[发明专利]一种含多孔环形腔体的文丘里混合器及其在合成氰醇中的应用

说明书

本发明提供一种含多孔环形腔体的文丘里混合器，所述文丘里混合器，包括壳体1、设在壳体内的喷嘴2、壳体外的环形腔3；所述环形腔体3通过壳体1上的多个流通孔7与壳体1内部连通；本发明还提供一种含多孔环形腔体的文丘里混合器在合成氰醇中的应用。本发明的优点在于，文丘里混合器增加了一个环形腔体，改善了主流流体与引入流体在中心线附近的混合情况，破坏了混合流体的边界层，改善了流体截面的速度分布，避免出现主流流体流速较高，或引入流体流量较大引起的混合不均匀和混合效率低的问题，并且使本发明适用于更广范围的引入流体与主流流体的流量配比，且均能达到极佳的混合效果。

技术领域

本发明涉及文丘里混合器技术领域，具体涉及一种含多孔环形腔体的文丘里混合器及其在合成氰醇中的应用。

背景技术

文丘里混合器作为一种重要的气-液或液-液混合装置，在工程实际中有着广泛的应用，常见的文丘里混合器为一个喉部开孔的经典文丘里管，主流流体由经典文丘里管流过，引入流体经单一的开孔流入，利用两种流体的压力变化将引入流体与主流流体掺混，并利用两种高速流体形成的紊流达到混合的目的。

CN102335573中公开一种己内酰胺苛化的装置，其中使用文丘里混合器进行物料混合，文丘里管混合器包括文丘里管，2~16根氨气喷嘴，环形氨气分布，氨气通过环形氨气分布器和氨气喷嘴均匀加入到文丘里管内，利用文丘里管的原理，氨气在文丘里管内快速与母液混合并被吸收，提高反应效率。

CN107008130中公开的脱硝装置中也采用文丘里管增加混合度，在罐体内设置与罐体同轴的管，此管为文丘里管，管与罐体之间为氨气通道，文丘里管为烟气通道，烟气出口处形成负压，把氨气吸入烟气中，增加混合度。

上述的文丘里混合器由主流文丘里管和单一的引入管组成，若主流流体流速过高或流量过大，中心线附近的主流流体与引入流体不能充分的混合，即引入流体不能够流入中心线附近的主流流体区，容易存在混合效率低的问题，而且由于边界层的存在，靠近壁面处的流体流速较低，因此容易出现流体混合不均的现象。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种含多孔环形腔体的文丘里混合器及其在合成氰醇中的应用，以实现以下发明目的：

（1）避免出现主流流体流速较高或流量较大，引起的混合不均匀和混合效率低的问题；

（2）引入流体的流量调节范围大；

（3）在降低管路压降的同时，提高主流流体与引入流体的混合效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种含多孔环形腔体的文丘里混合器，包括壳体1、设在壳体内的喷嘴2及壳体外的环形腔体3；

壳体1两端分别设有主流体进口4和混合流体出口5；喷嘴2前端为主流体进口4，喷嘴2出口后的收缩段6为主流体与引入流体混合区域；

环形腔体3位于壳体1的外部，通过壳体1上的流通孔7与壳体1内部连通；环形腔体3的上表面距离文丘里混合器壳体1的垂直高度小于支管8的内径，所述环形腔体3位于喷嘴2的入口和出口之间，收缩段6之前。

所述环形腔体3将支管8的流体分散到壳体1四周并通过壳体上的流通孔7进入壳体内部，并增加了进入壳体1时的速度。

支管8流体通过流通孔7进入壳体1后，在喷嘴2的末端与主流流体进行360°的混合，增加了接触面积，提高了混合效果。

所述流通孔7位于环形腔体3内，所述流通孔7开口的中心位置位于喷嘴进口与出口位置之间，所述流通孔的中心到喷嘴2出口的水平长度大于喷嘴2出口直径的1/4；

所述流通孔7的个数与每个流通孔的面积的乘积小于支管8的横截面积；

所述流通孔的个数大于4个；