雾化喷嘴的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及机械设备领域，还涉及烯烃制备技术领域，尤其涉及一种雾化喷嘴。
【背景技术】
[0002]丙烯是仅次于乙烯的最重要的基本有机原料。随着其衍生物应用领域的逐年扩展，需求量与日倶增，据《烯烃工业“十二五”发展规划》预测到2015年，我国丙烯当量需求量约2800万吨/年，但产能仅为2400万吨/年，丙烯市场将长期处于供不应求的局面。另一方面，石油资源的匾乏，迫切需要发展非石油基的丙烯制备工艺。丙烷脱氢制丙烯和乙烯与丁烯歧化制丙烯由于具有很高的丙烯选择性而倍受关注，但前者以富丙烷天然气为原料，地域受限，后者需要消耗乙烯资源，均不符合我国的能源结构。以煤或天然气为原料生产甲醇已大规模生产，因此以甲醇制低碳烯烃(ΜΤ0/ΜΤΡ)具有原料广泛、成本低等优点，适合我国缺油多煤的实际情况。
[0003]目前，已经实现工业化的甲醇制烯烃技术有UOP/Hydro的MTO工艺和中国科学院大连化学物理研究所的DMTO技术及德国Lurgi公司MTP工艺。MTO及DMTO工艺均以低碳烯烃为目标产物，无法实现高选择性生产丙烯的目标，而MTP工艺以生产丙烯为主，且在国内工业化，实现了以煤为原料高选择性地生产丙烯的目标，适合我国多煤少油的碳资源结构，是满足我国丙烯需求快速增长的理想方案。因此，发展MTP工艺及催化剂是我国煤化工领域重点方向之一。
[0004]德国Lurgi公司的MTP工艺的一体化煤一合成气一甲醇一二甲醚一丙稀一聚丙稀综合工艺，产品为聚丙烯及副产品汽油、液化气、乙烯。
[0005]MTP工艺过程主要是来自甲醇中间罐区的新鲜甲醇和由甲醇回收塔返回的循环甲醇经过一系列换热设备，加热到275 °C。混合物料先在DME反应器中于275°C，1.6MPa，在氧化铝基催化剂的作用下反应生产二甲醚。之后，生成的二甲醚与循环回的C2/C4/C5/C6混合进入MTP反应器(3台，2开I备)，于480°C，0.13MPa下，在沸石基催化剂的作用下进行反应，生成以丙烯为主要产品的各种烃类，送到下一单元一气体冷却和分离单元。
[0006]2CH3OH^CH3OCH3 (DME) +H20+Q
[0007]nCH30CH3^2CnH2n+nH20+Q(n = 2,3,4....)
[0008]从反应方程可以看出，整个过程属于放热反应过程，由于催化剂的最佳温度是480°C，因此，要产生高效转化率就需要保证炉内的温度与最佳反应温度基本一致。为此，在反应器内设置一系列的工艺喷嘴将低温的二甲醚物质(分为液相和气相两种介质)喷入反应器中，进行温度调节。这个过程要求所控制的反应区间温度分布均匀而且与最佳反应温度基本一致，因此，对喷嘴的雾化方式、雾化粒度和雾化角度以及调节比、喷嘴数量和位置的布置就有了较高的要求。
[0009]现有技术中的喷嘴主要是通过旋流器，液体从喷嘴喷出后再经旋流器的旋转喷出，形成气液混合均匀的实心锥形状的喷雾场，但是由于旋流器尺寸和液相出口都很小，非常容易堵塞。
【发明内容】
[0010]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种雾化喷嘴，包括:内喷嘴和外喷嘴，所述内喷嘴套设于所述外喷嘴中，其中，所述内喷嘴的外壁与所述外喷嘴的内壁之间，形成外喷嘴腔;所述内喷嘴具有内喷嘴腔;在所述内喷嘴腔的一端具有第一喷孔，在所述外喷嘴腔的一端具有多个第二喷孔，多个所述第二喷孔环绕所述第一喷孔形成，并且所述第二喷孔的喷射方向朝靠近所述第一喷孔的方向倾斜。
[0011]可选地，在所述内喷嘴上形成有混合通道，所述混合通道贯通所述内喷嘴的壁面，连通于所述内喷嘴腔。
[0012]可选地，所述混合通道的直径小于所述第二喷孔的直径。
[0013]可选地，在所述外喷嘴腔的一端还具有多个第三喷孔;连接多个所述第二喷孔，形成第一环形，所述第三喷孔环绕所述第一环形设置。
[0014]可选地，所述第三喷孔的喷射方向，与第一喷孔的喷射方向相同，或者，所述第三喷孔的喷射方向朝远离第一喷孔的方向倾斜。
