專利名稱：基于噴射器的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于噴射器的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反
應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
傳質(zhì)過程在化學(xué)工業(yè)中起到了非常重要的作用，幾乎所有的化工生產(chǎn)過程都需要對原料和反應(yīng)物的混合、分離、提純，傳質(zhì)、傳熱或反應(yīng)、分離過程不僅應(yīng)用于化工領(lǐng)域，在生物化工，環(huán)境保護，核燃料提純與放射性后處理等技術(shù)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。工業(yè)上常用的傳質(zhì)、傳熱或反應(yīng)、分離過程可以分為平衡分離過程和速率分離過程兩大類，其中速率分離過程是指在壓力差，溫度差，濃度差，電位差等推動力的作用下，利用各介質(zhì)擴散速度的差異實現(xiàn)介質(zhì)的分離?，F(xiàn)有技術(shù)中的釜式或塔式的傳質(zhì)和反應(yīng)設(shè)備， 直接換熱設(shè)備，通常采用攪拌，填料，脈動，震動等方式提高效率，缺點是存在返流混流大， 物料混合不均，混合強度不高，效率不高，反應(yīng)不均勻等問題。例如，現(xiàn)有技術(shù)中常用的萃取塔，為了提高傳質(zhì)能力，采取了震動，脈動，攪拌等方式，但同時為了保持介質(zhì)在流動中有效分離，受介質(zhì)流動速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其沉降速度影響，密度不同的介質(zhì)為了保持有效沉降分離，相對速度必須保持較慢，導(dǎo)致上述震動，脈動，攪拌等方式強度受限，造成傳質(zhì)、反應(yīng)、換熱效率難以提高。同時，動態(tài)情況下相向運動的輕重介質(zhì)的分離沉降速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于靜態(tài)情況下的沉降速度，因此設(shè)備尺寸需要做的很大，這些因素都導(dǎo)致傳質(zhì)分離過程的整體效率低下。噴射器是利用流體來傳遞能量和質(zhì)量的裝置，它可以將壓力、位差、密度、相態(tài) (氣、液、固)不同的介質(zhì)進行混合、能量交換、均化，主要應(yīng)用于各行業(yè)的真空吸氣、混合、提升壓力等過程。噴射器由噴嘴，喉管，擴散管和吸入室等部件組成。工作時，采用有一定壓力的工作介質(zhì)流體通過噴嘴噴出，由于噴射流體流速高，將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣饶?，使吸氣區(qū)壓力降低產(chǎn)生較低壓力并將吸入室中的引射介質(zhì)流體吸入?；旌狭黧w進入混合管(喉管)混合后，進入擴散器，由于在擴散器內(nèi)流體流速降低，壓力將繼續(xù)升高，在擴散器出口處，混合流體的壓力介于噴射流體和進入吸入室時引射流體的壓力之間。提高引射流體的壓力而不直接消耗機械能、以及介質(zhì)在混合管內(nèi)得到強烈混合，這是噴射器最主要，最根本的性能。由于具有這種性質(zhì)，在很多技術(shù)部門中，采用噴射器能得到更為簡單更為可靠的技術(shù)解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容
(一)發(fā)明目的為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于噴射器的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置。(二)技術(shù)方案
