位于开口附近，或换句话说，进料管线的输出端在空间上与开口分离，即不连接到开口，但是经由抽吸区可操作地联接到开口。
7、专利技术人已认识到，内部喷嘴中的抽吸不仅可以用于再循环附加流体，使得该附加流体与运动流体混合：还可能通过开口再循环以下各者中的所有者：中空管中未反应的运动流体、中空管中未反应的附加流体，以及由运动流体与附加流体反应形成的任何产物。为了使此类再循环成为可能，所需的只是将附加流体引入进料管线中，该进料管线的输出端位于开口附近。本公开的射流布置的关键优点在于，随着产物被再循环，有可能保持对中空管中的温度的控制，同时改进运动流体和附加流体的反应程度：换句话说，运动流体和附加流体的产物的强制再循环充当温度缓冲液。此外，中空管的反应区中的温度也保持大约恒定且低于安全操作温度，即在射流喷射器的出口处的膨胀流体的温度附近，使得在射流喷射器布置中，特别是在中空管的反应区中不存在热点。
8、因此，本公开的射流装置适合于使组分反应并且还将这些组分与其产物混合，使得实现反应物的最优完全反应。而且，反应射流布置允许反应物的安全反应，使得射流喷射器内部的温度在安全限度内并且在两种反应物的整个连续反应过程中保持在那些安全限度内。
9、在根据本公开的射流喷射器布置的一个实施例中，该布置进一步包括在用于运动流体的入口以及进料管线中的任一者中的流量控制装置。
10、在根据本公开的射流喷射器布置的一个实施例中，进料管线，特别是进料管线的输出端位于远离开口1cm到15cm处。
11、在根据本公开的射流布置的一个实施例中，射流喷射器包括在中空管的壁中径向相对的两个开口。
12、在本公开的一个方面中，公开了一种用于使至少两种流体化学品彼此反应的系统。该系统包括：
13、·至少一个根据本公开的布置的射流喷射器布置；以及
14、·容器。
15、该系统的特征在于，至少一个射流喷射器完全位于容器内部，开口与混合容器的内容物流体连通。
16、在根据本公开的系统的一个实施例中，该系统包括相对于彼此对称地并且相对于容器(16)的壁相切地布置在容器(16)内部的四个射流喷射器布置。
17、在根据本公开的系统的一个实施例中，该系统包括位于容器中的多个射流喷射器布置，并且射流喷射器布置被定向为使得射流喷射器中的流动方向向上并且径向地朝向容器的中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种射流喷射器布置，其包括：
2.根据权利要求1所述的射流喷射器布置，其进一步包括在用于所述运动流体的所述入口以及所述进料管线中的任一者中的流量控制装置。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的射流喷射器布置，其中所述进料管线的所述输出端位于远离所述开口1cm到15cm处。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的射流喷射器布置，其包括在所述中空管的所述壁中径向相对的两个开口。
5.一种用于使至少两种流体化学品彼此反应的系统，其包括：
6.根据权利要求5所述的系统，其包括相对于彼此对称地并且相对于所述容器的壁相切地布置在所述容器内部的四个射流喷射器布置。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述射流喷射器布置被定向为使得所述射流喷射器中的所述流动方向向上并且径向地朝向所述容器的中心。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述容器具有范围为0.5到20m3的体积。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的系统，其包括：
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述再循环管线的所述出口与射流
11.根据权利要求9至10中任一项所述的系统，其进一步包括在所述再循环管线中的温度调节装置。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的系统，所述容器包括用于其呈溢流形式的液体内容物的出口。
13.根据权利要求5至12中任一项所述的系统，其进一步包括用于回收热量的装置。
14.根据权利要求5至13中任一项所述的系统，其进一步包括用于从所述容器分离出蒸汽的装置和用于清洁经分离的蒸汽的装置。
15.一种用于使两种流体在根据权利要求5至14中任一项所述的系统中反应的方法，其包括以下步骤：
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一流体和所述第二流体的流量被调节，使得所述第一流体和所述第二流体在所述射流喷射器的所述中空管中驻留持续范围为0.1秒到5秒的时间段。
17.根据权利要求15至16中任一项所述的方法，其中在步骤a)中进给的所述流体为气体。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其进一步包括以下步骤：
19.根据权利要求18所述的方法，在包括至少两个射流喷射器的根据权利要求4至13中任一项所述的系统中，其中，在步骤c)中，所述混合容器的所述内容物被再循环到至少第二射流喷射器的所述喷嘴的所述入口。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其进一步包括以下步骤：
21.根据权利要求15至20中任一项所述的方法，其中所述至少一个射流喷射器布置的所述喷嘴在大气压力下操作。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的方法，其进一步包括以下步骤：
23.根据权利要求15至22中任一项所述的方法，其中在步骤a)中作为所述运动流体进给的所述流体为气态氨，并且其中在步骤b)中进给的所述流体为硝酸，使得所述方法产生硝酸铵。
24.根据权利要求23所述的方法，其进一步包括以下步骤：
25.根据权利要求23至24中任一项所述的方法，其中，在范围为50℃到200℃的温度和范围为1.5巴到13巴的压力下，步骤a)中的所述运动流体为氨气，并且其中，在步骤b)中，在范围为20℃到100℃的温度和范围为1.5巴到3巴的压力下，进给53重量％到63重量％的硝酸。
26.根据权利要求15至25中任一项所述的方法，其以分批方式或连续方式进行。
27.根据权利要求5至14中任一项所述的系统用于进行根据权利要求15至25中任一项所述的方法的用途。
28.根据权利要求5至14中任一项所述的系统用于使酸与碱反应，或用作漂白器或汽提器，或用作肥料浆料容器，或用作其中能够引入应急水的反应器的用途。
29.一种用于设计射流喷射器布置的方法，其包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种射流喷射器布置，其包括：
2.根据权利要求1所述的射流喷射器布置，其进一步包括在用于所述运动流体的所述入口以及所述进料管线中的任一者中的流量控制装置。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的射流喷射器布置，其中所述进料管线的所述输出端位于远离所述开口1cm到15cm处。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的射流喷射器布置，其包括在所述中空管的所述壁中径向相对的两个开口。
5.一种用于使至少两种流体化学品彼此反应的系统，其包括：
6.根据权利要求5所述的系统，其包括相对于彼此对称地并且相对于所述容器的壁相切地布置在所述容器内部的四个射流喷射器布置。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述射流喷射器布置被定向为使得所述射流喷射器中的所述流动方向向上并且径向地朝向所述容器的中心。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述容器具有范围为0.5到20m3的体积。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的系统，其包括：
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述再循环管线的所述出口与射流喷射器的所述喷嘴的所述入口流体连通，此射流喷射器中的所述流动方向向上并且相对于所述容器的所述壁相切。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的系统，其进一步包括在所述再循环管线中的温度调节装置。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的系统，所述容器包括用于其呈溢流形式的液体内容物的出口。
13.根据权利要求5至12中任一项所述的系统，其进一步包括用于回收热量的装置。
14.根据权利要求5至13中任一项所述的系统，其进一步包括用于从所述容器分离出蒸汽的装置和用于清洁经分离的蒸汽的装置。
15.一种用于使两种流体在根据权利要求5至14中任一项所述的系统中反应的方法，其包括以下步骤：
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一流体和所述第二流体的流量被调节，使得所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：伯纳德·劳伦特，罗伯特·拉姆，托米·胡图宁，亨利·皮特凯宁，雅各布·布雅尔斯基，
申请(专利权)人：亚拉国际有限公司，
类型：发明
国别省市：
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