本發(fā)明涉及一種有效提高混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率的單相或多相反應(yīng)裝置，屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在化工、生物、石油、冶金等行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)中，絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)都涉及單相或多相傳質(zhì)過(guò)程，例如在蒸餾過(guò)程中是物質(zhì)在氣相與液相之間傳遞，以及氣體吸收、曝氣、氣體洗脫等氣液反應(yīng)，即多相反應(yīng)；在萃取中是物質(zhì)在兩液相之間傳遞，即單相反應(yīng)，但在反應(yīng)的過(guò)程中，反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)抑制反應(yīng)進(jìn)行或抑制反應(yīng)達(dá)到平衡，只有保證較高的相間對(duì)流傳質(zhì)速率，才能提高反應(yīng)過(guò)程的效率。

傳質(zhì)設(shè)備是一種促進(jìn)單相或多相密切接觸的設(shè)備，常見的傳質(zhì)設(shè)備有填充塔、板式塔、噴淋塔、固定床、移動(dòng)床、混合澄清槽等，然而這些設(shè)備由于需要延長(zhǎng)物料之間接觸時(shí)間和接觸面積來(lái)提高傳質(zhì)速率，因此建成的體積通常較為龐大，有的反應(yīng)塔的高度甚至高達(dá)幾十米，存在占地面積大，造價(jià)較高，混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率低，安全隱患等問(wèn)題。

為此，研發(fā)一種混合強(qiáng)度大、傳質(zhì)速率高、應(yīng)用范圍廣，既可處理單相反應(yīng)，也可處理多相反應(yīng)的反應(yīng)裝置是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題及不足，本發(fā)明提供一種有效提高混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率的單相或多相反應(yīng)裝置。該單相或多相反應(yīng)裝置能夠有效提高混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種有效提高混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率的單相或多相反應(yīng)裝置，包括筒體1a、隔離環(huán)盤2、傳質(zhì)盤3、葉輪4、傳動(dòng)軸5、進(jìn)料室6、底座9、進(jìn)料端蓋1b和出料端蓋1c；反應(yīng)裝置的殼體1由進(jìn)料端蓋1b、出料端蓋1c和筒體1a組成，并固定在底座9上；傳動(dòng)軸5穿過(guò)筒體1a，由兩個(gè)軸承座固定；隔離環(huán)盤2將殼體1a內(nèi)分為混合室和分離室兩個(gè)區(qū)間；混合室由進(jìn)料端蓋1b、傳質(zhì)盤3以及隔離環(huán)盤2組成；進(jìn)料端蓋1b上設(shè)有進(jìn)料通孔7并連接混合室；分離室由隔離環(huán)盤2、葉輪4和出料端蓋1c組成；傳質(zhì)盤3和葉輪4固定在傳動(dòng)軸5上，并隨傳動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，使通過(guò)其中的單相或多相流體被切割成細(xì)小流體實(shí)現(xiàn)混合傳質(zhì)；反應(yīng)流體進(jìn)入分離室被固定在傳動(dòng)軸5上的葉輪4離心分離，重相被甩到殼體外圈，輕相被重相擠到傳動(dòng)軸附近；出料端蓋1c表面上靠近傳動(dòng)軸5位置處設(shè)有輕相出料通孔8a，出料端蓋1c表面外部設(shè)有重相出料通孔8b。

所述的進(jìn)料端蓋1b的外側(cè)面靠近傳動(dòng)軸部位，設(shè)置有多每相流體的進(jìn)料環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽一側(cè)連接著進(jìn)料室6上相對(duì)應(yīng)的流體管道，另一側(cè)分布有若干進(jìn)料通孔7，使反應(yīng)流體由凹槽流入到混合室中。

所述傳質(zhì)盤兩側(cè)、進(jìn)料端蓋1b的內(nèi)側(cè)面、隔離環(huán)盤2朝向混合室一側(cè)分為不同區(qū)，全部或部分區(qū)上設(shè)置有若干導(dǎo)流筋或?qū)Я鳒希黄渲袑?dǎo)流筋高度為0.1~20mm，導(dǎo)流溝深度為0.1~20mm。

所述傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距可調(diào)，調(diào)整范圍為0.01~10mm；同時(shí)，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距也可調(diào)，調(diào)整范圍為0.01~10mm。

