混合器和反应合成装置的制作方法

1.本实用新型涉及化学工业技术领域，具体地涉及一种混合器和反应合成装置。


背景技术：

2.y型分子筛作为催化剂的活性组分，广泛用于催化裂化和加氢催化等相关催化剂的工业制备中。在nay分子筛合成工艺中，sio2的单程利用率只有60％左右，因此在晶化母液以及nay水洗滤液中还含有大量的sio2(以下统称nay含硅滤液)，如果nay含硅滤液作为废液直接外排，不仅浪费大量含硅资源，而且会造大量的废渣，增加处理成本，并对环境造成严重的污染。因此对于nay含硅滤液的回用成为亟待解决的工程问题。从20世纪80年代起，国内外研究者不断开发nay母液的回收利用技术，使用强酸铝与nay母液反应制备出硅铝胶(硅铝比6-7)，然后作为部分硅铝源，用于nay分子筛的合成体系中。
3.该工艺一定程度上可提高sio2利用率，减少含硅滤液外排，但用于nay分子筛合成系统，会影响nay分子筛合成质量，因此，尝试用含硅溶液、铝盐溶液和强酸反应制备高硅铝比硅铝胶(硅铝比》30)，目前三股流的反应存在缺陷是混合不均匀，导致存在局部ph变化较大，反应质量控制不稳定。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的三股液体混合不均匀问题，提供了一种混合器和反应合成装置，该混合器具有三个管路，使液体混合得更充分。
5.为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种混合器，包括第一管路、套设在所述第一管路外的第二管路、连通于所述第一管路的入口端的第一进液管和第二进液管、连通于第二管路的入口端的第三进液管和连通于所述第一管路和所述第二管路的出口端的第三管路。
6.可选地，所述第一管路内设有第一扰流叶片，所述第三管路内设有第二扰流叶片。
7.可选地，所述第一扰流叶片包括轴向排列并连接的两段旋向相反的螺旋叶片，所述第二扰流叶片包括轴向排列并连接的两段旋向相反的螺旋叶片。
8.可选地，所述第一扰流叶片的外径等于所述第一管路的内径，所述第二扰流叶片的外径等于所述第三管路的内径。
9.可选地，所述第三管路的内径与所述第二管路的内径相等。
10.可选地，所述第一管路的长度大于或等于所述第二管路的长度，且所述第一管路和所述第二管路的出口端平齐。
11.可选地，所述第一管路上设有测温件。
12.本实用新型第二方面提供一种反应合成装置，包括反应釜、设置在反应釜内的搅拌器和与所述反应釜相连通的以上内容所述的混合器。
13.可选地，所述搅拌器包括设置在所述反应釜内的主轴、设置在所述主轴上的至少一个桨叶和与所述主轴相连的驱动件。
14.可选地，所述桨叶包括固定环和设置在所述固定环上的叶片。
15.通过上述技术方案，将强酸和铝盐在第一管路内进行初步混合，同时强酸和铝盐反应会使温度升高，通过含硅溶液对反应进行降温，再将混合液与含硅溶液进一步混合，能够使三股混合得更充分，提高高硅铝比硅铝胶的质量，确保其稳定性。
附图说明
16.图1是本实用新型中的混合器的一种实施方式的结构示意图；
17.图2是本实用新型中的反应合成装置的一种实施方式的结构示意图。
18.附图标记说明
19.1、混合器，2、反应釜，3、主轴，4、浆叶，5、固定环，6、加热件，7、驱动件，8、第一管路，9、第二管路，10、第一进液管，11、第二进液管，12、测温件，13、第三进液管，14、第三管路，15、第一扰流叶片，16、第二扰流叶片。
具体实施方式
20.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
21.本实用新型一方面提供了一种混合器，包括第一管路8、套设在第一管路8外的第二管路9、连通于第一管路8的入口端的第一进液管10和第二进液管11、连通于第二管路9的入口端的第三进液管13和连通于第一管路和第二管路的出口端的第三管路14。
22.如图1所示，强酸和铝盐分别从第一进液管10和第二进液管11进入到第一管路8中进行混合反应，强酸与铝盐反应会产生大量热，导致温度升高，而温度太高首先则会影响三股液体反应的结果，同时也会发生烫伤等危险，那么在第一管路8外套设有第二管路9，含硅溶液从第三进液管13进入到第二管路9内，强酸与铝盐优先混合形成第一混合溶液，第二管路9内流通的含硅溶液与第一管路8的外壁相接触，那么可以根据含硅溶液的流量控制来对第一管路8内的温度进行降温控制，而后第一混合溶液与含硅溶液一同流入到第三管路14内，第一混合溶液与含硅溶液进一步反应，充分反应形成第二混合溶液，混合器能够使三股混合得更充分，提高高硅铝比硅铝胶的质量，确保其稳定性；本混合器不仅限于强酸、铝盐和含硅溶液的反应，可以适用于三种液体不存在先后混合顺序的反应，尤其是其中两种液体反应会产生大量热导致温度升高的反应。
23.进一步地，第一管路8内设有第一扰流叶片15，第三管路14内设有第二扰流叶片16。
