特有专利技术

一种高速雾化反应列管

摘要

本实用新型属于化工设备技术领域，公开了一种高速雾化反应列管，包括管体，所述管体内设有雾化区和折流区，雾化区内沿物料流向依次设有收缩段一、喉口段和扩张段，折流区内设有若干折流件一。本实用新型中，利用管体内的雾化区实现反应物料的雾化，雾化后的反应物料，其接触面积增加，更有利于反应物料的传质过程;再利用折流区实现反应物料流动路径的改变，从而提高反应物料的混合效果，进而提高反应物料的传质效率，即本实用新型中的反应列管，具有传质效率高的优点，能够减少副反应发生，提高了生产质量和生产效率。

权利要求书

1.一种高速雾化反应列管，包括管体，其特征在于：所述管体内设有雾化区和折流区，雾化区内沿物料流向依次设有收缩段一、喉口段和扩张段，折流区内设有若干折流件一。

2.根据权利要求1所述的高速雾化反应列管，其特征在于：所述折流件一为圆柱，圆柱水平设置于所述折流区内，且圆柱的轴线与管体的轴线在水平面上的投影相交。

3.根据权利要求1所述的高速雾化反应列管，其特征在于：所述折流件一包括折流板a 和折流板b，折流板a的中部开设有导流槽，折流板a和折流板b在折流区内形成两条“Z”型流道。

4.根据权利要求3所述的高速雾化反应列管，其特征在于：所述雾化区内还设有收缩段二，收缩段二位于扩张段远离喉口段的一端。

5.根据权利要求4所述的高速雾化反应列管，其特征在于：所述雾化区内还设有折流件二，折流件二位于所述收缩段二内。

6.根据权利要求5所述的高速雾化反应列管，其特征在于：所述折流件二为圆柱，圆柱水平设置于所述雾化区内，且圆柱的轴线与管体的轴线在水平面上的投影相交。

7.根据权利要求3或5所述的高速雾化反应列管，其特征在于：所述导流槽内设有折流件三。

8.根据权利要求7所述的高速雾化反应列管，其特征在于：所述折流件三为圆柱，圆柱水平设置于导流槽内，且圆柱的轴线与管体的轴线在水平面上的投影相交。

9.根据权利要求3所述的高速雾化反应列管，其特征在于：所述折流板b在折流板a上的投影完全覆盖所述导流槽。

10.根据权利要求2或6或8所述的高速雾化反应列管，其特征在于：所述圆柱的轴线与管体的轴线在水平面上的投影相互垂直。

说明书

技术领域

[0001] 本实用新型属于化工设备技术领域，特别是涉及一种高速雾化反应列管。

背景技术

[0002] 在化工生产过程中，许多化工产品的生产都需要通过化学反应来完成，一般分为连续反应过程和间歇反应过程。间歇反应过程需要在反应釜内进行，间歇式反应具有反应时间长、设备利用率低、单台反应器生产能力小的问题。而连续反应过程是在列管式反应器内进行，列管式反应器一般用于进行强烈放热或强烈吸热的反应过程，列管式反应器内具有许多根反应列管，反应物料在反应列管内发生化学反应生成产品。目前，为了提高反应物料在反应列管内的传质效率，通常会在反应列管内增设折流件，利用折流件改变反应物料的流动路径，进而提高反应物料之间的混合效果。

[0003] 然而，由于反应列管内的折流件通常为普通的折流板结构，对反应物料的传质效率提高程度有限，因此，亟需开发一种具有更高传质效率的反应列管。

实用新型内容

[0004] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种高速雾化反应列管，用于解决现有反应列管内反应物料的传质效率较低的问题。

[0005] 为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种高速雾化反应列管，包括管体，所述管体内设有雾化区和折流区，雾化区内沿物料流向依次设有收缩段一、喉口段和扩张段折流区内设有若干折流件一。

[0006] 如上所述，本实用新型的一种高速雾化反应列管，具有以下有益效果：本实用新型中，反应物料流入管体内后，先经过雾化区，由于雾化区内的收缩段一呈锥形，流通面积收缩后又通过喉口段以及扩张段，因此反应物料在收缩段一加速流动，收缩段一的内壁对反应物料进行冲击、破碎，使得反应物料雾化，雾化后的反应物料，其接触面积增加，更有利于反应物料的传质过程。并且，折流区内的折流件一改变反应物料的流动路径，从而提高反应物料的混合效果，进而提高反应物料的传质效率，即本实用新型中的反应列管，具有传质效率高的优点，能够减少副反应发生，提高了生产质量和生产效率。

