[go: up one dir, main page]

CN110639445A - 一种喷雾连续反应的装置及方法 - Google Patents

一种喷雾连续反应的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110639445A
CN110639445A CN201911066581.8A CN201911066581A CN110639445A CN 110639445 A CN110639445 A CN 110639445A CN 201911066581 A CN201911066581 A CN 201911066581A CN 110639445 A CN110639445 A CN 110639445A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spray
fluid
reactor
continuous reaction
spray gun
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911066581.8A
Other languages
English (en)
Inventor
刘新哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinyi Chuangdian (tianjin) Science And Technology Co Ltd
Original Assignee
Jinyi Chuangdian (tianjin) Science And Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinyi Chuangdian (tianjin) Science And Technology Co Ltd filed Critical Jinyi Chuangdian (tianjin) Science And Technology Co Ltd
Priority to CN201911066581.8A priority Critical patent/CN110639445A/zh
Publication of CN110639445A publication Critical patent/CN110639445A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J14/00—Chemical processes in general for reacting liquids with liquids; Apparatus specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/14—Production of inert gas mixtures; Use of inert gases in general
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094—Jackets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

本发明提供一种喷雾连续反应器，反应器上安装流体喷枪，利用惰性气体高速流动的原理，使液体微粒化，通过两股高速流动的流体瞬间激烈撞击,实现能量的快速耗散,从而迅速降低两股流体之间的离析程度,达到快速混合的目的。碰撞反应发生的同时惰性气体可以携带走大部分的热量，利于反应的进行。撞击流体可以设计成对称结构,也可以设计成不对称结构。流体的入口可以设计成高压喷嘴形式,也可以设计成用气体输送的双流体喷嘴两股流体经过喷嘴雾形式。雾化后在反应器内相互撞击、混合。实验研究发现雾滴直径约200μm‑300μm液滴的碰撞混合更有利于液体的均匀混合。