一種基于噴射器的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置，包括用于傳質(zhì)、傳熱或反應(yīng)的單元器， 所述單元器頂部具有用于排出輕介質(zhì)的出口、底部具有用于排出重介質(zhì)的出口，所述單元器分為串連的復(fù)數(shù)節(jié)，每相鄰兩節(jié)的連接處設(shè)置用于隔斷所述單元器的隔板，隔板上設(shè)置噴射器，所述噴射器的吸入室連接噴射器吸入管，所述噴射器吸入管的另一端穿過隔板連接到前級單元器；還包括位于單元器頂部或者底部的動力流進口，所述動力流進口通過管道與噴射器的噴嘴相連接。所述動力流進口是位于所述單元器底部的第二輕介質(zhì)進口，與所述第二輕介質(zhì)進口相連的第一噴射器的出口向下，其余噴射器的出口向上。所述動力流進口是位于所述單元器頂部的第二重介質(zhì)進口，與所述第二重介質(zhì)進口相連的第二噴射器的出口向上，其余噴射器的出口向下。所述單元器是整體的罐狀并由復(fù)數(shù)個隔板分離成復(fù)數(shù)節(jié)；或者，所述單元器是由復(fù)數(shù)個獨立的罐狀單元器串連組成，每相鄰兩節(jié)單元器之間設(shè)置用于連通單元器的連接部，所述連接部內(nèi)設(shè)置隔板，隔板上固定設(shè)置所述噴射器。所述獨立的罐狀單元器的封頭為橢圓形封頭或者錐形封頭，所述獨立的罐狀單元器是直立式的或者臥式的罐狀單元器。所述臥式的罐狀單元器的外徑是沿著動力流體噴出的方向逐漸增大的。所述的基于噴射器的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置，還包括與所述單元器頂部出口密閉連接的上部分離器和與所述單元器底部出口密閉連接的下部分離器；所述上部分離器設(shè)置第一重介質(zhì)進口，上部分離器頂部設(shè)置輕介質(zhì)出口 ；所述下部分離器設(shè)置第一輕介質(zhì)進口，下部分離器底端設(shè)置重介質(zhì)出口。所述第一噴射器由第一法蘭式夾隔板固定在所述單元器內(nèi)和/或所述第二噴射器由第二法蘭式夾隔板固定在所述單元器內(nèi)；所述上部分離器和/或下部分離器和/或至少一節(jié)單元器上設(shè)置用于觀察流體狀態(tài)的視鏡，所述上部分離器和/或下部分離器上設(shè)置溫度計和/或壓力表。當(dāng)采用在下部分離器上設(shè)置作為動力流的第二輕介質(zhì)進口并且采用獨立的罐狀臥式單元器時，所述上部分離器、下部分離器和單元器的封頭上均設(shè)置出口向內(nèi)的噴射器， 所述噴射器的噴嘴通過管道與位于其下方的后級單元器頂部設(shè)置的出口相連接，用于將作為動力流的輕介質(zhì)噴入；所述噴射器的吸入室通過管道與位于其上方的前級單元器底部設(shè)置的出口相連接，用于將前級單元器底部的重介質(zhì)吸入；所述上部分離器頂端設(shè)置輕介質(zhì)出口，底面上設(shè)置重介質(zhì)出口 ；在最頂部的單元器的噴射器處，重介質(zhì)進口與該噴射器的吸入室相連接；與最底部單元器底端出口相連接的管道上設(shè)置機械泵，用于將重介質(zhì)排入下部分離器或者與下部分離器相連接的噴射器的吸入室。當(dāng)采用在上部分離器上設(shè)置作為動力流的第二重介質(zhì)進口并且采用獨立的罐狀臥式單元器時，所述上部分離器、下部分離器和單元器的封頭上均設(shè)置出口向內(nèi)的噴射器， 所述噴射器的噴嘴通過管道與位于其上方的后級單元器底部設(shè)置的出口相連接，用于將作為動力流的重介質(zhì)噴入；所述噴射器的吸入室通過管道與位于其下方的前級單元器頂部設(shè)置的出口相連接，用于將前級單元器頂部的輕介質(zhì)吸入；所述下部分離器底端設(shè)置重介質(zhì)出口，頂面上設(shè)置輕介質(zhì)出口 ；在最底部的單元器的噴射器處，輕介質(zhì)進口與該噴射器的吸入室相連接；與最頂部單元器頂端出口相連接的管道上設(shè)置機械泵，用于將輕介質(zhì)排入上部分離器或者與上部分離器相連接的噴射器的吸入室。(三)有益效果本發(fā)明提供的技術(shù)方案，采用噴射器替代現(xiàn)有技術(shù)中攪拌、震動、脈動等方式來實現(xiàn)傳質(zhì)、傳熱、混合或反應(yīng)過程，利用噴射器內(nèi)的高速湍動實現(xiàn)輕重介質(zhì)的充分混合，而在噴射器外的大部分區(qū)域，由于沒有激烈的湍流和大的擾動，使得輕重介質(zhì)的分離效率得到了很大的提高，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)塔、萃取塔、交換器的傳質(zhì)效率和沉降分離的矛盾， 使傳質(zhì)效率和沉降分離的效率同時獲得提高，而不是此消彼長。本發(fā)明提供的技術(shù)方案通過采用隔板將裝置分成有差異的壓力和濃度、密度區(qū)域形成相對獨立的空間，形成分節(jié)式階梯式分布，有利于傳質(zhì)濃度的保持，提高了推動力，同時提高效率。本發(fā)明提供的技術(shù)方案還具有結(jié)構(gòu)簡單，沒有動構(gòu)件，故障率低，設(shè)備規(guī)格小，節(jié)能的優(yōu)點，能夠廣泛應(yīng)用于傳質(zhì)、分離、化學(xué)反應(yīng)、溶解、換熱、能量均化等領(lǐng)域。