[0015]可选地，所述外喷嘴腔的另一端形成有进气通道;所述内喷嘴的另一端形成进液通道。
[0016]可选地，所述外喷嘴腔的另一个端面具有封闭所述外喷嘴腔的密闭端面，所述进气通道形成在所述密闭端面上。
[0017]可选地，所述雾化喷嘴设置于端座上，所述进气通道与所述端座上的输气通道匹配，所述进液通道与所述端座上的输液通道匹配。
[0018]可选地，所述内喷嘴和所述外喷嘴还具有连接部，用于与所述端座密闭连接。
[0019]可选地，所述内喷嘴和所述外喷嘴的连接处，密闭设置;或者所述内喷嘴和所述外喷嘴为一体结构件。
[0020]基于本发明上述内容，雾化喷嘴可以直接对液体雾化，不需要旋流器，避免了现有技术中旋流器容易堵塞的问题。并且雾化过程简洁能够提高设备的工作效率。
【附图说明】
[0021]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0022]图1为本发明雾化喷嘴的整体结构的剖视图；
[0023]图2为本发明雾化喷嘴的内喷嘴的径向截面图；
[0024]图3为本发明雾化喷嘴右视图；
[0025]图4为本发明雾化喷嘴的外喷嘴的剖视立体图；
[0026]图5为本发明雾化喷嘴的端座；
[0027]图6为本发明雾化喷嘴的端座与内喷嘴、外喷嘴配合的示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0030]本发明公开一种雾化喷嘴，如图1所示，包括内喷嘴I和外喷嘴2，内喷嘴I套设在外喷嘴2中，显然，内喷嘴和外喷嘴之间会形成一个空腔，该空腔为外喷嘴腔，即内喷嘴的外壁与外喷嘴的内壁之间形成外喷嘴腔21，对应的，内喷嘴具有内喷嘴腔11，显然该内喷嘴腔11是由内喷嘴的内壁形成的。进一步，既然是喷嘴那就还具有喷孔，在内喷嘴腔11的一端具有第一喷孔12，外喷嘴腔21的一端具有多个第二喷孔22，第一喷孔12和第二喷孔22在整个雾化喷嘴的同一侧，多个第二喷孔22环绕第一喷孔12，并且第二喷孔22的喷射方向向靠近第一喷孔12的方向倾斜。
[0031]上述第二喷孔22如果是均匀的环绕设置，那么沿着第二喷孔22的喷射方向做延长线，最终所有延长线在一点重合，可以将这个由多个延长线组成的形状理解为圆锥体，那么第一喷孔12的喷着方向做的延长线，就是该圆锥体的轴线。
[0032]当然，上述仅是作为例子说明，第二喷孔22并不一定是均匀的环绕，均匀环绕是最优的实施方式，并且，上述第二喷孔22的喷射方向向靠近第一喷孔12的方向倾斜，可以理解为沿第二喷孔22的喷射做延长线，能够与沿第一喷孔喷射方向做的延长线重合。
[0033]在使用时，外喷嘴腔21内一般充有气态的待喷射物，内喷嘴腔11内充有液态的带喷射物，为了方便说明，下面直接说“气体”和“液体”，液体从第一喷孔喷出后，气体从第二喷孔22朝液体喷出，通过气压打散液体，使其雾化。
[0034]需要理解，本发明的雾化喷嘴使用范围广泛，需要雾化功能的场合都可以使用，尤其是在甲醇制丙稀(Methanol to Propylene，MPT)更是可以使用，以MTP为例，那么上述举例时，气体可以是空气、氮气、甲醇、二甲醚等气体，液体可以是水、低碳烯烃(如C4-C6)、甲醇、二甲醚、甲醇与二甲醚的混合等。
[0035]为了喷嘴的使用效果，内喷嘴和外喷嘴的连接处，密闭设置，例如图1所示，在内喷嘴和外喷嘴的结合处设置有垫圈3，保证密闭，当然，内喷嘴和外喷嘴还可以为一体结构件，以更充分的保证其密闭结构。
[0036]在另一种实施方式中，内喷嘴上还形成有混合通道，该混合通道主要是将气体导入到内喷嘴腔内，在一种实施方式中，该混合通道连通外喷嘴腔21和内喷嘴腔11，气体可以直接从外喷嘴腔进入内喷嘴腔，当然，混合通道也可以不与外喷嘴腔连通，而是可以直接连通给外喷嘴腔供应气体的气源，这种方式后面会详细说明。
[0037]上述混合通道连通内喷嘴腔和外喷嘴腔的情形，如图1中标号13a所示，而混合通道未直接连通内喷嘴腔和外喷嘴腔的情形，如图1中标号13b所示。
[0038]优选的，混合通道的直径小于所述第二喷孔22的直径。这样，气体可以从混合通道进入内喷嘴腔11，在液体没有喷出前，就提前对其进行“打散”，初