所述的傳質(zhì)盤3、葉輪4的轉(zhuǎn)速為50~5000r/min。

所述傳質(zhì)盤3、隔離環(huán)盤2、葉輪4為多個(gè)，多個(gè)傳質(zhì)盤3、隔離環(huán)盤2、葉輪4之間串聯(lián)設(shè)置。

所述的葉輪4的葉片母線為阿基米德螺旋線。

所述的隔離環(huán)盤2帶有正電荷，所述的傳質(zhì)盤3帶有負(fù)電荷。

所述的殼體1a的內(nèi)部設(shè)置有傳熱通道，且殼體1a內(nèi)部材料為高導(dǎo)熱系數(shù)材料，殼體1a的外部材料為耐高溫、耐磨損或耐腐蝕材料，如316L不銹鋼和哈氏合金。

所述的進(jìn)入反應(yīng)器的物料為液-液?jiǎn)蜗辔锪?，或是?液、氣-液-液、液-液-固、氣-液-固多相物料。

所述的進(jìn)料室設(shè)置有物料流量控制閥。

該單相或多相反應(yīng)裝置的使用原理為：

將上述制得的反應(yīng)溶液依次進(jìn)入進(jìn)料室6、進(jìn)料端蓋1b上的進(jìn)料通孔7到達(dá)混合室，流體物料在離心力的作用下發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)使物料得到混合，并且期間經(jīng)過(guò)由進(jìn)料端蓋1b內(nèi)側(cè)面與傳質(zhì)盤3組成的導(dǎo)流溝結(jié)構(gòu)，將流體物料剪切、破碎為尺寸極小的液滴，使得流體的比表面積急劇增大，流體物料的混合得到進(jìn)一步加強(qiáng)，從而大大加強(qiáng)傳質(zhì)速率；當(dāng)流體物料到達(dá)混合室邊緣時(shí)，由于進(jìn)料通孔7后續(xù)進(jìn)入的流體的壓力以及葉輪4轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的“抽力”，使得流體物料能夠克服離心力作用，從而使得流體物料從傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2組成的空間內(nèi)，旋轉(zhuǎn)著向傳動(dòng)軸5移動(dòng)，期間流體物料經(jīng)過(guò)傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2組成的導(dǎo)流溝結(jié)構(gòu)，讓流體物料的混合得到再次加強(qiáng)，加強(qiáng)混合的同時(shí)還進(jìn)一步延長(zhǎng)了混合時(shí)間；然后流體物料穿過(guò)隔離環(huán)盤2到達(dá)分離室，在葉輪4轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力的作用下，使密度較大的萃余液流向分離室邊緣，并通過(guò)出料端蓋1c邊緣的萃余液出料通孔8b流出并收集；而密度較小的負(fù)載銅的有機(jī)相則被重相壓回到靠近傳動(dòng)軸5的區(qū)域，從出料端蓋1c靠近中心位置的有機(jī)相出料通孔8a流出并收集，完成相分離過(guò)程。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明混合室中的導(dǎo)流溝或?qū)Я鹘钅軌驅(qū)⒘黧w物料切割成為尺寸極小的液滴，使得流體物料的比表面積急劇增大，進(jìn)而大大加強(qiáng)混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率，增強(qiáng)反應(yīng)速率；

2、本發(fā)明不僅可以處理液-液等單相反應(yīng)，也可以處理氣-液、氣-液-液、氣-液-固、液-液-固等多相反應(yīng)，也可進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，以及某些需要催化劑和加熱的反應(yīng)均可在本裝置中進(jìn)行，具有應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)；

3、本發(fā)明能夠通過(guò)調(diào)節(jié)物料進(jìn)入混合室的流量、傳質(zhì)盤的轉(zhuǎn)速、傳質(zhì)盤與進(jìn)料端蓋之間間距、傳質(zhì)盤與隔離環(huán)盤之間間距，并且外盤的殼體內(nèi)部設(shè)置有傳熱通道，從而調(diào)節(jié)物料混合強(qiáng)度、混合時(shí)間、反應(yīng)溫度，能夠適應(yīng)不同反應(yīng)的條件要求；

4、多個(gè)本發(fā)明能夠串聯(lián)和/或并聯(lián)從而加強(qiáng)傳質(zhì)速率，也可在混合室中設(shè)置多個(gè)傳質(zhì)盤，多個(gè)傳質(zhì)盤之間串聯(lián)和/或并聯(lián)，分離室中設(shè)置多個(gè)葉輪，多個(gè)葉輪之間串聯(lián)和/或并聯(lián)，來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)反應(yīng)效果；

