专利名称：一种并流连续反应设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无机精细化工设备领域，特别是涉及一种并流连续反应设备。
背景技术：
在传统工厂生产无机产品的设备中，一般是将两种反应原料加入到反应容器中进行反应，反应过程中通过搅拌，使原料之间进行反应得到最终产品。上述设备在进行反应的过程中很难将两种反应原料按照比例进行反应，这样很容易产生副反应或原料剩余。因此，上述设备明显不能满足现代工业对无机产品的纯度，粒径等各方面的要求。由于上述设备中反应液同时加入或一种原料通过滴加加入，对设备的体积等方面要求较高。因此亟需开发一种能够将反应原料按照比例混合反应制备高品质无机产品的设备。传统液液合成制备无机产品普遍采用正向合成、反向合成和并流合成等方式，存 在局部过滤，晶体生长造成粒度分布变宽等问题，无法满足现代功能材料对粒子形貌粒度分布的严格要求。
实用新型内容本实用新型提供了一种解决现有技术中无机产品的合成中局部过滤、晶体生长造成粒度分布宽，无法满足现代功能材料对粒子形貌粒度分布要求的技术问题具体来说，本发明是通过如下技术方案实现的一种并流连续反应设备，其特征在于，该设备包括反应器本体(1)，反应器本体
(I)从下到上设有并流反应腔(4)和搅拌腔(5)，并流反应腔(4)和搅拌腔(5)通过限流板(6 )隔开；限流板(4 )中间开限流孔(15 );并流反应腔(4 )由并流反应腔的底部(17 )、限流板
(4)和反应器本体(I)的侧壁围成；在反应器本体(I)的底部(16)设有第一物料进口(2)；在反应器本体(I)下部外周环绕反应器本体(I)设有储液槽(10)，储液槽(10)壁上开有第二物料进口(11);在反应器本体(I)的上部的设有物料出口(3)。其中，所述并流反应腔(4)的底部(17)上设有第一喷液孔(7)和导流帽(13)。其中，在搅拌腔(5 )内相邻的搅拌桨叶(8 )之间反应器本体(I)壁上设有挡板(9 )。其中，导流帽(13)为锥形，其设于并流反应腔(4)的底部(17)中央。其中，该设备还包括电机(14)。其中，在并流反应腔(4)底部(17)开设有至少两个第一喷液孔(7)。其中，在并流反应腔4所在的反应器本体(I)侧壁上开有至少两个第二喷液孔(12)。其中，该设备还包括在反应器本体(I)底部(16 )或储液槽(10 )壁上还设有第三物料口用于三种原料进行并流连续反应。本实用新型的有益效果是开发了一种可以将两种或两种以上的反应原料按照一定比例逐渐混合并同时瞬间进行反应的设备。该设备有效防止了其中一种原料过量带来剩余和副反应等问题，使反应按照比例进行，该设备是通过将反应原料并流混合进行反应，不断将反应原料加入到设备中生产产品的过程，可以生产各种高品质的无机产品，特别是粒径较小的无机产品。
图I本实用新型结构示意图。图中各编号分别表示为1-反应器本体；2-第一物料进口 ；3_物料出口 ；4-并流反应腔；5_搅拌腔；6_限流板；7_第一喷液孔；8_搅拌桨叶；9-挡板；10-储液槽；11_第二物料进口 ； 12-第二喷液孔；13-锥形导流帽；14_电机；15_限流孔；16-反应器本体的底部；17-并流反应腔的底部。
具体实施方式
本实用新型公开了一种并流连续反应设备，该设备包括反应器本体，在反应器本 体的底部设有第一进料口，在反应器本体的上部的一侧设有出料口；反应器本体从下到上为并流反应腔和搅拌腔，并流反应腔和搅拌腔用限流板隔开，限流板中间开孔，并流反应腔由设有第一喷液孔和导流帽的底部、限流板和反应器本体的侧壁围成。其中在搅拌腔内相邻的搅拌桨叶之间在反应器本体壁上对称地设有挡板；其中在并流反应腔所在的反应器本体壁上开有至少的第二喷液孔。所述的第一喷液孔和第二喷液孔可以是多个孔甚至可以形成环形的进口。所述第一喷液孔和第二喷液孔的位置和数量设置成足以将第一反应物料和第二反应物料同时按照规定流量喷进并流反应腔内进行并流反应。例如可以是所述的并流反应腔底壁开有的第一喷液孔的位置与反应器本体上开有的第二喷液孔的位置在同一纵向截面上，且第二喷液孔位于距离第一喷液孔距离较近的反应器本体上。为了满足两种以上反应原料进行反应，本实用新型在反应器本体底部或储液槽壁上还可以设有第三物料进口，该第三物料进口的位置以满足原料间可以并流连续反应即可。通过上述设备解决的技术问题是避免了一种原料过量带来剩余和副反应等问题，实现原料间按照预定比例瞬间并流混合反应，并且以一定的流量控制反应原料的加入使反应过程不断继续，从而逐渐生成产品，即实现了并流连续反应制备产品。本实用新型可以用于多种高品质无机产品的制备，如反应原料比例和反应速度控制等因素影响反应产物性质的无机产品的制备过程就可以使用本实用新型的设备完成。