范围为5:1?20:1 ；
[0045]所述壳体I上部的第一物料进口 3输入液体原料，壳体下部的第二物料进口 9输入气体、液体或固体中一种或两种；
[0046]所述产物出口 7连接离心机或干燥器；
[0047]参见图1所示，进一步改进的实施例，所述旋转轴5轴表面设有导流螺纹51，所述夹套内侧壁上设有静止导流螺纹61 ;有助于物料之间的反应混合均匀，也方便控制物料在反应空间内的时间等；所述螺纹的横截面倾斜角范围为1-30° (也即螺纹中心线与旋转轴纵轴之间的夹角)；更进一步改进的实施例，所述螺纹的横截面倾斜角范围为1-15°，这有助于物料之间的反应混合均匀。
[0048]实施例2
[0049]参见图2所示，本发明一种连续流旋转轴反应器在多相流反应过程中的应用，以气液反应L1H与CO2反应生产Li2CO3为例:
[0050]实验所用转轴长度与横截面半径比为10:1，腔体容积为50L的旋转轴反应器，将L1H溶液置于原料罐12，通过泵11的作用，溶液将以20L/h泵入容积为50L的旋转轴反应器腔体内，调节PH值为9，同时以25L/h的流量将CO2气体通入旋转轴反应器腔体内，调节旋转轴速度为500rpm。气液在转轴导流螺纹的作用下充分接触，，将混合沉淀液通入离心机进行脱水洗涤，再通入干燥罐调节温度160°C干燥2h，最终得到Li2CO3的纯度为99.00%。
[0051]实施例3
[0052]参见图2所示，本发明一种连续流旋转轴反应器在多相流反应过程中的应用，以气液反应L1H与CO2反应生产Li2CO3为例
[0053]实验所用转轴长度与横截面半径比为10:1，腔体容积为50L的旋转轴反应器，将L1H溶液置于原料罐，通过泵的作用，溶液将以12L/h泵入容积为50L的旋转轴反应器腔体内，调节PH值为10，同时以15L/h的流量将CO2气体通入旋转轴反应器腔体内，调节转轴速度为400rpm。气液在转轴导流螺纹的作用下充分接触，，将混合沉淀液通入离心机进行脱水洗涤，再通入干燥罐调节温度160°C干燥2h，最终得到Li2CO3的纯度为99.20%。
[0054]实施例4
[0055]参见图2所示，本发明一种连续流旋转轴反应器在多相流反应过程中的应用，以液液反应LiCl与Na2CO3反应生成Li2CO3为例。
[0056]实验所用转轴长度与横截面半径比为10:1，腔体容积为50L的旋转轴反应器，将LiCl溶液置于原料罐，将LiCl以20L/h泵入50L旋转轴反应器腔体内，同时以20L/h泵入浓度为5mol/L Na2CO3,调节PH值为9.5，调节转速650rpm进行反应，将混合沉淀液通入过滤器，最终得到Li2CO3的纯度为98.5%。
[0057]实施例5
[0058]参见图2所示，本发明一种连续流旋转轴反应器在多相流反应过程中的应用，以液固反应L1H与NH4HCO3生成Li2CO3为例。
[0059]实验所用转轴长度与横截面半径比为10:1，腔体容积为50L的旋转轴反应器，将L1H溶液置于原料罐，将20L L1H溶液泵入50L旋转轴反应器腔体内，由泵泵入60°C水到夹套内，再将1Kg NH4HCO3加入到转轴内，调节转速700rpm，将混合沉淀液通入干燥罐，调节温度150°C干燥2h，所得的Li2CO3纯度为99.10%。
[0060]显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1.一种连续流旋转轴反应器，包括动力装置和反应器体，其特征在于: 所述反应器体包括壳体、夹套和旋转轴，所述壳体内设夹套，该夹套包围旋转轴，该旋转轴和夹套之间的空腔为反应空间； 所述壳体上设有通向反应空间的至少两个物料进口和至少一个产物出口 ；所述壳体上还设有通向夹套的至少一个热介质进口和至少一个热介质出口； 所述旋转轴与动力装置的输出轴连接。
2.根据权利要求1所述的连续流旋转轴反应器，其特征在于:优选地，所述旋转轴为卧式安装。
3.根据权利要求1所述的连续流旋转轴反应器，其特征在于:优选地，所述旋转轴轴表面光滑。
4.根据权利要求1所述的连续流旋转轴反应器，其特征在于:优选地，所述旋转轴轴表面设有导流螺纹，所述夹套内侧壁上设有静止导流螺纹。
5.根据权利要求4所述的连续流旋转轴反应器，其特征在于:优选地，所述导流螺纹和静止导流螺纹的横截面倾斜角范围为1-30° ;更优选地，所述横截面倾斜角范围为1-15°。
6.根据权利要求3或4中任一所述的连续流旋转轴反应器，其特征在于:优选地，所述旋转轴的长度与横截面半径比L:D范围为5:1?40:1，优选范围为5:1?20:1。
7.根据权利要求1所述的连续流旋转轴反应器，其特征在于: 优选地，所述旋转轴和壳体之间设有密封； 优选地，所述壳体上靠近动力装置的一端上下对称分别设有一个物料进口，远离动力装置的一端上部设有一个产物出口； 优选地，所述产物出口连接分离提纯设备；所述分离提纯设备是离心机或干燥器。
8.—种连续流旋转轴反应器在多相流反应过程中的应用，其特征在于，包括如下步骤: 1)将第一液体原料输送到连续流旋转轴反应器，自壳体上部的第一物料进口进入，输送到反应空间内； 2)往夹套内输送热介质对连续流旋转轴反应器进行加温； 3)将第二原料输送到连续流旋转轴反应器，自壳体下部的第二物料进口进入，输送到反应空间内； 4)开动连续流旋转轴反应器，第一液体原料和第二原料在反应器内充分反应混合均匀；最终物料自产物出口排出。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于:优选地，第二原料为气体、液体或固体中一种或两种。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于:优选地，所述旋转轴转速为10?2000rpm，热介质温度为-50?500°C ;更优选地，所述旋转轴转速20?1200rpm，热介质温度优选-40?350°C。
【专利摘要】本发明公开了一种连续流旋转轴反应器，包括动力装置和反应器体;所述反应器体包括壳体、夹套和旋转轴，所述壳体内设夹套，该夹套包围旋转轴，该旋转轴和夹套之间的空腔为反应空间；所述壳体上设有通向反应空间的至少两个物料进口和至少一个产物出口；所述壳体上还设有通向夹套的至少一个热介质进口和至少一个热介质出口；所述旋转轴与动力装置的输出轴连接。本发明能够实现温度控制精确、物料充分混合和搅拌；有着混合均匀、产品纯度高、产量大、通用性强、结构和操作简单等优点，特别适用于比重大、粘度大、易沉淀、停留时间长的物料的多相流（气液、液液、气液固）反应体系。
【IPC分类】B01J14-00, B01J10-00, B01J8-10, B01J19-20
【公开号】CN104607131
【申请号】CN201310542394
【发明人】陈建峰, 桑乐, 初广文, 罗勇, 邹海魁
【申请人】北京化工大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年11月5日