5、在物料化學(xué)反應(yīng)急劇放熱時(shí)，本發(fā)明能夠?qū)崃客ㄟ^(guò)傳熱通道極快速的移出反應(yīng)區(qū)域，從而確保反應(yīng)過(guò)程的安全性；

6、本發(fā)明的葉輪葉片母線為阿基米德螺線，能夠有效降低能耗；

7、本發(fā)明體積小巧，能夠有效提高反應(yīng)的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明圖1N-N面剖視圖；

圖3是本發(fā)明隔離環(huán)盤與混合室接觸面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明圖3N-N面剖視圖；

圖5是本發(fā)明傳質(zhì)盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明圖5N-N面剖視圖；

圖7是本發(fā)明葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明圖7N-N面剖視圖；

圖9為進(jìn)料端蓋內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為進(jìn)料端蓋外側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為進(jìn)料端蓋剖面（N-N面）結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為出料端蓋內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為出料端蓋外側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為出料端蓋剖面（N-N面）結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-外盤，1a-筒體，1b-進(jìn)料端蓋，1c-出料端蓋，2-隔離環(huán)盤，3-傳質(zhì)盤，4-葉輪，5-傳動(dòng)軸，6-進(jìn)料室，7-進(jìn)料通孔，8a-有機(jī)相出料通孔，8b-萃余液出料通孔，9-底座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

物料準(zhǔn)備：將CuSO₄·5H₂O和Fe₂(SO₄)₃溶解于去離子水中，制得濃度為Cu²⁺=3g/l，F(xiàn)e³⁺=1g/l的水溶液。同時(shí)，用DZ988N銅萃取劑和260#煤油制得體積分?jǐn)?shù)為15%左右的有機(jī)相，并且有機(jī)相不需要皂化。

在使用雷磁pH計(jì)來(lái)檢測(cè)溶液酸度前，分別用酸性pH緩沖液（pH=4.0、pH=6.86）對(duì)其進(jìn)行二次標(biāo)定，然后用NaOH溶液和H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)溶液的酸度，是pH值為2。

參數(shù)設(shè)定：試驗(yàn)裝置的傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距為0.5mm，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距為0.5mm，電機(jī)使傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速在500r/min；有機(jī)相流速為500ml/min，水相流速為250ml/min。

工作過(guò)程：開啟電機(jī)后，傳動(dòng)軸5帶動(dòng)傳質(zhì)盤3和葉輪4開始轉(zhuǎn)動(dòng)；制得的水溶液和有機(jī)相由進(jìn)料口依次經(jīng)過(guò)進(jìn)料室6、進(jìn)料端蓋1b上的進(jìn)料通孔7到達(dá)混合室，流體物料在離心力的作用下發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)使物料得到混合，并且期間經(jīng)過(guò)由進(jìn)料端蓋1b內(nèi)側(cè)面與傳質(zhì)盤3組成的導(dǎo)流溝結(jié)構(gòu)，將流體物料剪切、破碎為尺寸極小的液滴，使得流體的比表面積急劇增大，流體物料的混合得到進(jìn)一步加強(qiáng)，從而大大加強(qiáng)傳質(zhì)速率；當(dāng)流體物料到達(dá)混合室邊緣時(shí)，由于進(jìn)料通孔7后續(xù)進(jìn)入的流體的壓力以及葉輪4轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的“抽力”，使得流體物料能夠克服離心力作用，從而使得流體物料從傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2組成的空間內(nèi)，旋轉(zhuǎn)著向傳動(dòng)軸5移動(dòng)，期間流體物料經(jīng)過(guò)傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2組成的導(dǎo)流溝結(jié)構(gòu)，讓流體物料的混合得到再次加強(qiáng)，加強(qiáng)混合的同時(shí)還進(jìn)一步延長(zhǎng)了混合時(shí)間；然后流體物料穿過(guò)隔離環(huán)盤2到達(dá)分離室，在葉輪4轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力的作用下，使密度較大的萃余液流向分離室邊緣，并通過(guò)出料端蓋1c邊緣的出料通孔8流出并收集；而密度較小的負(fù)載銅的有機(jī)相則被重相壓回到靠近傳動(dòng)軸5的區(qū)域，從出料端蓋1c靠近中心位置的出料通孔8流出并收集，完成相分離過(guò)程。

試驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)分析得銅萃取率達(dá)99%，而鐵離子幾乎不被萃取到有機(jī)相。