24.如图1所示，第一扰流叶片15固定设置在第一管路8内，第二扰流叶片16固定设置在第三管路14内，通过扰流叶片与管路的内壁之间形成液体的流通路径，一般通常为弯曲、螺旋等复杂路径，能够使管路内的液体混合得更充分。
25.作为一种实施方式，第一扰流叶片15包括轴向排列并连接的两段旋向相反的螺旋叶片，第二扰流叶片16包括轴向排列并连接的两段旋向相反的螺旋叶片。
26.如图1所示，第一扰流叶片15可以根据实际需求选择螺旋叶片的组数，其中每组螺旋叶片包括轴向排列并连接的两段旋向相反的螺旋叶片，螺旋叶片的组数越多，第一扰流叶片15形成的扰流路径就更为复杂，混合效果就越好；第二扰流叶片16的形状与结构与第
一扰流叶片15相似。
27.其中，第一扰流叶片15的外径等于第一管路8的内径，第二扰流叶片16的外径等于第三管路14的内径。
28.如图1所示，为了使第一混合溶液能够按照第一扰流叶片15形成的扰流路径流通，第一扰流叶片15的外径等于第一管路8的内径，第一扰流叶片15与第一管路8的内壁相贴合，使第一管路8内的通道分隔成螺旋通道，增加两种液体的混合效果；为了使第二混合溶液能够按照第二扰流叶片16形成的扰流路径流通，第二扰流叶片16的外径等于第三管路14的内径，第二扰流叶片16与第三管路14的内壁相贴合，使第三管路14内的通道分隔成螺旋通道，增加两种液体的混合效果。
29.进一步地，第三管路14的内径与第二管路9的内径相等。
30.如图1所示，第一管路8内的第一混合溶液与第二管路9内的含硅溶液一同流入到第三管路14内进行进一步的混合，第三管路14的内径与第二管路9的内径相等，能够保证第二管路9的液体能够顺利流入第三管路14中；作为其它实施方式，第三管路14的内径可略大于第二管路9的内径，也不会影响管路内的液体流动效果。
31.作为一种实施方式，第一管路8的长度大于或等于第二管路9的长度，且第一管路8和第二管路9的出口端平齐。
32.如图1所示，强酸和铝盐溶液进入到第一管路8开始混合，不会立刻就会反应发热，只要保证两者在反应温度升高时，含硅溶液开始流入并降温即可，同时第一管路8和第二管路9的出口端平齐，能够保证第一管路8内的混合溶液与第二管路9内的含硅溶液同时进入第三管路14内；在本技术中，第一管路8的长度略长于第二管路9，第一进液管10和第二进液管11连接于第一管路8入口端的端部，第三进液管10连通于第二管路9中部靠近入口端的位置，其中，第二管路9的长度由含硅溶液的流量来决定，第二管路9内的含硅溶液与第一管路8的外壁相贴合，以此来实现换热进行降温，那么两者的接触时间越长，即第二管路9的长度越长，含硅溶液与第一管路8的接触时间越长，则降温越多，那么第二管路9的长度设置为含硅溶液的流量能够将第一混合溶液的温度降低到工艺需要的指标下即可。
33.进一步地，第一管路8上设有测温件12。
34.如图1所示，为了便于观察第一管路8内的温度变化情况，在第一管路8上设有测温件12，测温件12可以为热电偶、温度传感器、温度计等测温件，根据测温件12显示的温度来调整含硅溶液的流量大小。
35.本实用新型另一方面提供了一种反应合成装置，包括反应釜2、设置在反应釜2内的搅拌器和与反应釜2相连通的混合器1。
36.如图2所示，强酸、铝盐溶液和含硅溶液经过混合器1的混合后并反应形成硅铝胶进入到反应釜2中，硅铝胶通过搅拌器进一步混合搅拌，实现胶体物料均匀分布，解决了硅铝凝胶分散与均质的问题，提高高硅铝比硅铝胶的质量，确保其稳定性。
37.其中，搅拌器包括设置在反应釜2内的主轴3、设置在主轴上的至少一个桨叶4和与主轴3相连的驱动件7。
38.如图2所示，主轴3的底部设有支腿，能够对主轴3进行支撑，主轴3的顶部与驱动件7相连，通过驱动件7驱动主轴3转动，进而带动桨叶4旋转，以搅拌第二混合溶液；驱动件7可以为电机、发动机、马达等。
39.作为一种实施方式，桨叶4包括固定环5和设置在固定环5上的叶片。
40.如图1所示，桨叶4在长期使用过程中，会不可避免造成一定的磨损，为了便于桨叶4后期的更换和维护，固定环5固定设置在主轴3上，叶片可拆卸地设置在固定环5上；同时，固定环5的数量可设置为多个，根据实际搅拌强度的需求来选择叶片的数量，在本技术中固定环5的数量设置为3个，叶片设置为两组，留有一个闲置的固定环5可以用作备用。
41.进一步地，如图1所示，反应釜2的外周面上设有加热件6，由于在混合以及反应过程都需要温度控制，混合阶段的温度由含硅溶液的流量控制，搅拌反应的温度由加热件6进行控制，加热件6为常规加热件，一般反应釜上均有设置。
42.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
43.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
44.此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。