圖1是動力流上行的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是動力流下行的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3是圖1中介質(zhì)分布示意圖4是動力流上行的多節(jié)式橢圓封頭逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是動力流下行的多節(jié)式橢圓封頭逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是動力流上行的采用臥式單元器的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是動力流上行的噴射器外置的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是動力流下行的噴射器外置的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是噴射器外置的立式單元器的裝置示意圖； 圖10是采用臥式變徑單元器的噴射器外置的裝置示意其中1輕介質(zhì)出口，2上部分離器，3噴射器出口，4第一重介質(zhì)進口，5噴射器，6噴射器吸入管，7隔板，8第一輕介質(zhì)進口，9下部分離器，10重介質(zhì)出口，11第一法蘭式夾隔板，12 第二輕介質(zhì)進口，13噴射器進口，14第二重介質(zhì)進口，15液面，16單元器，17第一噴射器，18 第二噴射器，19第二法蘭式夾隔板，20壓力表，21溫度計，22視鏡，23單元器連接部，24、25、 26連接管道，27、32、33、35輕介質(zhì)輸送管，28,31,34重介質(zhì)輸送管，29第一機械泵，30第二機械泵。
具體實施例方式本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中傳質(zhì)、傳熱、混合或反應(yīng)過程裝置采用攪拌，震動，脈動等混合方式所帶來的效率低下問題，提供了一種基于噴射器的逆流式傳質(zhì)、傳熱、混合或反應(yīng)過程裝置，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的技術(shù)方案做進一步詳細(xì)說明。實施例一動力流上行的逆流式傳質(zhì)裝置
一種基于噴射器的逆流式傳質(zhì)裝置，作為動力流體的輕介質(zhì)由裝置下部上行，與裝置頂部下行的重介質(zhì)逆向混合，反應(yīng)，分離。具體地，如圖1所示，所述傳質(zhì)裝置由上到下依次包括密閉連接的上部分離器2，用于傳質(zhì)的單元器16，下部分離器9 ；所述上部分離器2上部設(shè)置輕介質(zhì)出口 1，上部分離器2下部封頭處設(shè)置第一重介質(zhì)進口 4 ；所述下部分離器9 頂端封頭處設(shè)置第一輕介質(zhì)進口 8，下部分離器9下端設(shè)置重介質(zhì)出口 10 ；所述單元器分為串連的復(fù)數(shù)節(jié)，每相鄰兩節(jié)的連接處設(shè)置用于隔斷流體的隔板7，隔板上設(shè)置噴射器5，所述噴射器5的吸入室連接噴射器吸入管6，所述噴射器吸入管6的另一端穿過隔板7連接到位于前級單元器的下部的噴射器吸入口附近。所述前級單元器是指動力流體運動方向上的下一節(jié)單元器，在本實施例中，是指位于上方的一節(jié)單元器；后級單元器是指動力流體運動方向后方的一節(jié)單元器，在本實施例中，是指位于下方的一節(jié)單元器。所述單元器最底部的一節(jié)上設(shè)置作為動力流體入口的第二輕介質(zhì)進口 12，所述第二輕介質(zhì)進口 12通過管道與出口向下的第一噴射器17的噴嘴相連。所述第一噴射器17 由第一法蘭式夾隔板11固定在所述單元器16最底部的一節(jié)上。所述第一法蘭式夾隔板11 還可以作為與下部分離器的分界。除第一噴射器17外，本實施例中的其他噴射器的出口均向上。所述隔板7和法蘭式夾隔板11將所述單元器分為不同壓力和密度，濃度的復(fù)數(shù)節(jié)。 在所述單元器的每一節(jié)中，密度不同，溶解度有限的輕介質(zhì)和重介質(zhì)分別位于該節(jié)單元器的上部和下部，如圖3所示，通過所述噴射器5和噴射器吸入管6將不同區(qū)域的介質(zhì)相互流通，混合，作用。