實(shí)施例2

物料準(zhǔn)備：將CuSO₄·5H₂O和Fe₂(SO₄)₃溶解于去離子水中，制得濃度為Cu²⁺=0.6 g/l，F(xiàn)e³⁺=2g/l的水溶液。同時(shí)，用DZ988N銅萃取劑和260#煤油制得體積分?jǐn)?shù)為15%左右的有機(jī)相，并且有機(jī)相不需要皂化。

在使用雷磁pH計(jì)來(lái)檢測(cè)溶液酸度前，分別用酸性pH緩沖液（pH=4.0、pH=6.86）對(duì)其進(jìn)行二次標(biāo)定，然后用NaOH溶液和H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)溶液的酸度，是pH值為2。

參數(shù)設(shè)定：試驗(yàn)裝置的傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距為0.01mm，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距為0.01mm，電機(jī)使傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速在50r/min；有機(jī)相流速為500ml/min，水相流速為250ml/min。

試驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)分析，萃余液中的銅離子和鐵離子含量，并計(jì)算得銅萃取率達(dá)98.87%，而鐵離子幾乎不被萃取到有機(jī)相。

實(shí)施例3

物料準(zhǔn)備：將CuSO₄·5H₂O和Fe₂(SO₄)₃溶解于去離子水中，制得濃度為Cu²⁺⁼0.3g/l，F(xiàn)e³⁺=5g/l的水溶液。同時(shí)，用DZ988N銅萃取劑和260#煤油制得體積分?jǐn)?shù)為15%左右的有機(jī)相，并且有機(jī)相不需要皂化。

在使用雷磁pH計(jì)來(lái)檢測(cè)溶液酸度前，分別用酸性pH緩沖液（pH=4.0、pH=6.86）對(duì)其進(jìn)行二次標(biāo)定，然后用NaOH溶液和H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)溶液的酸度，是pH值為2。

參數(shù)設(shè)定：試驗(yàn)裝置的傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距為10mm，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距為10mm，電機(jī)使傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速在5000r/min；有機(jī)相流速為500ml/min，水相流速為250ml/min。

試驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)分析得銅萃取率達(dá)97.68%，而鐵離子幾乎不被萃取到有機(jī)相。

實(shí)施例4

物料準(zhǔn)備：將In₂(SO₄)₃、ZnSO₄·7H₂O和Fe₂(SO₄)₃溶解于去離子水中，配制濃度為In²⁺=3g/l，Zn²⁺=5g/l，F(xiàn)e³⁺=5g/l的水溶液。同時(shí)，用P204銦萃取劑和260#煤油配制體積分?jǐn)?shù)為30%左右的有機(jī)相，并且有機(jī)相不需要皂化。

在使用雷磁pH計(jì)來(lái)檢測(cè)溶液酸度前，分別用酸性pH緩沖液（pH=4.0、pH=6.86）對(duì)其進(jìn)行二次標(biāo)定，然后用NaOH溶液和H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)溶液的酸度，是pH值為0.4。

參數(shù)設(shè)定：試驗(yàn)裝置的傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距為0.5mm，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距為0.5mm，電機(jī)使傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速在500r/min；有機(jī)相流速為500ml/min，水相流速為500ml/min。

工作過(guò)程：開啟電機(jī)后，傳動(dòng)軸5帶動(dòng)傳質(zhì)盤3和葉輪4開始轉(zhuǎn)動(dòng)；制得的水溶液和有機(jī)相由進(jìn)料口依次經(jīng)過(guò)進(jìn)料室6、進(jìn)料端蓋1b上的進(jìn)料通孔7到達(dá)混合室，流體物料在離心力的作用下發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)使物料得到混合，并且期間經(jīng)過(guò)由進(jìn)料端蓋1b內(nèi)側(cè)面與傳質(zhì)盤3組成的導(dǎo)流溝結(jié)構(gòu)，將流體物料剪切、破碎為尺寸極小的液滴，使得流體的比表面積急劇增大，流體物料的混合得到進(jìn)一步加強(qiáng)，從而大大加強(qiáng)傳質(zhì)速率；當(dāng)流體物料到達(dá)混合室邊緣時(shí)，由于進(jìn)料通孔7后續(xù)進(jìn)入的流體的壓力以及葉輪4轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的“抽力”，使得流體物料能夠克服離心力作用，從而使得流體物料從傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2組成的空間內(nèi)，旋轉(zhuǎn)著向傳動(dòng)軸5移動(dòng)，期間流體物料經(jīng)過(guò)傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2組成的導(dǎo)流溝結(jié)構(gòu)，讓流體物料的混合得到再次加強(qiáng)，加強(qiáng)混合的同時(shí)還進(jìn)一步延長(zhǎng)了混合時(shí)間；然后流體物料穿過(guò)隔離環(huán)盤2到達(dá)分離室，在葉輪4轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力的作用下，使密度較大的萃余液流向分離室邊緣，并通過(guò)出料端蓋1c邊緣的出料通孔8流出并收集；而密度較小的負(fù)載銅的有機(jī)相則被重相壓回到靠近傳動(dòng)軸5的區(qū)域，從出料端蓋1c靠近中心位置的出料通孔8流出并收集，完成相分離過(guò)程。

試驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)分析得銦萃取率高達(dá)99.81%，鐵離子萃取率為1.24%，鋅萃取率為 0.32%。

實(shí)施例5

物料準(zhǔn)備：將In₂(SO₄)₃、ZnSO₄·7H₂O和Fe₂(SO₄)₃溶解于去離子水中，配制濃度為In²⁺=0.3g/l，Zn²⁺=3g/l, Fe³⁺=8g/l的水溶液。同時(shí)，用P204銦萃取劑和260#煤油配制體積分?jǐn)?shù)為30%左右的有機(jī)相，并且有機(jī)相不需要皂化。

在使用雷磁pH計(jì)來(lái)檢測(cè)溶液酸度前，分別用酸性pH緩沖液（pH=4.0、pH=6.86）對(duì)其進(jìn)行二次標(biāo)定，然后用NaOH溶液和H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)溶液的酸度，是pH值為0.4。

參數(shù)設(shè)定：試驗(yàn)裝置的傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距為0.01mm，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距為0.01mm，電機(jī)使傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速在50r/min；有機(jī)相流速為500ml/min，水相流速為500ml/min。

試驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)分析得銦萃取率高達(dá)98.76%，鐵離子萃取率為0.98%，鋅萃取率為0.27%。

實(shí)施例6

物料準(zhǔn)備：將In₂(SO₄)₃、ZnSO₄·7H₂O和Fe₂(SO₄)₃溶解于去離子水中，配制濃度為In²⁺=0.2g/l，Zn²⁺=10g/l, Fe³⁺=10g/l的水溶液。同時(shí)，用P204銦萃取劑和260#煤油配制體積分?jǐn)?shù)為30%左右的有機(jī)相，并且有機(jī)相不需要皂化。

在使用雷磁pH計(jì)來(lái)檢測(cè)溶液酸度前，分別用酸性pH緩沖液（pH=4.0、pH=6.86）對(duì)其進(jìn)行二次標(biāo)定，然后用NaOH溶液和H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)溶液的酸度，是pH值為0.4。

參數(shù)設(shè)定：試驗(yàn)裝置的傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距為10mm，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距為10mm，電機(jī)使傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速在5000r/min；有機(jī)相流速為500ml/min，水相流速為500ml/min。

試驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)分析銦萃取率高達(dá)98.19%，鐵離子萃取率為0.87%，鋅萃取率為0.25%。

實(shí)施例7

如圖1和2所示，該有效提高混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率的單相或多相反應(yīng)裝置，包括筒體1a、隔離環(huán)盤2、傳質(zhì)盤3、葉輪4、傳動(dòng)軸5、進(jìn)料室6、底座9、進(jìn)料端蓋1b和出料端蓋1c；反應(yīng)裝置的殼體1由進(jìn)料端蓋1b、出料端蓋1c和筒體1a組成，并固定在底座9上；傳動(dòng)軸5穿過(guò)筒體1a，由兩個(gè)軸承座固定；隔離環(huán)盤2將殼體1a內(nèi)分為混合室和分離室兩個(gè)區(qū)間；混合室由進(jìn)料端蓋1b、傳質(zhì)盤3以及隔離環(huán)盤2組成；進(jìn)料端蓋1b上設(shè)有進(jìn)料通孔7并連接混合室；分離室由隔離環(huán)盤2、葉輪4和出料端蓋1c組成；傳質(zhì)盤3和葉輪4固定在傳動(dòng)軸5上，并隨傳動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，使通過(guò)其中的單相或多相流體被切割成細(xì)小流體實(shí)現(xiàn)混合傳質(zhì)；反應(yīng)流體進(jìn)入分離室被固定在傳動(dòng)軸5上的葉輪4離心分離，重相被甩到殼體外圈，輕相被重相擠到傳動(dòng)軸附近；出料端蓋1c表面上靠近傳動(dòng)軸5位置處設(shè)有輕相出料通孔8a，出料端蓋1c表面外部設(shè)有重相出料通孔8b。