[0007] 可选地，所述折流件一为圆柱，圆柱水平设置于所述折流区内，且圆柱的轴线与管体的轴线在水平面上的投影相交。

[0008] 本方案中，折流件一为圆柱时，圆柱的外表面圆润，不仅能够改变反应物料的流动路径提高反应物料的混合效果，还便于后续清洗工作的进行。

[0009] 可选地，所述折流件一包括折流板a和折流板b，折流板a的中部开设有导流槽，折流板a和折流板b在折流区内形成两条“Z”型流道。

[0010] 本方案中，折流板a和折流板b在折流区内形成两条“Z”型流道，从而使得雾化后的反应物料在折流区内作Z型剪切流动，从而增加反应物料接触面积，提高反应物料的传质效率。

[0011] 可选地，所述雾化区内还设有收缩段二，收缩段二位于扩张段远离喉口段的一端。 [0012] 本方案中，收缩段二的设计，能够避免雾化后的反应物料冲击在折流板a与管体内壁之间形成的直角内，方便在反应结束后进行清洗工作。

[0013] 可选地，所述雾化区内还设有折流件二，折流件二位于所述收缩段二内。

[0014] 本方案中，位于雾化区收缩段二内的折流件二，能够对雾化后的反应物料进行初次扰流提高反应物料的传质效率。

[0015] 可选地，所述折流件二为圆柱，圆柱水平设置于所述雾化区内，且圆柱的轴线与管体的轴线在水平面上的投影相交。

[0016] 本方案中，折流件二为圆柱时，圆柱的外表面圆润，不仅能够实现对反应物料进行初次扰流，而且还便于后续清洗工作的进行。

[0017] 可选地，所述导流槽内设有折流件三。

[0018] 本方案中，导流槽内的折流件三能够进一步提高对反应物料的扰流效果，从而进一步提高反应物料的传质效率。

[0019] 可选地，所述折流件三为圆柱，圆柱水平设置于导流槽内，且圆柱的轴线与管体的轴线在水平面上的投影相交。

[0020] 本方案中，折流件三为圆柱时，圆柱的外表面圆润，能够更好地分流反应物料。 [0021] 可选地，所述折流板b在折流板a上的投影完全覆盖所述导流槽。

[0022] 本方案中，折流板b在折流板a上的投影完全覆盖导流槽时，能够确保全部的反应物料在折流区内作Z型剪切流动。

[0023] 可选地，所述圆柱的轴线与管体的轴线在水平面上的投影相互垂直。

[0024] 本方案中，圆柱的轴线与管体的轴线在水平面上的投影相互垂直，避免圆柱在管体的轴向上倾斜设置，从而使得圆柱的有效扰流长度等于圆柱的长度。

附图说明

[0025] 图1为本实用新型实施例一中一种高速雾化反应列管的结构示意图;

[0026] 图2为本实用新型实施例一中一种高速雾化反应列管的轴向剖视图;

[0027] 图3为本实用新型实施例二中一种高速雾化反应列管的轴向剖视图;

[0028] 图4为本实用新型实施例三中一种高速雾化反应列管的轴向剖视图;

[0029] 图5为本实用新型实施例四中一种高速雾化反应列管的轴向剖视图;

[0030] 图6为本实用新型实施例五中一种高速雾化反应列管的轴向剖视图;

[0031] 图7为本实用新型实施例六中一种高速雾化反应列管的轴向剖视图;

[0032] 图8为本实用新型实施例七中一种高速雾化反应列管的轴向剖视图。

具体实施方式

[0033] 说明书附图中的附图标记包括：管体100、雾化区110、收缩段一111、喉口段112、扩张段113、收缩段二114、折流区120、折流件一200、折流板a210、导流槽211、折流板b220、导流槽211、折流件二300、转轴301、叶片302、折流件三400。

[0034] 以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

[0035] 实施例一

[0036] 如图1和图2所示，本实施例提供了一种高速雾化反应列管，包括管体100，管体100 内设有雾化区110和折流区120，雾化区110内沿物料流向依次设有收缩段一111、喉口段112 和扩张段113，折流区120内设有若干折流件一200，本实施例中，折流件一200为圆柱，圆柱水平设置于折流区120内，且圆柱的轴线与管体100的轴线在水平面上的投影相互垂直。本实施例中，折流件一200的数量为29根，29根折流件一200分为三行，中间行为9根，上、下两行均为10根，每一行中的折流件一200均匀排列，相邻两行折流件一200在竖向上交错设置。折流件一200可以与管体100通过模具一体成型铸造而成，也可以在管体100铸造成型后，通过焊接的方式固定连接在管体100的内壁上。