Description

一种喷雾连续反应的装置及方法
技术领域
本发明属于医药行业技术领域，尤其是涉及一种一种喷雾连续反应的装置及方法。
背景技术
工业生产中利用湍流混合机理实现液液混合的设备主要有搅拌釜混合器、射流喷射混合器、撞击流混合器、静态混合器、动态混合器等，用机械搅拌的形式混合流体的过程所对应的宏观混合时间较长,过程主要受宏观混合控制,在工业生产中大约有85％的液液混合过程是在搅拌釜中完成的,现在反应设备多是使用机械搅拌、间歇生产的方式，一方面反应不完全、转化率降低，另一方面，操作人员劳动强度大，运行成本高。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种喷雾连续反应的装置，以解决上述背景技术中提到的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种喷雾连续反应的装置，包括反应器，以及设置在反应器上的至少两个双流体喷枪，用于将传送至其内的液体雾化成微小雾滴，至少两个双流体喷枪被朝向彼此设置，从而由双流体喷枪产生的微小雾滴彼此碰撞快速混合形成混合物。
进一步的，所述至少两个双流体喷枪被成对设置以形成一对或多对。
进一步的，每对双流体喷枪将不同的溶液和载气从至少一个方向传送至反应器内。
进一步的，所述双流体喷枪包括喷枪内管、喷枪外管，喷枪外管套设在喷枪内管处，液体通过喷枪内管的进液口到达喷头处，气体通过喷枪内管与喷枪外管形成的气路的进气口处到达喷头处，液体和气体在喷头处雾化，喷头处设有气体帽和液体帽，喷头处呈锥形，锥形喷头上设有喷雾孔。
进一步的，反应器下方还设有还原剂喷射器。
进一步的，所述反应器下方的物料出口处设有物料输送泵，用于将生产的混合物传送至下一系统。
进一步的，所述反应器顶部还设置有雷达液位计，底部设有差压式液位计，雷达液位计、差压式液位计均连接PLC控制器。
进一步的，所述反应器外壁上还设有夹套。
进一步的，所述反应器上方还设有回收装置，用于将载气回收利用。
进一步的，所述回收装置包括压缩机，压缩机将载气输送至进气口处。
本发明的另一目的在于提出一种喷雾连续反应方法，具体包括如下步骤
步骤1、不同的物料溶液和载气一起进入双流体喷枪进行雾化；
步骤2、雾化成小雾滴后在反应器中发生碰撞，迅速发生反应，生成的物料经物料输送泵打出进入下一系统；
步骤3、载气经回收装置送入到进气口，循环使用。
相对于现有技术，本发明所述的一种喷雾连续反应的装置具有以下优势：
1、本发明可实现连续进料、连续反应；
2、本发明碰撞反应迅速，时间短，且转化率高，副产物少，成品质量
3、本发明的载气带走大部分热量，适用于热敏性物质；
4、本发明实现了载气回收资源化利用，绿色无排放。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的液滴快速碰撞示意图；
图2为本发明实施例所述的喷雾连续反应的装置示意图；
图3为本发明实施例所述的双流体喷枪的结构示意图；
图4为本发明实施例所述的气体帽的结构示意图；
图5为本发明实施例所述的气体帽和液体帽的螺纹连接结构示意图。
附图标记说明：
1-第一双流体喷枪；2-第二双流体喷枪；3-反应器；4-物料输送泵；5-喷枪内管；6-喷枪外管；7-连接法兰；8-液体帽；9-气体帽；10-进液口；11-进气口。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-5所示，本发明提供一种喷雾连续反应器，反应器上安装流体喷枪，利用惰性气体高速流动的原理，使液体微粒化，通过两股高速流动的流体瞬间激烈撞击,实现能量的快速耗散,从而迅速降低两股流体之间的离析程度,达到快速混合的目的。碰撞反应发生的同时惰性气体可以携带走大部分的热量，利于反应的进行。撞击流体可以设计成对称结构,也可以设计成不对称结构。流体的入口可以设计成高压喷嘴形式,也可以设计成用气体输送的双流体喷嘴两股流体经过喷嘴雾形式。雾化后在反应器内相互撞击、混合。实验研究发现雾滴直径约200μm-300μm液滴的碰撞混合更有利于液体的均匀混合。
具体的，包括反应器3，以及设置在反应器3上的至少两个双流体喷枪，用于将传送至其内的液体雾化成微小雾滴，至少两个双流体喷枪被朝向彼此设置，从而由双流体喷枪产生的微小雾滴彼此碰撞快速混合形成混合物。
更具体的，撞击流反应器是通过两股高速流动的流体瞬间激烈撞击,实现能量的快速耗散,从而迅速降低两股流体之间的离析程度,达到快速混合的目的。撞击流体可以设计成对称结构,也可以设计成不对称结构。流体的入口可以设计成高压喷嘴形式,也可以设计成用气体输送的双流体喷嘴两股流体经过喷嘴雾形式。雾化后在混合室内相互撞击、混合。
所述至少两个双流体喷枪被成对设置以形成一对或多对。
每对双流体喷枪将不同的溶液和载气从至少一个方向传送至反应器3内。其中，载体为惰性气体。
由于医药行业多数快反应属于强放热反应，为保证快反应保持在适宜的温度范围内进行，考虑到双流体喷枪产生适宜的液滴尺寸，以保证液滴的停留时间和避免小液滴的上移，可以利用双流体喷雾装置中的惰性气体循环带走部分反应热。