實(shí)施例8

如圖1至14所示，該有效提高混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率的單相或多相反應(yīng)裝置，包括筒體1a、隔離環(huán)盤2、傳質(zhì)盤3、葉輪4、傳動(dòng)軸5、進(jìn)料室6、底座9、進(jìn)料端蓋1b和出料端蓋1c；反應(yīng)裝置的殼體1由進(jìn)料端蓋1b、出料端蓋1c和筒體1a組成，并固定在底座9上；傳動(dòng)軸5穿過(guò)筒體1a，由兩個(gè)軸承座固定；隔離環(huán)盤2將殼體1a內(nèi)分為混合室和分離室兩個(gè)區(qū)間；混合室由進(jìn)料端蓋1b、傳質(zhì)盤3以及隔離環(huán)盤2組成；進(jìn)料端蓋1b上設(shè)有進(jìn)料通孔7并連接混合室；分離室由隔離環(huán)盤2、葉輪4和出料端蓋1c組成；傳質(zhì)盤3和葉輪4固定在傳動(dòng)軸5上，并隨傳動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，使通過(guò)其中的單相或多相流體被切割成細(xì)小流體實(shí)現(xiàn)混合傳質(zhì)；反應(yīng)流體進(jìn)入分離室被固定在傳動(dòng)軸5上的葉輪4離心分離，重相被甩到殼體外圈，輕相被重相擠到傳動(dòng)軸附近；出料端蓋1c表面上靠近傳動(dòng)軸5位置處設(shè)有輕相出料通孔8a，出料端蓋1c表面外部設(shè)有重相出料通孔8b。

其中進(jìn)料端蓋1b內(nèi)側(cè)面上根據(jù)直徑大小分成若干區(qū)，每一個(gè)區(qū)上設(shè)置有若干導(dǎo)流筋；進(jìn)料端蓋1b外側(cè)面上靠近圓心處設(shè)有多層環(huán)形凹槽，兩兩環(huán)形凹槽之間均布有若干進(jìn)料通孔7；出料端蓋1c內(nèi)側(cè)面上靠近圓心處設(shè)有多層環(huán)形凹槽，且兩兩環(huán)形凹槽之間均布有有機(jī)相出料通孔8a，出料端蓋1c邊緣設(shè)置設(shè)有萃余液出料通孔8b；隔離環(huán)盤2與混合室接觸的一面上設(shè)置有若干導(dǎo)流筋；傳質(zhì)盤3表面設(shè)有若干導(dǎo)流筋；傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距為0.01mm，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距為0.01mm；導(dǎo)流筋高度為0.1mm。上述葉輪4葉片母線為阿基米德螺旋線；傳質(zhì)盤3、葉輪4的轉(zhuǎn)速為50~5000r/min。

實(shí)施例9

如圖1至14所示，該有效提高混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率的單相或多相反應(yīng)裝置，包括筒體1a、隔離環(huán)盤2、傳質(zhì)盤3、葉輪4、傳動(dòng)軸5、進(jìn)料室6、底座9、進(jìn)料端蓋1b和出料端蓋1c；反應(yīng)裝置的殼體1由進(jìn)料端蓋1b、出料端蓋1c和筒體1a組成，并固定在底座9上；傳動(dòng)軸5穿過(guò)筒體1a，由兩個(gè)軸承座固定；隔離環(huán)盤2將殼體1a內(nèi)分為混合室和分離室兩個(gè)區(qū)間；混合室由進(jìn)料端蓋1b、傳質(zhì)盤3以及隔離環(huán)盤2組成；進(jìn)料端蓋1b上設(shè)有進(jìn)料通孔7并連接混合室；分離室由隔離環(huán)盤2、葉輪4和出料端蓋1c組成；傳質(zhì)盤3和葉輪4固定在傳動(dòng)軸5上，并隨傳動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，使通過(guò)其中的單相或多相流體被切割成細(xì)小流體實(shí)現(xiàn)混合傳質(zhì)；反應(yīng)流體進(jìn)入分離室被固定在傳動(dòng)軸5上的葉輪4離心分離，重相被甩到殼體外圈，輕相被重相擠到傳動(dòng)軸附近；出料端蓋1c表面上靠近傳動(dòng)軸5位置處設(shè)有輕相出料通孔8a，出料端蓋1c表面外部設(shè)有重相出料通孔8b。