具体来说，本实用新型的设备可以使用原料硫化钡与硫酸进行反应制备近球形硫酸钡，使用原料氢氧化钡和硫酸铵进行反应时可以制备纳米硫酸钡。本实用新型设备通过控制各个反应原料的流量和浓度，使反应物间按照一定比例反应，并不断进行，其中流量的控制优选通过恒流泵将配制达到一定浓度的反应原料加入到本实用新型的设备中。恒流泵位于物料进口的外面，串联在物料贮槽与反应器之间。实施例结合图I所示并流连续反应设备示意图，下面以氢氧化钡与硫酸铵反应制备纳米硫酸钡为例说明本实用新型的并流连续反应设备的具体工作过程将氢氧化钡加入到水中配制浓度为O. 20mol/L的氢氧化钡水溶液待用；将硫酸铵加入到水中配制成浓度为O. 05mol/L的硫酸铵水溶液待用。设定电机12的转速为lOOOrpm，设定氢氧化钡溶液用恒流泵的流量为4000L/h，设定硫酸铵溶液所用恒流泵(图未示)的流量为4200L/h，后接通搅拌电机电源，同时接通上述两个恒流泵(图未示)的电源，恒流泵将配制的氢氧化钡水溶液通过设于反应器本体I的底部16的第一物料进口 2加入到反应器本体I内按照流量为4000L/h不断地通过第一喷液孔7，将配置的硫酸铵水溶液通过第二物料进口 11加入到储液槽10中按照流量为4200L/h不断地通过第二喷液孔12喷入到并流反应腔4内，两种溶液瞬间接触混合反应，反应后的混合物在设于并流反应腔底部17的锥形导流帽13的作用下，不断地通过限流板6中间开有的的限流孔15进入到搅拌腔5中，物料在搅拌腔5中通过电机14提供的动力将上述混合物在搅拌桨叶8之间进行搅拌混合，搅拌混合过程中，下层桨叶搅拌后的混合物在挡板9的阻挡下部分混合物重新回到下层桨叶 中进行再次搅拌，部分混合物继续向上运动，在上层搅拌桨叶作用下继续被搅拌，经过上层搅拌桨叶搅拌后的混合物分散均匀，通过物料出口 3从设备中喷出，喷出的料浆经过固液分离得到固体，固体经干燥即得到所述的球状纳米硫酸钡产品。制备得到的硫酸钡产品中一次粒子的粒径为20-40nm，细度(325目筛余物)< O. 10%，粒子形貌为球形。
权利要求1.一种并流连续反应设备，其特征在于，该设备包括反应器本体(1)，反应器本体(I)从下到上设有并流反应腔(4)和搅拌腔(5)，并流反应腔(4)和搅拌腔(5)通过限流板(6)隔开；限流板(4)中间开限流孔(15);并流反应腔(4)由并流反应腔的底部(17)、限流板(4)和反应器本体(I)的侧壁围成；在反应器本体(I)的底部(16)设有第一物料进口(2);在反应器本体(I)下部外周环绕反应器本体(I)设有储液槽(10)，储液槽(10)壁上开有第二物料进口(11);在反应器本体(I)的上部的设有物料出口(3)。
2.如权利要求I所述的并流连续反应设备，其特征在于，其中所述并流反应腔(4)的底部(17)上设有第一喷液孔(7)和导流帽(13)。
3.如权利要求I所述的并流连续反应设备，其特征在于，其中在搅拌腔(5)内相邻的搅拌桨叶(8 )之间反应器本体(I)壁上设有挡板(9 )。
4.如权利要求2所述的并流连续反应设备，其特征在于，其中在搅拌腔(5)内相邻的搅拌桨叶(8 )之间反应器本体(I)壁上设有挡板(9 )。
5.如权利要求4所述的并流连续反应设备，其特征在于，其中导流帽(13)为锥形，其设于并流反应腔(4)的底部(17)中央。
6.如权利要求5所述的并流连续反应设备，其特征在于，其中该设备还包括电机(14)。
7.如权利要求6所述的并流连续反应设备，其特征在于，其中在并流反应腔(4)底部(17)开设有至少两个第一喷液孔(7)。
8.如权利要求7所述的并流连续反应设备，其特征在于，其中在并流反应腔(4)所在的反应器本体(I)侧壁上开有至少两个第二喷液孔(12 )。
9.如权利要求8所述的并流连续反应设备，其特征在于，其中还包括在反应器本体(I)底部(16)或储液槽(10)壁上还设有第三物料口用于三种原料进行并流连续反应。
专利摘要本实用新型提供一种无机并流连续反应设备，该设备包括反应器本体(1)，反应器本体(1)从下到上设有并流反应腔(4)和搅拌腔(5)，并流反应腔(4)和搅拌腔(5)通过限流板(6)隔开；限流板(4)中间开限流孔(15)；并流反应腔(4)由并流反应腔的底部(17)、限流板(4)和反应器本体(1)的侧壁围成；在反应器本体(1)的底部(16)设有第一物料进口(2)；在反应器本体(1)下部外周环绕反应器本体(1)设有储液槽(10)，储液槽(10)壁上开有第二物料进口(11)；在反应器本体(1)的上部的设有物料出口(3)。
文档编号C01F11/46GK202762354SQ20122022284
公开日2013年3月6日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者姜志光, 华东 申请人:贵州红星发展股份有限公司, 深圳市昊一通投资发展有限公司