[实用新型]多入口气液两相旋流进料下喷式雾化喷嘴

说明书

本实用新型公开了一种多入口气液两相旋流进料下喷式雾化喷嘴，可有效避免现有结构中存在的雾化粒径粗大、物料中心汇聚、分配均匀程度低等问题。其基本原理是通过加强气液两相间的剪切作用，促进液相物料的雾化和分散。主要由顶部液相入口(1)、切向液相入口(2)、切向气相入口(3)、气液两相混合腔(4)、缩放型喷口(5)组成，顶部液相入口(1)偏心焊接在气液两相混合腔(4)的顶部，切向气相入口(3)偏心焊接在气液两相混合腔(4)的一侧，切向液相入口(2)偏心焊接在气液两相混合腔(4)的另一侧，缩放型喷口(5)与气液两相混合腔(4)一体加工。本实用新型可很好地实现液相物料的雾化和分散，使得物料更加均匀地分配到固定床反应器的催化剂床层中。

技术领域

本发明涉及一种用于固定床反应器中物料分配的进料雾化喷嘴，属于石油化工设备领域。

背景技术

固定床反应器是一种石油化工领域中常见的反应器类型。进料雾化喷嘴是固定床反应器的关键设备之一，其结构好坏直接影响到气液两相物料在催化剂床层的分布，进而影响到反应效率以及产物的产率。雾化性能好的进料喷嘴可以实现物料的均匀分布，避免因局部反应造成床层局部过热和催化剂结焦失活，从而提高催化剂的使用寿命。研究表明，进料雾化喷嘴对物料分配的均匀程度直接决定着物料进入床层的状态。

发明内容

本发明涉及一种新型的多入口气液两相旋流进料下喷式雾化喷嘴，以解决现有的雾化粒径粗大、物料中心汇聚、分配均匀程度低的问题。这种雾化喷嘴的主要结构有：一个竖直向下且偏心的液相入口，一个切向液相入口，一个切向气相入口，气液两相混合腔以及缩放型喷口。

采用本发明的多入口气液两相旋流进料下喷式雾化喷嘴，具有良好的雾化和分配效果：中部气液两相切向入口，且入口方向相反，气液两相间的速度差对液体产生较大的破碎、破裂作用，发生一次雾化；缩放型喷口使得气液两相混合物速度剧增，湍动能增加，发生第二次雾化。两次雾化使得液体与气体均匀混合，呈雾状进入反应器催化剂床层，雾化角可达20至30度；雾化索太尔粒径可低至十几微米。

此外，本发明的多入口气液两相旋流进料下喷式雾化喷嘴还具有压降小的优点：液相分两个入口进入气液混合腔可有效降低压降，顶部液相入口偏心分布可防止液体回流，降低压降。

本发明的多入口气液两相旋流进料下喷式雾化喷嘴主要应用于固定床反应器中。通过进料喷嘴对液相反应物的有效雾化后，可将反应物料均匀地分配到催化剂床层上，从而有效避免反应过程的床层内局部过热和催化剂失活，提高整体反应效率和反应质量，降低生产成本。采用焊接的连接方式以及一体加工可有效防止泄露，增加了反应装置的安全性。

本发明的多入口气液两相旋流进料下喷式雾化喷嘴，采用焊接或法兰方式安装在固定床反应器的顶部或反应器内催化剂床层上方，由顶部液相入口(1)、切向液相入口(2)、切向气相入口(3)、气液两相混合腔(4)和缩放型喷口(5)构成，其特征是：顶部液相入口(1)焊接在气液两相混合腔(4)的顶部，切向气相入口(3)焊接在气液两相混合腔(4)的一侧，切向液相入口(2)焊接在气液两相混合腔(4)的另一侧，缩放型喷口(5)与气液两相混合腔(4)一体成型，位于气液两相混合腔(4)的底部。

所述的多入口气液两相旋流进料下喷式雾化喷嘴，其特征在于：顶部液相入口(1)偏心分布，其轴线与气液两相混合腔(4)的轴线平行，偏心距e1的范围为0.05D～0.25D，D为气液两相混合腔(4)内径D；顶部液相入口(1)的直径D1的范围为0.005D～0.05D；顶部液相入口(1)的一端采用螺纹方式连接在物料入口管线上，另一端采用焊接方式连接在气液两相混合腔(4)顶部。