其中進(jìn)料端蓋1b的外側(cè)面靠近傳動(dòng)軸部位，設(shè)置有多每相流體的進(jìn)料環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽一側(cè)連接著進(jìn)料室6上相對(duì)應(yīng)的流體管道，另一側(cè)分布有若干進(jìn)料通孔7，使反應(yīng)流體由凹槽流入到混合室中；傳質(zhì)盤兩側(cè)、進(jìn)料端蓋1b的內(nèi)側(cè)面、隔離環(huán)盤2朝向混合室一側(cè)分為不同區(qū)，全部或部分區(qū)上設(shè)置有若干導(dǎo)流筋或?qū)Я鳒?；其中?dǎo)流筋高度為0.1mm，導(dǎo)流溝深度為0.1mm；傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距可調(diào)，調(diào)整范圍為0.01mm；同時(shí)，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距也可調(diào)，調(diào)整范圍為0.01mm；傳質(zhì)盤3、葉輪4的轉(zhuǎn)速為50r/min；傳質(zhì)盤3、隔離環(huán)盤2、葉輪4為多個(gè)，多個(gè)傳質(zhì)盤3、隔離環(huán)盤2、葉輪4之間串聯(lián)設(shè)置；葉輪4的葉片母線為阿基米德螺旋線；隔離環(huán)盤2帶有正電荷，所述的傳質(zhì)盤3帶有負(fù)電荷；殼體1a的內(nèi)部設(shè)置有傳熱通道，且殼體1a內(nèi)部材料為高導(dǎo)熱系數(shù)材料，殼體1a的外部材料為耐高溫、耐磨損或耐腐蝕材料，如316L不銹鋼。

實(shí)施例10

如圖1至14所示，該有效提高混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率的單相或多相反應(yīng)裝置，包括筒體1a、隔離環(huán)盤2、傳質(zhì)盤3、葉輪4、傳動(dòng)軸5、進(jìn)料室6、底座9、進(jìn)料端蓋1b和出料端蓋1c；反應(yīng)裝置的殼體1由進(jìn)料端蓋1b、出料端蓋1c和筒體1a組成，并固定在底座9上；傳動(dòng)軸5穿過(guò)筒體1a，由兩個(gè)軸承座固定；隔離環(huán)盤2將殼體1a內(nèi)分為混合室和分離室兩個(gè)區(qū)間；混合室由進(jìn)料端蓋1b、傳質(zhì)盤3以及隔離環(huán)盤2組成；進(jìn)料端蓋1b上設(shè)有進(jìn)料通孔7并連接混合室；分離室由隔離環(huán)盤2、葉輪4和出料端蓋1c組成；傳質(zhì)盤3和葉輪4固定在傳動(dòng)軸5上，并隨傳動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，使通過(guò)其中的單相或多相流體被切割成細(xì)小流體實(shí)現(xiàn)混合傳質(zhì)；反應(yīng)流體進(jìn)入分離室被固定在傳動(dòng)軸5上的葉輪4離心分離，重相被甩到殼體外圈，輕相被重相擠到傳動(dòng)軸附近；出料端蓋1c表面上靠近傳動(dòng)軸5位置處設(shè)有輕相出料通孔8a，出料端蓋1c表面外部設(shè)有重相出料通孔8b。