所述双流体喷枪包括喷枪内管5、喷枪外管6，喷枪外管6套设在喷枪内管5处，液体通过喷枪内管5的进液口10到达喷头处，气体通过喷枪内管5与喷枪外管6形成的气路的进气口11处到达喷头处，液体和气体在喷头处雾化，喷头处设有气体帽9和液体帽8，喷头处呈锥形，锥形喷头上设有喷雾孔。双流体喷枪利用压缩空气高速流动，可使液滴粒径达到10μm以下。
在液滴接触碰撞混合的过程中发生反应，生成的液固混合物会在重力的作用下降，由于液固混合物的黏性作用，部分固体颗粒会附着在反应器壁上，因此，在反应器的下方还设置还原剂喷射器，将反应器内壁上的物质进行溶解，避免反应器中的固体粘壁现象。
所述反应器3下方的物料出口处设有物料输送泵4，用于将生产的混合物传送至下一系统。溶液和惰性气体经流量计计量，按要求的质量喷入反应器中，反应后通过对液位与输送泵的联锁控制来适应生产线的运行负荷。
所述反应器3顶部还设置有雷达液位计，底部设有差压式液位计，雷达液位计、差压式液位计均连接PLC控制器。因生成物料粘稠不易测量且反应器中部是喷雾区对雷达液位计要求比较高，两种液位计保证了液位测量的精确。整体系统采用PLC控制，系统实现自动化运行，运行基本无人值守，核心数据具备报表功能，减少人工成本，降低劳动强度。需要说明的是，本发明所用的液位计、PLC等电子元件都是现有产品，与PLC的连接关系都是本领域技术人员常用的连接关系。
所述反应器3外壁上还设有夹套，利用反应器外壁的夹套换热带走部分反应热。
所述反应器3上方还设有回收装置，用于将载气回收利用。所述回收装置3包括压缩机，压缩机将载气输送至进气口处。
在使用时，物料A溶液和物料B溶液分别和惰性气体一起进入第一双流体喷枪1和第二双流体喷枪2，雾化成小雾滴后在反应器3中发生碰撞，迅速发生反应，待生成的物料检测成品合格后，通入还原剂使粘稠物料溶解，经物料输送泵4打出进入下一系统；雾化后的液滴粒径小，碰撞的过程接触即反应，双流体喷枪使用的载气(惰性气体)考虑到耗量大且无其他杂质影响可做循环利用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种喷雾连续反应的装置，其特征在于：包括反应器，以及设置在反应器上的至少两个双流体喷枪，用于将传送至其内的液体雾化成微小雾滴，至少两个双流体喷枪被朝向彼此设置，从而由双流体喷枪产生的微小雾滴彼此碰撞快速混合形成混合物。
2.根据权利要求1所述的一种喷雾连续反应的装置，其特征在于：所述至少两个双流体喷枪被成对设置以形成一对或多对。
3.根据权利要求2所述的一种喷雾连续反应的装置，其特征在于：每对双流体喷枪将不同的溶液和载气从至少一个方向传送至反应器内。
4.根据权利要求3所述的一种喷雾连续反应的装置，其特征在于：所述双流体喷枪包括喷枪内管、喷枪外管，喷枪外管套设在喷枪内管处，液体通过喷枪内管的进液口到达喷头处，气体通过喷枪内管与喷枪外管形成的气路的进气口处到达喷头处，液体和气体在喷头处雾化，喷头处设有气体帽和液体帽，喷头处呈锥形，锥形喷头上设有喷雾孔。
5.根据权利要求1所述的一种喷雾连续反应的装置，其特征在于：反应器下方还设有还原剂喷射器。
6.根据权利要求1所述的一种喷雾连续反应的装置，其特征在于：所述反应器下方的物料出口处设有物料输送泵，用于将生产的混合物传送至下一系统。
7.根据权利要求1所述的一种喷雾连续反应的装置，其特征在于：所述反应器顶部还设置有雷达液位计，底部设有差压式液位计，雷达液位计、差压式液位计均连接PLC控制器。
8.根据权利要求4所述的一种喷雾连续反应的装置，其特征在于：所述反应器上方还设有回收装置，用于将载气回收利用。
9.根据权利要求8所述的一种喷雾连续反应的装置，其特征在于：所述回收装置包括压缩机，压缩机将载气输送至进气口处。
10.利用上述装置进行喷雾连续反应的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、不同的物料溶液和载气一起进入双流体喷枪进行雾化；
步骤2、雾化成小雾滴后在反应器中发生碰撞，迅速发生反应，生成的物料经物料输送泵打出进入下一系统；
步骤3、载气经回收装置送入到进气口，循环使用。
CN201911066581.8A 2019-11-04 2019-11-04 一种喷雾连续反应的装置及方法 Pending CN110639445A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911066581.8A CN110639445A (zh) 2019-11-04 2019-11-04 一种喷雾连续反应的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911066581.8A CN110639445A (zh) 2019-11-04 2019-11-04 一种喷雾连续反应的装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110639445A true CN110639445A (zh) 2020-01-03