工作時，重介質(zhì)從位于所述單元器最頂部一節(jié)上的所述第一重介質(zhì)進口 4加入， 并經(jīng)由噴射器吸入管6逐級下降。作為動力流體的高壓的輕介質(zhì)從所述第二輕介質(zhì)進口 12進入，經(jīng)由第一噴射器出口向下噴出并產(chǎn)生高壓，高壓將位于下部分離器9下層的重介質(zhì)經(jīng)底端的重介質(zhì)出口 10壓出，并將位于下部分離器9上層的輕介質(zhì)經(jīng)由噴射器壓入位于下部分離器9上方的單元器。在所述單元器的每一節(jié)，噴射器將作為動力流的相對高壓輕介質(zhì)向上噴出，由于噴射器的噴嘴直徑小，介質(zhì)高速噴出，在噴嘴附近形成局部真空，使得噴射器吸入管6能夠?qū)⑽挥谏戏揭还?jié)單元器底層的重介質(zhì)吸入到噴射器內(nèi)。經(jīng)噴嘴噴出的以輕介質(zhì)為主的動力流體和噴射器吸入管6吸入的重介質(zhì)在噴射器內(nèi)湍流混合，相互作用后，進入噴射器的擴散器，減速增壓后從噴射器出口 3排出，進入相對噴射器進口 13壓力較低的前級單元器，由于密度不同，輕介質(zhì)和重介質(zhì)分離后，輕介質(zhì)繼續(xù)進入前級單元器的噴射器，進行下一輪的相互作用，重介質(zhì)則沉于該區(qū)域下部，由噴射器吸入管6吸入后一級單元器的噴射器吸入室，繼續(xù)進行和輕介質(zhì)的相互作用。由至少一個相類似的階梯式密度和濃度下相互作用，輕重介質(zhì)在此逆向交換和作用，維持了很好的相對作用推動力，從而提高了效率。最后，輕介質(zhì)在所述上部分離器2中分離后，經(jīng)由輕介質(zhì)出口 1排出；重介質(zhì)在所述下部分離器9分離后，經(jīng)由所述重介質(zhì)出口 10排出，完成整個過程。作為冗余設(shè)計，在所述下部分離器的封頭上還設(shè)置第一輕介質(zhì)進口 8，當(dāng)作為動力流的輕介質(zhì)的量很大的時候，第一噴射器把大量的重介質(zhì)吸入和排出到下部分離器，造成不平衡，可以由第一輕介質(zhì)進口 8加入適量的輕介質(zhì)作為彌補。所述上部分離器和/或下部分離器上設(shè)置溫度計21和壓力表20。所述上部分離器2和/或下部分離器9和/或至少一節(jié)單元器上設(shè)置用于觀察流體狀態(tài)的視鏡22。實施例二動力流下行的逆流式傳質(zhì)裝置
一種基于噴射器的逆流式傳質(zhì)裝置，作為動力流體的重介質(zhì)由裝置上部下行，與裝置底部上行的輕介質(zhì)逆向混合，反應(yīng)，分離。具體地，如圖2所示，所述傳質(zhì)裝置由上到下依次包括密閉連接的上部分離器2，用于傳質(zhì)的單元器，下部分離器9 ；所述上部分離器2上部設(shè)置輕介質(zhì)出口 1，上部分離器2下部封頭處設(shè)置第一重介質(zhì)進口 4;所述下部分離器9頂端封頭處設(shè)置第一輕介質(zhì)進口 8，下部分離器9下端設(shè)置重介質(zhì)出口 10 ；所述單元器分為串連的復(fù)數(shù)節(jié)，每相鄰兩節(jié)的連接處設(shè)置用于隔斷流體的隔板7，隔板上設(shè)置噴射器5，所述噴射器5的吸入室連接噴射器吸入管6，所述噴射器吸入管6的另一端穿過隔板7連接到前級單元器的上部。所述前級單元器是指動力流體運動方向上的下一節(jié)單元器，在本實施例中，是指位于下方的一節(jié)單元器；后級單元器是指動力流體運動方向后方的一節(jié)單元器，在本實施例中，是指位于上方的一節(jié)單元器。所述單元器最頂部的一節(jié)上設(shè)置作為動力流體入口的第二重介質(zhì)進口 14，所述第二重介質(zhì)進口 14通過管道與出口向上的第二噴射器18的噴嘴相連。所述第二噴射器18由第二法蘭式夾隔板19固定在所述單元器最頂部的一節(jié)上。所述第二法蘭式夾隔板19還可以作為與上部分離器的分界。除第二噴射器外，本實施例中其他的噴射器出口均向下。所述隔板7和第二法蘭式夾隔板19將所述單元器分為不同壓力和密度，濃度的復(fù)數(shù)節(jié)。在所述單元器的每一節(jié)中，密度不同，溶解度有限的輕介質(zhì)和重介質(zhì)分別位于該節(jié)單元器的上部和下部，如圖3所示，通過所述噴射器5和噴射器吸入管6將不同區(qū)域的介質(zhì)相互流通， 混合，作用。工作時，輕介質(zhì)從位于所述單元器最底部一節(jié)上的所述第一輕介質(zhì)進口 8加入， 并經(jīng)由噴射器吸入管6逐級上升。