其中進(jìn)料端蓋1b的外側(cè)面靠近傳動(dòng)軸部位，設(shè)置有多每相流體的進(jìn)料環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽一側(cè)連接著進(jìn)料室6上相對(duì)應(yīng)的流體管道，另一側(cè)分布有若干進(jìn)料通孔7，使反應(yīng)流體由凹槽流入到混合室中；傳質(zhì)盤兩側(cè)、進(jìn)料端蓋1b的內(nèi)側(cè)面、隔離環(huán)盤2朝向混合室一側(cè)分為不同區(qū)，全部或部分區(qū)上設(shè)置有若干導(dǎo)流筋或?qū)Я鳒?；其中?dǎo)流筋高度為20mm，導(dǎo)流溝深度為20mm；傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距可調(diào)，調(diào)整范圍為10mm；同時(shí)，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距也可調(diào)，調(diào)整范圍為10mm；傳質(zhì)盤3、葉輪4的轉(zhuǎn)速為5000r/min；傳質(zhì)盤3、隔離環(huán)盤2、葉輪4為多個(gè)，多個(gè)傳質(zhì)盤3、隔離環(huán)盤2、葉輪4之間串聯(lián)設(shè)置；葉輪4的葉片母線為阿基米德螺旋線；隔離環(huán)盤2帶有正電荷（隔離環(huán)盤2連接正極），所述的傳質(zhì)盤3帶有負(fù)電荷（傳質(zhì)盤3連接負(fù)極）；殼體1a的內(nèi)部設(shè)置有傳熱通道，且殼體1a內(nèi)部材料為高導(dǎo)熱系數(shù)材料，殼體1a的外部材料為耐高溫、耐磨損或耐腐蝕材料，如316L不銹鋼。

實(shí)施例11

如圖1至14所示，該有效提高混合強(qiáng)度和傳質(zhì)速率的單相或多相反應(yīng)裝置，包括筒體1a、隔離環(huán)盤2、傳質(zhì)盤3、葉輪4、傳動(dòng)軸5、進(jìn)料室6、底座9、進(jìn)料端蓋1b和出料端蓋1c；反應(yīng)裝置的殼體1由進(jìn)料端蓋1b、出料端蓋1c和筒體1a組成，并固定在底座9上；傳動(dòng)軸5穿過(guò)筒體1a，由兩個(gè)軸承座固定；隔離環(huán)盤2將殼體1a內(nèi)分為混合室和分離室兩個(gè)區(qū)間；混合室由進(jìn)料端蓋1b、傳質(zhì)盤3以及隔離環(huán)盤2組成；進(jìn)料端蓋1b上設(shè)有進(jìn)料通孔7并連接混合室；分離室由隔離環(huán)盤2、葉輪4和出料端蓋1c組成；傳質(zhì)盤3和葉輪4固定在傳動(dòng)軸5上，并隨傳動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，使通過(guò)其中的單相或多相流體被切割成細(xì)小流體實(shí)現(xiàn)混合傳質(zhì)；反應(yīng)流體進(jìn)入分離室被固定在傳動(dòng)軸5上的葉輪4離心分離，重相被甩到殼體外圈，輕相被重相擠到傳動(dòng)軸附近；出料端蓋1c表面上靠近傳動(dòng)軸5位置處設(shè)有輕相出料通孔8a，出料端蓋1c表面外部設(shè)有重相出料通孔8b。

其中進(jìn)料端蓋1b的外側(cè)面靠近傳動(dòng)軸部位，設(shè)置有多每相流體的進(jìn)料環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽一側(cè)連接著進(jìn)料室6上相對(duì)應(yīng)的流體管道，另一側(cè)分布有若干進(jìn)料通孔7，使反應(yīng)流體由凹槽流入到混合室中；傳質(zhì)盤兩側(cè)、進(jìn)料端蓋1b的內(nèi)側(cè)面、隔離環(huán)盤2朝向混合室一側(cè)分為不同區(qū)，全部或部分區(qū)上設(shè)置有若干導(dǎo)流筋或?qū)Я鳒希黄渲袑?dǎo)流筋高度為10mm，導(dǎo)流溝深度為10mm；傳質(zhì)盤3與進(jìn)料端蓋1b之間的間距可調(diào)，調(diào)整范圍為5mm；同時(shí)，傳質(zhì)盤3與隔離環(huán)盤2之間的間距也可調(diào)，調(diào)整范圍為5mm；傳質(zhì)盤3、葉輪4的轉(zhuǎn)速為50r/min；傳質(zhì)盤3、隔離環(huán)盤2、葉輪4為多個(gè)，多個(gè)傳質(zhì)盤3、隔離環(huán)盤2、葉輪4之間串聯(lián)設(shè)置；葉輪4的葉片母線為阿基米德螺旋線；隔離環(huán)盤2帶有正電荷（隔離環(huán)盤2連接正極），所述的傳質(zhì)盤3帶有負(fù)電荷（傳質(zhì)盤3連接負(fù)極）；殼體1a的內(nèi)部設(shè)置有傳熱通道，且殼體1a內(nèi)部材料為高導(dǎo)熱系數(shù)材料，殼體1a的外部材料為耐高溫、耐磨損或耐腐蝕材料，如哈氏合金。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。