[0037] 实际使用时，反应物料从管体100的左端流入，反应物料先经过雾化区110，由于雾化区110内的收缩段一111呈锥形，流通面积收缩后反应物料又通过喉口段112以及扩张段 113，因此反应物料在收缩段一111加速流动，收缩段一111的内壁对反应物料进行冲击、破碎，使得反应物料雾化，得到高速雾化物料(可得到超音速雾化物料)，雾化后的反应物料其接触面积增加，更有利于反应物料的传质过程。随后，雾化后的反应物料在折流区120内折流件一200的扰流下，改变流动路径，从而提高反应物料的混合效果，进而提高反应物料的传质效率，更有利于化学反应的进行和传热。即本实施例中的反应列管，具有传质效率高的优点，能够减少副反应发生，提高了生产质量和生产效率。

[0038] 实施例二

[0039] 本实施例与实施例一的不同之处仅在于：本实施例中的折流件一200和实施例一中的折流件一200不同，如图3所示，本实施例中的折流件一200包括折流板a210和折流板 b220，折流板a210的中部开设有导流槽211，折流板b220在折流板a210上的投影完全覆盖导流槽211，折流板a210和折流板b220在折流区120内形成两条“Z”型流道。

[0040] 本实施例实际使用时，反应物料经管体100左端流入雾化区110进行雾化，雾化后的反应物料在折流板a210和折流板b220的导流作用下作Z型剪切流动，具体地，一部分反应物料流过导流槽211后从折流板b220的上方流过，另一部分反应物料流过导流槽211后从折流板b220的下方流过，最后两部分反应物料汇聚后再流过下一个导流槽211，如此，反应物料即可在折流区120内作Z型剪切流动，从而增加反应物料接触面积，提高反应物料的传质效率。

[0041] 实施例三

[0042] 本实施例与实施例二的不同之处仅在于：如图4所示，本实施例中，雾化区110内设有收缩段二114，收缩段二114位于扩张段113的右端。

[0043] 本实施例与实施例二相比，本实施例中，收缩段二114的设计，避免了雾化后的反应物料直接冲击在折流板a210与管体100内壁之间形成的直角内，方便工作人员在反应结束后进行冲洗清洁工作。

[0044] 实施例四

[0045] 本实施例与实施例三不同之处仅在于：如图5所示，本实施例中，雾化区110内设有折流件二300，折流件二300位于收缩段二114内。本实施例中，折流件二300为圆柱，圆柱水平设置于收缩段二114内，且圆柱的轴线与管体100的轴线在水平面上的投影相互垂直。 [0046] 本实施例实际使用时，位于收缩段二114内的折流件二300，能够对雾化后的反应物料进行初次扰流，从而提高反应物料的传质效率，随着反应物料继续向右流动，位于折流区120内的折流件一200，能够实现对反应物料的二次扰流，使得反应物料在折流区120内作 Z型剪切流动，从而增加反应物料接触面积，进一步提高反应物料的传质效率。

[0047] 实施例五

[0048] 本实施例与实施例四的不同之处仅在于：如图6所示，本实施例中，导流槽211内设有折流件三400，折流件三400为圆柱，圆柱水平设置于导流槽211内，且圆柱的轴线与管体 100的轴线在水平面上的投影相互垂直。

[0049] 本实施例实际使用时，导流槽211内的折流件三400能够使得流经导流槽211的反应物料分流，从而进一步提高对反应物料的扰流效果，进而进一步提高反应物料的传质效率。

[0050] 实施例六

[0051] 本实施例与实施例三的不同之处仅在于：如图7所示，本实施例中，导流槽211内设有折流件三400，折流件三400为圆柱，圆柱水平设置于导流槽211内，且圆柱的轴线与管体 100的轴线在水平面上的投影相互垂直。

[0052] 本实施例实际使用时，导流槽211内的折流件三400能够使得流经导流槽211的反应物料分流，从而进一步提高对反应物料的扰流效果，进而进一步提高反应物料的传质效率。

[0053] 实施例七

[0054] 本实施例与实施例四的不同之处仅在于：本实施例中的折流件二300与实施例四中的折流件二300不同，如图8所示，本实施例中的折流件二300包括转轴301和若干同轴固定连接于转轴301上的叶片302，本实施例中，叶片302焊接于转轴301上，且本实施例中叶片 302的数量为六片，转轴301转动连接于管体100的内壁上。

[0055] 本实施例实际使用时，反应物料经雾化区110雾化后，得到高速雾化物料，高速雾化物料冲击在叶片302上，从而带动叶片302和转轴301转动，转动的叶片302能够改变反应物料的流动路径，进而实现对反应物料的扰流，进一步提高反应物料的混合效果，进而提高反应物料的传质效率。

[0056] 上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。