渐开线式径向流不等节距螺旋管反应器制造技术

本发明专利技术公开了渐开线式径向流不等节距螺旋管反应器，反应器主体为渐开线式不等节距螺旋管。螺旋管入口旋转一周后为一阶段径向流直管入口A，继续旋转一周半为二阶段径向流直管入口B，继续旋转2周半为三阶段径向流直管入口C，以法兰连接分别与对应的原料液进料阀门相连。第一阶段螺旋管曲率半径最小，在离心力的作用下沿螺旋管近壁面形成液膜，并伴随螺旋管入口流速的增加，螺旋管近壁面法线方向流体达近重力、重力甚至超重力，两种原料液的流体混合强化达到峰值，而后两个阶段离心力场对于流体混合强化作用逐渐减弱，以径向流的湍流混合强化为主导。反应器主体三个阶段的径向流直管段空间相互独立，螺旋管路可自“吸收”第一节段离心力场导致的管路振动，保持渐开线式螺旋管反应器整体的相对稳定运行。另外，根据反应工艺的需求，若某一中间反应仍需要流场混合强化“峰值”阶段，可将两台渐开线式径向流不等节距螺旋管反应器串联运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工设备领域，具体而言，涉及一种渐开线式径向流不等节距螺旋管反应器。

技术介绍

1、反应器内的流动和传递过程会影响反应物浓度和温度在时间与空间上的分布，尤其对于复杂反应过程，其目标产物的选择性以及产品的质量，与反应物间的接触方式、混合程度息息相关，而传热不良则易导致反应器温度失控安全性降低。近年来伴随连续化合成工艺逐渐替代传统间歇化合成工艺，在实现降能耗、降水耗的同时，减少污染物排出，并兼顾产品品质稳定性与设备运行本质安全。其技术升级的核心在于新型连续化反应器的研发，而连续化反应器升级的关键在于混合方式的改进，即反应进程中的宏观混合与微观混合强化路径不断被优化。

2、通常工业搅拌混合过程流体宏观混合时间比较长，过程强化以控制宏观混合为主导，选择改变搅拌转速、桨型、桨径、槽径、加装挡板及导流筒。然而伴随化学反应工程产业升级，微观混合对于复杂快反应体系的产物分布、产品质量及生产工艺的操作稳定性的影响逐渐成为研发新型反应器的核心问题。武汉工程大学伍沅及其合作者在传统搅拌釜的基础上研发出浸没循环撞击流反应器，采用双桨双导流筒对置结构，在双本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.渐开线式径向流不等节距螺旋管反应器，其特征在于，反应器主体为渐开线式不等节距螺旋管，第一阶段节距L为a，螺旋管曲率半径R为d至2d；第二阶段节距L为b，螺旋管曲率半径R为3d至4d，第三阶段节距L为c，螺旋管曲率半径R为5d至6d，其中节距L的大小为c>a>b。螺旋管入口旋转一周后为一阶段径向流由直管入口A，继续旋转一周半为二阶段径向流由直管入口B，继续旋转2周半为三阶段径向流由直管入口C，3个阶段的径向流由直管入口互相独立，以法兰连接分别与对应的原料液进料阀门相连。

2.根据权利要求1所述的渐开线式径向流不等节距螺旋管反应器，其特征在于，上述由三段不等节距螺...

【技术特征摘要】

1.渐开线式径向流不等节距螺旋管反应器，其特征在于，反应器主体为渐开线式不等节距螺旋管，第一阶段节距l为a，螺旋管曲率半径r为d至2d；第二阶段节距l为b，螺旋管曲率半径r为3d至4d，第三阶段节距l为c，螺旋管曲率半径r为5d至6d，其中节距l的大小为c>a>b。螺旋管入口旋转一周后为一阶段径向流由直管入口a，继续旋转一周半为二阶段径向流由直管入口b，继续旋转2周半为三阶段径向流由直管入口c，3个阶段的径向流由直管入口互相独立，以法兰连接分别与对应的原料液进料阀门相连。

2.根据权利要求1所述的渐开线式径向流不等节距螺旋管反应器，其特征在于，上述由三段不等节距螺旋管组成，第一阶段螺旋管曲率半径最小，原料液1以一定入口流速下瞬时获得较高切向流速，在离心力的作用下沿螺旋管近壁面形成液膜，原料液2由径向流直管入口a射流“撞击”螺旋管内原料液1，并伴随螺旋管入口流速的增加，螺旋管近壁面法线方向流体达近重力、重力甚至超重力，两种原料液的流体混合强化达到峰值，而后快速反应获得的原料液3沿螺旋管进入第二阶段与第三阶段，伴随螺旋管曲率半径的增加螺旋管长度倍增，反应原料液的停留时间有所延长，而后与原料液4的混合强化主要由二阶段的径向流直管入口b的径向流湍流混合为主导，二者混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔国岳，蔡永顺，马静静，张俊梅，段振亚，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：