作為動力流體的高壓的重介質(zhì)從所述第二重介質(zhì)進口 14 進入，經(jīng)由第二噴射器出口向上噴出并產(chǎn)生高壓，高壓將位于上部分離器上層的輕介質(zhì)經(jīng)頂端的輕介質(zhì)出口 1壓出，并將位于上部分離器下層的重介質(zhì)經(jīng)由噴射器壓入位于上部分離器2下方的單元器。在所述單元器的每一節(jié)，噴射器將作為動力流的高壓重介質(zhì)向下噴出，由于噴射器的噴嘴直徑小，介質(zhì)高速噴出，在噴嘴附近形成局部真空，使得噴射器吸入管6能夠?qū)⑽挥谙路揭还?jié)單元器頂層的輕介質(zhì)吸入到噴射器內(nèi)。經(jīng)噴嘴噴出的以重介質(zhì)為主的動力流體和噴射器吸入管6吸入的輕介質(zhì)在噴射器內(nèi)湍流混合，相互作用后，進入噴射器的擴散器，減速增壓后從噴射器出口 3排出，進入相對噴射器進口 13的壓力較低的前一節(jié)單元器。由于密度不同，輕介質(zhì)和重介質(zhì)分離后，重介質(zhì)繼續(xù)進入下一級噴射器，進行下一輪的相互作用，輕介質(zhì)則浮于該區(qū)域上部，由噴射器吸入管6吸入后一級單元器的噴射器吸入室，繼續(xù)進行和重介質(zhì)的相互作用。由至少一個相類似的階梯式密度和濃度下的相互作用，輕重介質(zhì)逆向交換和作用，維持了很好的相對作用推動力，從而提高了效率。最后，輕介質(zhì)在所述上部分離器2中分離后，經(jīng)由輕介質(zhì)出口 1排出；重介質(zhì)在所述下部分離器9分離后，經(jīng)由所述重介質(zhì)出口 10排出，完成整個過程。作為冗余設(shè)計，在所述上部分離器的封頭上還設(shè)置第一重介質(zhì)進口 4，當(dāng)作為動力流的重介質(zhì)的量很大的時候，第二噴射器把大量的重介質(zhì)吸入和排出到下部分離器，造成不平衡，可以由第一重介質(zhì)進口 4加入適量的重介質(zhì)作為彌補。所述上部分離器和/或下部分離器上設(shè)置溫度計21和壓力表20。所述上部分離器和/或下部分離器和/或至少一節(jié)單元器上設(shè)置用于觀察流體狀態(tài)的視鏡22。實施例三動力流上行的多節(jié)式逆流式傳質(zhì)裝置
本實施例所提供的技術(shù)方案與實施例一大致相同，區(qū)別僅在于實施例一所述的單元器16是整體的罐狀并由復(fù)數(shù)個隔板分離成復(fù)數(shù)節(jié)，而本實施例中的單元器是由復(fù)數(shù)個獨立的罐狀單元器串聯(lián)組成，每相鄰兩節(jié)單元器之間設(shè)置用于連通單元器的連接部23，連接部23可以是另行獨立或與單元器相連的管狀物，噴射器也可以設(shè)在此部位，噴射器吸入部位可以用管道從單元器外殼或下一級連接部將被吸介質(zhì)吸入。所述連接部23內(nèi)設(shè)置隔板，隔板上固定設(shè)置所述噴射器。每節(jié)罐狀單元器的封頭可以采取橢圓形封頭，如圖4所示，具有受力好的優(yōu)點，適用于壓力高、直徑大的設(shè)備，但是造價高；也可以采取錐形封頭，具有造價低，無死區(qū)等優(yōu)點，輕重介質(zhì)在錐形封頭處更集中，液體流動阻力降低。與實施例一中的整體式單元器相比，本實施例中的多節(jié)式單元器具有高度低、安裝方便、各區(qū)沉降分離可以取不同、調(diào)試檢修方便等優(yōu)點。實施例四動力流下行的多節(jié)式逆流式傳質(zhì)裝置
本實施例所提供的技術(shù)方案與實施例二大致相同，區(qū)別僅在于實施例二所述的單元器是整體的罐狀并由復(fù)數(shù)個隔板分離成復(fù)數(shù)節(jié)，而本實施例中的單元器是由復(fù)數(shù)個獨立的罐狀單元器串聯(lián)組成，每相鄰兩節(jié)單元器之間設(shè)置用于連通單元器的連接部23，所述連接部內(nèi)設(shè)置隔板，隔板上固定設(shè)置所述噴射器。每節(jié)罐狀單元器的封頭可以采取橢圓形封頭， 如圖5所示，具有受力好的優(yōu)點，適用于壓力高、直徑大的設(shè)備，但是造價高；也可以采取錐形封頭，具有造價低，無死區(qū)等優(yōu)點，輕重介質(zhì)在錐形封頭處更集中，液體流動阻力降低。與實施例二中的整體式單元器相比，本實施例中的多節(jié)式單元器具有高度低、安裝方便、各區(qū)沉降分離可以取不同、調(diào)試檢修方便等優(yōu)點。實施例五動力流上行的采用臥式單元器的逆流式傳質(zhì)裝置
