专利名称：多用途、低剪切应力、固－液相反应或结晶釜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种反应釜或结晶釜。
背景技术：
目前，工业界广泛应用的反应釜或结晶釜普遍采用的是搅拌式混合方式，其特点是利用不同类型的搅拌桨在容器中的转动，使桨叶与流体相互作用并将功能输入流体，从而容器中的流体形成一定的流场以达到混合的目的。然而这种形式的搅拌可能产生不均匀的混合效果，接近搅拌桨的区域其混合强度非常高，而远离搅拌桨的区域却得不到足够的混合。特别是对高粘度和非牛顿流体混合装置中，搅拌桨必须输入非常大的功率才能达到高搅拌速度，才能使容器底部的颗粒悬浮达到所谓的临界搅拌速度Njs。即便达到临界搅拌速度，固体相在整个结晶器或反应器中的分布仍然很不均匀，有时某些区域存在流动死区，因而对设备的效率和产品质量造成直接影响。特别对属非牛顿流体特性的物系，例如高分子聚合反应，其粘度随反应时间而变化，最终呈非牛顿流体属性。传统的搅拌方式就很难达到过程需求的混合与传热效果。
从过程要求的角度来看，要达到好的混合效果，常用的桨式搅拌方式必需在较高的转速操作，因而使流体产生很强的剪切应力。对于工业结晶、生物工程技术以及一些高分子聚合，人们亚不希望流场具有很强的剪切应力，从而相对应地避免过多的二次成核、菌种被杀死或者分子链被打断。
发明内容
为了克服上述常规高速桨式搅拌的不利因素，本发明利用现代流体力学的原理，提供一种低剪切应力、低或无搅拌混合，并最大限度上达到固体颗粒的均匀悬浮的反应或结晶釜。
本发明是通过下述技术方案予以实现的，容器主体的直径D为0.2～3.5m，高H为0.8～2.5D；容器主体的体外设置有冷却夹套，冷却夹套的下部设置有冷却液输入口，冷却夹套的上部设置有冷却液输出口；容器主体的内部设置有导流筒；容器主体的下部设置有导流元件，导流元件上设置有向上主流导流孔及向下辅流导流孔，导流元件的下部设置有活动件。
所述容器主体的直径D为0.3～3m。所述容器主体的高为1～2D。所述导流孔的开孔率为导流元件面积的10％～50％。所述导流筒内设置有搅拌浆。
本发明的有益效果是改善了流体(特别是对高悬浮密度、高粘度物系)内的流体力学特性，使容器内固相分布更加均匀，从而有利于晶体生长，减轻颗粒聚积。在相同的特定能量输入情况下，本发明能使悬浮密度大大地提高，并降低了作用于流体的剪切应力，使其粘性操作范围提高到从近水性流体到非牛顿流体。
本发明的多用途、低剪切应力、高效固-液相反应或结晶釜操作简便、维护容易、制造成本低，并具有移动式操作的优势，可应用于精细化工、医药、保健、食品等行业。
附图是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
在图中罐体支柱8对容器主体1起固定和支撑作用，罐体支柱8上设置有容器主体1，容器主体1的直径D为0.2～3.5m，最好为0.3～3m，高H为0.8～2.5D，最好为1～2D，容器主体1是固-液物流的载体，其容量可根据产量的需求而定。容器主体1的体外设置有冷却夹套2，冷却夹套2的下部设置有冷却液输入口9，冷却夹套2的上部设置有冷却液输出口10，冷却夹套2用于保持或控制容器主体1内流体的温度，冷却液13从冷却夹套2底部的冷却液输入口9输入冷却夹套，再从冷却夹套2上部的冷却液输出口10输出，其流量和温度视系统而定。其系统温度一般控制在-10℃～120℃，系统压力在10mmHg柱～760mmHg柱。容器主体1的内部设置有导流筒4，导流筒4起着疏导向上流、减少浆叶尾部涡流的作用。导流筒4内设置有搅拌浆3，搅拌浆3由调速电机7控制，调速电机7为向上轴向输流型，其搅拌速度可由物系和过程要求而定，在流场无需加强引导的情况下，搅拌桨3可以不设置。容器主体1的下部设置有导流元件5，导流元件5上设置有向上主流导流孔11及向下辅流导流孔12，导流孔的开孔率为导流元件5面积的7％～60％，最好为10％～50％。导流元件5的下部设置有活动件6。由于活动件6的导流使流体在容器主体1中形成完美流场，以达到有效的混合和固体颗粒均匀悬浮。活动件6起着给底部流体输入动力并保持固体颗粒不沉底的作用。
权利要求
1.一种多用途、低剪切应力固-液相反应或结晶釜，由调速电机、罐体支柱及容器主体构成，其特征是容器主体的直径D为0.2～3.5m，高H为0.8～2.5D；容器主体的体外设置有冷却夹套，冷却夹套的下部设置有冷却液输入口，冷却夹套的上部设置有冷却液输出口；容器主体的内部设置有导流筒；容器主体的下部设置有导流元件，导流元件上设置有向上主流导流孔及向下辅流导流孔，导流元件的下部设置有活动件。
2.根据权利要求1所述的多用途、低剪切应力固-液相反应或结晶釜，其特征是所述容器主体的直径D为0.3～3m。
3.根据权利要求1所述的多用途、低剪切应力固-液相反应或结晶釜，其特征是所述容器主体的高为1～2D。
4.根据权利要求1所述的多用途、低剪切应力固-液相反应或结晶釜，其特征是所述导流孔的开孔率为导流元件的面积的10％～50％。
5.根据权利要求1所述的多用途、低剪切应力固-液相反应或结晶釜，其特征是所述导流筒内设置有搅拌浆。
全文摘要
本发明公开了一种多用途、低剪切应力固－液相反应或结晶釜,其特征是:容器主体的直径D为0.2～3.5m,高H为0.8～2.5D；容器主体的体外设置有冷却夹套,冷却夹套的下部设置有冷却液输入口,冷却夹套的上部设置有冷却液输出口；容器主体的内部设置有导流筒；容器主体的下部设置有导流元件,导流元件上设置有向上主流导流孔及向下辅流导流孔,导流元件的下部设置有活动件。本发明利用现代流体力学的原理,提供一种低剪切应力、低或无搅拌混合,并最大限度上达到固体颗粒的均匀悬浮的反应或结晶釜。本发明操作简便、维护容易、制造成本低,并具有移动式操作的优势,可应用于精细化工、医药、保健、食品等行业。
文档编号B01D9/00GK1422684SQ01140409
公开日2003年6月11日 申请日期2001年12月6日 优先权日2001年12月6日
发明者卫宏远, 王静康 申请人:天津市天大方圆工业结晶科技有限公司