一种射流混合器以及气体混合方法与流程

本发明属于氢氰酸制备，具体是涉及一种射流混合器以及气体混合方法。

背景技术：

1、氢氰酸的主要生产工艺是安氏法，安氏法制备氢氰酸以甲烷、氨气和氧气为原料，具体需要将上述甲烷、氨气和氧气三种气体均匀混合，然后将混合均匀的三元气体输送到反应器内在催化剂床层进行反应。但是在实际工业生产中，为提高制备氢氰酸时的反应速率，上述三元气体可能未完全均匀混合便输送至反应设备内，混合不均匀三元气体可能导致在反应设备内发生不利的副反应并且产生安全隐患，甚至发生爆炸。

技术实现思路

1、本发明的目的在于满足实际需求，提供一种射流混合器以及气体混合方法，能够提高制备氢氰酸的反应效率的同时，保证了制备工艺的安全性。

2、第一方面，本发明提供了一种射流混合器，包括：

3、上端封闭、下端与反应设备相连的混合器主筒体，其中，所述混合器主筒体的上端设有一个进气口；

4、固定于所述混合器主筒体内部并且与所述混合器主筒体同轴设置的混合器环管组；所述混合器环管组的外管壁设有氧气进口，沿着所述混合器环管组的径向方向依次设有第一数量个内环管和第二数量个外环管，所述外环管和内环管之间相互连通，所述外环管和内环管的管壁设有射流小孔。

5、优选地，各个射流小孔的开孔直径相同，并且等距分布在所述外环管和内环管的管壁。

6、优选地，各个射流小孔开孔方向为以下方式中的一种：

7、全部沿轴向向上、全部沿轴向向下、全部沿径向向内、全部沿径向向外以及各个开孔方向的组合。

8、优选地，所述外环管和内环管之间设有预设数量个等距分布的连通口；所述外环管和内环管未连通的管壁之间，以及混合气环管组的外壁与混合器主筒体的内壁之间，设置混合气通道。

9、优选地，还包括固定在所述混合器主筒体内壁并且位于所述混合器环管组下方的阻火器。

10、优选地，还包括设置在所述阻火器上方的气体比例分析仪和安全连锁装置。

11、优选地，还包括设置在所述阻火器下方的爆破片。

12、优选地，所述混合器环管组与所述进气口之间的距离为所述混合器主筒体内径的1.5-3倍。

13、优选地，还包括设置在所述进气口的吹扫管线。

14、第二方面，本发明还提供了一种气体混合方法，利用上述第一方面中任一项所述的射流混合器，完成如下气体混合步骤：

15、将二元混合气体通过进气口输送至所述射流混合器的混合器主筒体，其中，所述二元混合气体为均匀混合的含氨气体和含甲烷气体，所述二元混合气体的进气流速范围为5m/s-30m/s；

16、将含氧气体通过氧气进口输送至混合器环管组，并通过混合器环管组中的射流小孔输送至混合器主筒体与所述二元混合气体进行混合，得到三元混合气体；其中，所述含氨气体的组成范围为20％-30％、所述含甲烷气体的组成范围为25％-35％、所述含氧气体的组成范围为35％-45％，所述含氧气体的进气流速范围为30m/s-100m/s。

17、与现有技术相比，本申请具有的优点和积极效果是：

18、根据本发明实施例提供的射流混合器，均匀混合的含氨气体和含甲烷气体可以通过进气口输送至混合器主筒体内，含氧气体可以通过氧气进口输送至混合器环管组，并通过混合器环管组中的射流小孔输送至混合器主筒体与含氨气体和含甲烷气体进行混合，得到三元混合气体。通过利用混合器环管组优化后的射流小孔，可以提高含氧气体的流速，以使得含氧气体的流速远远高于含氨气体和含甲烷气体的二元混合气体的流速，进而可以使得含氨气体、含甲烷气体和含氧气体三种原料迅速均匀地混合，进而在提高制备氢氰酸的反应速率的同时，保证了制备工艺的安全性。

技术特征：

1.一种射流混合器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的射流混合器，其特征在于，各个射流小孔(10)的开孔直径相同，并且等距分布在所述外环管(7)和内环管(8)的管壁。

3.根据权利要求2所述的射流混合器，其特征在于，各个射流小孔(10)开孔方向为以下方式中的一种：

4.根据权利要求1所述的射流混合器，其特征在于，所述外环管(7)和内环管(8)之间设有预设数量个等距分布的连通口(9)；所述外环管(7)和内环管(8)未连通的管壁之间，以及混合气环管组(2)的外壁与混合器主筒体(1)的内壁之间，设置混合气通道(11)。

5.根据权利要求4所述的射流混合器，其特征在于，还包括固定在所述混合器主筒体(1)内壁并且位于所述混合器环管组(2)下方的阻火器(3)，所述阻火器(3)与所述混合器环管组(2)之间设有二次混合区。

6.根据权利要求5所述的射流混合器，其特征在于，还包括设置在所述阻火器(3)上方的气体比例分析仪和安全连锁装置。

7.根据权利要求5所述的射流混合器，其特征在于，还包括设置在所述阻火器(3)下方的爆破片(4)。

8.根据权利要求1所述的射流混合器，其特征在于，所述混合器环管组(2)与所述进气口(6)之间的距离为所述混合器主筒体(1)内径的1.5-3倍。

9.根据权利要求1所述的射流混合器，其特征在于，还包括设置在所述进气口(6)的吹扫管线。

10.一种气体混合方法，其特征在于，利用权利要求1-8中任一项所述的射流混合器，完成如下气体混合步骤：

技术总结
本发明实施例提供了一种射流混合器以及气体混合方法，涉及氢氰酸制备技术领域，包括：上端封闭、下端与反应设备相连的混合器主筒体，其中，所述混合器主筒体的上端设有一个进气口；固定于所述混合器主筒体内部并且与所述混合器主筒体同轴设置的混合器环管组；所述混合器环管组的外管壁设有氧气进口，沿着所述混合器环管组的径向方向依次设有第一数量个内环管和第二数量个外环管，所述外环管和内环管之间相互连通，所述外环管和内环管的管壁设有射流小孔。应用本发明实施例提供的射流混合器以及气体混合方法，能够提高制备氢氰酸反应效率的同时，保证了制备工艺的安全性。

技术研发人员：刘增坤,王聪,李荣,刘新伟,王志明,闫伟,靳权,李坤,孙兴一,李广忠,张红柳,杨克俭
受保护的技术使用者：中国天辰工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17