Family

ID=68995457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911066581.8A Pending CN110639445A (zh) 2019-11-04 2019-11-04 一种喷雾连续反应的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110639445A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114700004A (zh) * 2022-05-20 2022-07-05 东莞理工学院 一种皂膜式微化学反应器
CN118980678A (zh) * 2024-10-18 2024-11-19 天辰齐翔新材料有限公司 氯化氢浓度检测装置及其检测方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2696710Y (zh) * 2004-02-24 2005-05-04 武汉化工学院 撞击流气液反应器
CN200948420Y (zh) * 2006-03-27 2007-09-19 伍沅 大气量撞击流气液反应器
US20080074944A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Basf Aktiengesellschaft Process for mixing a liquid or mixture of a liquid and a fine solid present in an essentially self-containing vessel
CN101903111A (zh) * 2007-12-20 2010-12-01 Beneq有限公司 用于产生微粒的设备和方法
CN202212297U (zh) * 2011-08-15 2012-05-09 上海守望者喷雾智能系统有限公司 外混式喷枪喷头
CN203043833U (zh) * 2012-12-26 2013-07-10 西安西矿环保科技有限公司 新型双流体脱硝喷枪
CN203737461U (zh) * 2014-01-03 2014-07-30 东莞市长原喷雾技术有限公司 一种脱硝喷枪用大流量撞击式喷头
CN106111377A (zh) * 2016-07-19 2016-11-16 西安交通大学 一种基于高压水的双流体外混式喷嘴
CN106179146A (zh) * 2015-04-28 2016-12-07 中国科学院过程工程研究所 一种撞击流多相反应器
CN108480651A (zh) * 2018-04-23 2018-09-04 安徽哈特三维科技有限公司 一种Ti-48Al-2Cr-2Nb合金粉末的制备方法及应用
CN109225116A (zh) * 2018-09-17 2019-01-18 沈阳化工大学 一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器
CN210906102U (zh) * 2019-11-04 2020-07-03 锦益创典(天津)科技有限责任公司 一种喷雾连续反应的装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2696710Y (zh) * 2004-02-24 2005-05-04 武汉化工学院 撞击流气液反应器
CN200948420Y (zh) * 2006-03-27 2007-09-19 伍沅 大气量撞击流气液反应器
US20080074944A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Basf Aktiengesellschaft Process for mixing a liquid or mixture of a liquid and a fine solid present in an essentially self-containing vessel
CN101903111A (zh) * 2007-12-20 2010-12-01 Beneq有限公司 用于产生微粒的设备和方法
CN202212297U (zh) * 2011-08-15 2012-05-09 上海守望者喷雾智能系统有限公司 外混式喷枪喷头
CN203043833U (zh) * 2012-12-26 2013-07-10 西安西矿环保科技有限公司 新型双流体脱硝喷枪
CN203737461U (zh) * 2014-01-03 2014-07-30 东莞市长原喷雾技术有限公司 一种脱硝喷枪用大流量撞击式喷头
CN106179146A (zh) * 2015-04-28 2016-12-07 中国科学院过程工程研究所 一种撞击流多相反应器
CN106111377A (zh) * 2016-07-19 2016-11-16 西安交通大学 一种基于高压水的双流体外混式喷嘴
CN108480651A (zh) * 2018-04-23 2018-09-04 安徽哈特三维科技有限公司 一种Ti-48Al-2Cr-2Nb合金粉末的制备方法及应用
CN109225116A (zh) * 2018-09-17 2019-01-18 沈阳化工大学 一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器
CN210906102U (zh) * 2019-11-04 2020-07-03 锦益创典(天津)科技有限责任公司 一种喷雾连续反应的装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114700004A (zh) * 2022-05-20 2022-07-05 东莞理工学院 一种皂膜式微化学反应器
CN114700004B (zh) * 2022-05-20 2023-06-02 东莞理工学院 一种皂膜式微化学反应器
CN118980678A (zh) * 2024-10-18 2024-11-19 天辰齐翔新材料有限公司 氯化氢浓度检测装置及其检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5850544B2 (ja) スプレー乾燥装置
US4462543A (en) Nozzle
CN100374212C (zh) 雾化液体介质的方法和装置
US20190255455A9 (en) External mixing pressurized two-fluid nozzle and a spray drying method
CN110639445A (zh) 一种喷雾连续反应的装置及方法
JP2004535930A (ja) ナノメートルサイズの粉末及びナノメートルサイズの粒子疎集合体粉末の製造方法
WO2009080893A1 (en) Device and method for producing aerosol
CN102190677B (zh) 一种雾化合成装置及其在烷基铝氧烷合成方面的应用
CN210906102U (zh) 一种喷雾连续反应的装置
CN101813889B (zh) 液体材料薄膜的喷涂装置及其喷涂方法
CN111432963A (zh) 金属粉末制造装置及其气体喷射器以及罐器
KR20010033790A (ko) 액체의 혼합 및 후속적 분무 장치
CN210906198U (zh) 一种亚硝化连续反应装置
CN110624495A (zh) 一种亚硝化连续反应装置及方法
US9925511B2 (en) Apparatus for introduction of droplets of a monomer solution into a reactor
CN102430353A (zh) 凝结剂溶解装置
US7914715B2 (en) Granulating method, granulated particle(s) and granulating device
CN112742486B (zh) 油柱催化剂成型装置和成型方法
CN107683172B (zh) 用于制备不同尺寸的微米颗粒和纳米颗粒的方法和工业过程
CN114100473B (zh) 一种不溶性硫磺的连续充油方法及充油混合装置
CN110075779B (zh) 一种用于粉体材料合成的喷射反应器及粉体合成方法
CN203999509U (zh) 一种催化裂化进料喷嘴
CN109225116B (zh) 一种筛孔喷嘴压差式撞击流反应器
CN220405650U (zh) 一种连续喷雾反应装置
CN118566079A (zh) 雾化表征信息采集系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200103