本實施例所提供的技術(shù)方案與實施例三大致相同，區(qū)別僅在于實施例三所述的分離器和單元器分別是直立式的分離器和單元器，而本實施例中的分離器和單元器是臥式的分離器和單元器，如圖6所示。所述上部分離器通過兩個管道MJ6與單元器連接，其中連接管道M內(nèi)設(shè)置開口向上的噴射器，用于將作為動力流體的高壓輕介質(zhì)向上噴入上部分離器，另一根管道沈直接連通上部分離器底部和所述的單元器，用于使上部分離器底部的重介質(zhì)向下進入到單元器。所述下部分離器也采用兩根管道與位于其上方的單元器相連，其中一根內(nèi)接入第二輕介質(zhì)進口，用于加入作為動力流體的高壓輕介質(zhì)；另一根管道25內(nèi)設(shè)置開口向上的噴射器，用于將作為動力流體的高壓輕介質(zhì)向上噴入前級單元器。與實施例三中的直立式分離器和單元器相比，本實施例中的臥式分離器和單元器具有高度低、安裝方便、各區(qū)沉降分離可以取不同、調(diào)試檢修方便等優(yōu)點。實施例六動力流下行的采用臥式單元器的逆流式傳質(zhì)裝置
本實施例所提供的技術(shù)方案與實施例四大致相同，區(qū)別僅在于實施例四所述的分離器和單元器分別是直立式的分離器和單元器，而本實施例中的分離器和單元器是臥式的分離器和單元器。所述下部分離器通過兩個管道與單元器連接，其中一根管道內(nèi)設(shè)置開口向下的噴射器，用于將作為動力流體的高壓重介質(zhì)向下噴入下部分離器，另一根管道直接連通下部分離器底部和所述的單元器，用于使下部分離器頂部的輕介質(zhì)向上進入到單元器。 所述上部分離器也采用兩根管道與位于其下方的單元器相連，其中一根內(nèi)接入第二重介質(zhì)進口，用于加入作為動力流體的高壓重介質(zhì)；另一根管道內(nèi)設(shè)置開口向下的噴射器，用于將作為動力流體的高壓重介質(zhì)向下噴入前級單元器。與實施例四中的直立式分離器和單元器相比，本實施例中的臥式分離器和單元器具有高度低、安裝方便、各區(qū)沉降分離可以取不同、調(diào)試檢修方便等優(yōu)點。實施例七動力流上行、噴射器外置的臥式逆流傳質(zhì)裝置
本實施例所提供的技術(shù)方案與實施例五大致相同，區(qū)別僅在于實施例五所述噴射器是內(nèi)置的，而本實施例中的噴射器是置于分離器和單元器之外的。具體地，如圖7所示，采用在下部分離器上設(shè)置第二輕介質(zhì)進口、從而實現(xiàn)動力流上行的方式。每一個臥式分離器和單元器的側(cè)面的封頭上均設(shè)置噴射器出口向內(nèi)的噴射器。所述噴射器的噴嘴通過輕介質(zhì)輸送管27與位于其下方的后級單元器頂部設(shè)置的出口相連接，用于將作為動力流的輕介質(zhì)噴入；所述噴射器的吸入室通過重介質(zhì)輸送管觀與位于其上方的前級單元器底部設(shè)置的出口相連接，用于將前級單元器底部的重介質(zhì)吸入，以使輕重介質(zhì)相混合、作用。所述上部分離器頂端設(shè)置輕介質(zhì)出口，底面上設(shè)置重介質(zhì)出口。在最頂部的單元器的噴射器處，重介質(zhì)進口與該噴射器的吸入室相連接，用以加入重介質(zhì)。與最底部單元器底端出口相連接的管道上設(shè)置機械泵四，用于將重介質(zhì)排入下部分離器或者與下部分離器相連接的噴射器的吸入室。與實施例五中的內(nèi)置噴射器相比，本實施例中采用外置噴射器的技術(shù)方案具有調(diào)試、維護、安裝方便等優(yōu)點。實施例八動力流下行、噴射器外置的臥式逆流傳質(zhì)裝置
本實施例所提供的技術(shù)方案與實施例六大致相同，區(qū)別僅在于實施例六所述噴射器是內(nèi)置的，而本實施例中的噴射器是置于分離器和單元器之外的。具體地，如圖8所示，采用在上部分離器上設(shè)置第二重介質(zhì)進口、從而實現(xiàn)動力流下行的方式。每一個臥式分離器和單元器的側(cè)面的封頭上均設(shè)置噴射器出口向內(nèi)的噴射器。所述噴射器的噴嘴通過重介質(zhì)輸送管31與位于其上方的后級單元器底部設(shè)置的出口相連接，用于將作為動力流的重介質(zhì)噴入；所述噴射器的吸入室通過輕介質(zhì)輸送管32與位于其下方的前級單元器頂部設(shè)置的出口相連接，用于將前級單元器頂部的輕介質(zhì)吸入，以使輕重介質(zhì)相混合、作用。所述下部分離器底端設(shè)置重介質(zhì)出口，頂面上設(shè)置輕介質(zhì)出口。在下部分離器的噴射器處，輕介質(zhì)進口與該噴射器的吸入室相連接，用以加入輕介質(zhì)。與最頂部單元器頂端出口相連接的管道上設(shè)置機械泵30，用于將輕介質(zhì)排入上部分離器或者與上部分離器相連接的噴射器的吸入室。與實施例六中的內(nèi)置噴射器相比，本實施例中采用外置噴射器的技術(shù)方案具有調(diào)試、維護、安裝方便等優(yōu)點。實施例九噴射器外置、采用立式單元器的逆流式傳質(zhì)裝置
本實施例所提供的技術(shù)方案與實施例三大致相同，區(qū)別僅在于實施例三是在上下相鄰的兩個單元器之間設(shè)置連接部、將噴射器設(shè)置在所述連接部之內(nèi)，而本實施例中的技術(shù)方案是將噴射器完全置于所述單元器的外部。如圖9所示，所述噴射器的進口與其上方單元器的連接部相連接，作為動力流的重介質(zhì)由上至下經(jīng)過噴射器進入，并經(jīng)噴射器出口噴出至下方的單元器。位于單元器上部的輕介質(zhì)被上方單元器下部連接的噴射器產(chǎn)生的真空向上吸走，經(jīng)輕介質(zhì)輸送管33和噴射器進入上方單元器。類似地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實施例公開的技術(shù)方案、并結(jié)合實施例四的說明，在不需要付出創(chuàng)造性勞動的前提下實現(xiàn)動力流上行的噴射器外置、采用立式單元器的逆流式傳質(zhì)裝置，這里不再贅述。實施例十采用臥式變徑式單元器的逆流式傳質(zhì)裝置
本實施例所提供的技術(shù)方案與實施例九大致相同，區(qū)別僅在于本實施例所采用的臥式單元器，其外徑是沿著噴射器噴出的方向逐漸增大的，如圖10所示。并且，在上部分離器的下部設(shè)置外置的第三噴射器，將重介質(zhì)噴入，上部分離器下方的單元器所向上排出的輕介質(zhì)通過機械泵排入第三噴射器的吸入室或由上方排入上部分離器。在下部分離器的上部設(shè)置外置的第四噴射器，將輕介質(zhì)噴入，下部分離器上方的單元器所排出的重介質(zhì)通過機械泵排入第四噴射器的吸入室或者直接進入下部分離器。采用變徑的臥式單元器，不僅容易分離輕重介質(zhì)，而且分離后的輕重介質(zhì)容易匯集。以上內(nèi)容是結(jié)合優(yōu)選的實施例對本發(fā)明所做的具體說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施方式
僅限于本實施例的說明。例如，上述具體實施例中的傳質(zhì)裝置不僅僅用于傳質(zhì)，同樣也可以用于傳熱、混合、反應(yīng)以及上述幾種功能的組合應(yīng)用。所述噴射器也可以用泵或空氣壓縮機取代，當(dāng)傳質(zhì)介質(zhì)為液體時采用泵，介質(zhì)為氣體時采用空氣壓縮機，直接用泵或壓縮機的進口與所述噴射器吸入口所在流體區(qū)域相連。對本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演和變換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于噴射器的逆流式傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)裝置，包括用于傳質(zhì)、傳熱或反應(yīng)的單元器，所述單元器頂部具有用于排出輕介質(zhì)的出口、底部具有用于排出重介質(zhì)的出口，所述單元器分為串連的復(fù)數(shù)節(jié)，每相鄰兩節(jié)的連接處設(shè)置用于隔斷所述單元器的隔板，隔板上設(shè)置噴射器，所述噴射器的吸入室連接噴射器吸入管，所述噴射器吸入管的另一端穿過隔板連接到前級單元器；還包括位于單元器頂部或者底部的動力流進口，所述動力流進口通過管道與噴射器的噴嘴相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述動力流進口是位于所述單元器底部的第二輕介質(zhì)進口，與所述第二輕介質(zhì)進口相連的第一噴射器的出口向下，其余噴射器的出口向上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述動力流進口是位于所述單元器頂部的第二重介質(zhì)進口，與所述第二重介質(zhì)進口相連的第二噴射器的出口向上，其余噴射器的出口向下。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于所述單元器是整體的罐狀并由復(fù)數(shù)個隔板分離成復(fù)數(shù)節(jié)；或者，所述單元器是由復(fù)數(shù)個獨立的罐狀單元器串連組成，每相鄰兩節(jié)單元器之間設(shè)置用于連通單元器的連接部，所述連接部內(nèi)設(shè)置隔板，隔板上固定設(shè)置所述噴射器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述獨立的罐狀單元器的封頭為橢圓形封頭或者錐形封頭，所述獨立的罐狀單元器是直立式的或者臥式的罐狀單元器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述臥式的罐狀單元器的外徑是沿著動力流體噴出的方向逐漸增大的。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于還包括與所述單元器頂部出口密閉連接的上部分離器和與所述單元器底部出口密閉連接的下部分離器；所述上部分離器設(shè)置第一重介質(zhì)進口，上部分離器頂部設(shè)置輕介質(zhì)出口 ；所述下部分離器設(shè)置第一輕介質(zhì)進口，下部分離器底端設(shè)置重介質(zhì)出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述第一噴射器由第一法蘭式夾隔板固定在所述單元器內(nèi)和/或所述第二噴射器由第二法蘭式夾隔板固定在所述單元器內(nèi)；所述上部分離器和/或下部分離器和/或至少一節(jié)單元器上設(shè)置用于觀察流體狀態(tài)的視鏡，所述上部分離器和/或下部分離器上設(shè)置溫度計和/或壓力表。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于當(dāng)采用在下部分離器上設(shè)置作為動力流的第二輕介質(zhì)進口并且采用獨立的罐狀臥式單元器時，所述上部分離器、下部分離器和單元器的封頭上均設(shè)置出口向內(nèi)的噴射器，所述噴射器的噴嘴通過管道與位于其下方的后級單元器頂部設(shè)置的出口相連接，用于將作為動力流的輕介質(zhì)噴入；所述噴射器的吸入室通過管道與位于其上方的前級單元器底部設(shè)置的出口相連接，用于將前級單元器底部的重介質(zhì)吸入；所述上部分離器頂端設(shè)置輕介質(zhì)出口，底面上設(shè)置重介質(zhì)出口 ；在最頂部的單元器的噴射器處，重介質(zhì)進口與該噴射器的吸入室相連接；與最底部單元器底端出口相連接的管道上設(shè)置機械泵，用于將重介質(zhì)排入下部分離器或者與下部分離器相連接的噴射器的吸入室。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于當(dāng)采用在上部分離器上設(shè)置作為動力流的第二重介質(zhì)進口并且采用獨立的罐狀臥式單元器時，所述上部分離器、下部分離器和單元器的封頭上均設(shè)置出口向內(nèi)的噴射器，所述噴射器的噴嘴通過管道與位于其上方的后級單元器底部設(shè)置的出口相連接，用于將作為動力流的重介質(zhì)噴入；所述噴射器的吸入室通過管道與位于其下方的前級單元器頂部設(shè)置的出口相連接，用于將前級單元器頂部的輕介質(zhì)吸入；所述下部分離器底端設(shè)置重介質(zhì)出口，頂面上設(shè)置輕介質(zhì)出口 ；在最底部的單元器的噴射器處，輕介質(zhì)進口與該噴射器的吸入室相連接；與最頂部單元器頂端出口相連接的管道上設(shè)置機械泵，用于將輕介質(zhì)排入上部分離器或者與上部分離器相連接的噴射器的吸入室。
全文摘要
本發(fā)明屬于化學(xué)工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于噴射器的逆流式傳質(zhì)、傳熱或反應(yīng)裝置，由上到下依次包括密閉連接的上部分離器，傳質(zhì)、傳熱或反應(yīng)過單元器，下部分離器；所述上部分離器頂部設(shè)置輕介質(zhì)出口，所述下部分離器底端設(shè)置重介質(zhì)出口；所述單元器分為串連的復(fù)數(shù)節(jié)，每相鄰兩節(jié)的連接處設(shè)置用于隔斷流體的隔板，隔板上設(shè)置噴射器，所述噴射器的吸入室連接噴射器吸入管，所述噴射器吸入管的另一端穿過隔板連接到前級單元器；還包括位于單元器頂部或者底部的動力流進口，所述動力流進口通過管道與噴射器的噴嘴相連接。本發(fā)明具有傳質(zhì)、傳熱或反應(yīng)過程效率高、推動力大、復(fù)數(shù)級分離、故障率低、等優(yōu)點。
文檔編號B01J19/26GK102350294SQ201110205450
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者董欣 申請人:董欣