CN103341344A - 一种高温气固反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高温气固反应釜，包括釜体和搅拌装置，所述的釜体底部设置有出料口，釜体顶部设置有出气口，釜体侧壁上部设置有加料口，釜体下部为上宽下窄的倒圆锥台结构，釜体内的倒圆锥台结构处设置有气体分布器，分布器包括布气盘、进气管和导气管，所述进气管与导气管相连通，导气管与布气盘相连通，所述的布气盘数量为2～4个，布气盘的形状为圆形，布气盘水平平行设置，布气盘自上而下半径依次递减。本发明通过水平平行设置2～4个布气盘的分布器结构，并采用布气盘自上而下半径依次递减的结构，克服了单布气盘分布器不适用于下部进气的气固反应釜的弊端，使气体原料和固体粉状原料混合更加充分。

Description

一种高温气固反应釜

技术领域

本发明涉及一种高温气固反应釜，属于化工设备技术领域。

背景技术

气固反应釜是一种为气态原料和固态粉状原料提供物理或化学反应的容器。由于气固反应釜原料物理性质的巨大差异，导致原料在混合过程中容易产生原料混合不均匀的问题，从而影响反应的进行。

中国专利文献CN102671603A（申请号201110069139.8）公开了一种反应釜，包括釜体和搅拌装置，所述釜体的上部设有进料口，釜体底部设有出料口，所述搅拌装置包括搅拌器和搅拌器驱动装置，所述搅拌器包括搅拌轴以及固定安装在搅拌轴上的搅拌叶片，所述搅拌器驱动装置包括电动机，所述电动机设于釜体上，所述搅拌器的搅拌轴通过联轴器与电动机的输出轴连接，其特征是：所述釜体的外侧设有可注入水的夹套，所述夹套与釜体之间形成夹层空间，所述夹套上设有与夹层空间连通的水蒸气入口、冷凝水出口，冷却水入口、冷却水出口，所述水蒸气入口和冷却水入口外部连接有进水管路，所述冷凝水出口和却水出口外部连接有出水管路。

该反应釜由于采用水蒸气作为加热源，因此加热温度无法满足气固反应对温度的要求，并且由于气固反应原料的物理性状差异较大，从而导致原料混合困难，该反应釜也无法解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种高温气固反应釜。

本发明的技术方案如下：

一种高温气固反应釜，包括釜体和搅拌装置，所述的釜体底部设置有出料口，釜体顶部设置有出气口，釜体侧壁上部设置有加料口，釜体下部为上宽下窄的倒圆锥台结构，其特征在于：

釜体内的倒圆锥台结构处设置有气体分布器，分布器包括布气盘、进气管和导气管，所述进气管与导气管相连通，导气管与布气盘相连通，所述的布气盘数量为2～4个，布气盘的形状为圆形，布气盘水平平行设置，布气盘自上而下半径依次递减；

釜体内的中下部设置有螺带式搅拌器，螺带式搅拌器包括电机、搅拌轴和螺带式搅拌桨，搅拌轴的顶部固定连接有电机，螺带式搅拌桨通过连接杆连接于搅拌轴的下部，螺带自下而上距搅拌轴的距离依次增大。

根据本发明优选的，所述的倒圆锥台结构的锥面与水平面的夹角为55～65度。

根据本发明优选的，所述的布气盘数量为三个，三个布气盘自上而下，半径依次为440～460mm、290～310mm和140～160mm，相邻二个布气盘的半径差值为150mm，布气盘边缘距反应釜内壁的距离为70～80mm。

根据本发明优选的，所述设置于最上层的第一层布气盘的圆心处设置有搅拌孔，螺带式搅拌器的最低端位于第一层布气盘和与第一层布气盘相邻的第二层布气盘之间。

根据本发明进一步优选的，所述的搅拌孔的半径为最上层的布气盘半径的25%～30%。

根据本发明优选的，所述的布气盘上设置有垂直连接的通气管，通气管上设置有通气孔。

根据本发明进一步优选的，所述的通气孔均设置于通气管的上表面，通气孔的孔径为通气管管内径的4%～6%，相邻两通气孔之间的孔间距为孔径的2.5～3.5倍。

根据本发明优选的，所述的螺带式搅拌桨绕搅拌轴缠绕3～5周。

根据本发明优选的，所述的螺带式搅拌桨的螺距为200～300mm。

根据本发明优选的，所述的螺带式搅拌桨最下端距搅拌轴的距离为40～50mm，螺带式搅拌桨最上端距搅拌轴的距离为200～250mm。

根据本发明优选的，所述的釜体外表面设置有加热套，加热套包括加热器、内保温层、外保温层、控温装置、环状连接法兰和连接条，所述加热器内表面设置有内保温层，加热器外表面设置有外保温层，外保温层厚度大于内保温层厚度，控温装置与加热器相连接，加热器、内保温层、外保温层构成层状加热夹套，所述连接条固定与环状连接法兰的下环面外边缘处，相邻两连接条之间的距离相等，所述层状加热套的上边缘与环状连接法兰相连接，层状加热套的两侧边缘分别与相邻的连接条通过连接件相连接。

根据本发明进一步优选的，所述的环状连接法兰的下表面设置有环状卡槽，层状热夹套的上边缘与环状连接法兰的环状卡槽卡合连接。

根据本发明进一步优选的，所述的连接条的数量为三根。

根据本发明进一步优选的，所述的内保温层的厚度为15～25mm，外保温层的厚度为55～65mm。

根据本发明进一步优选的，所述的加热器为远红外电加热器。

根据本发明进一步优选的，所述的控温装置为带有固态继电器和可编程控制器的控温装置。

根据本发明进一步优选的，所述的连接件为螺栓或螺钉。

根据本发明优选的，所述釜体内的出气口处设置有粉尘过滤器。

根据本发明优选的，所述釜体外侧壁倒圆锥台结构处设置有振动器。

有益效果

1、本发明通过水平平行设置2～4个布气盘的分布器结构，并采用布气盘自上而下半径依次递减的结构，克服了单布气盘分布器不适用于下部进气的气固反应釜的弊端，并且使分布器出气的气流流动方向更为复杂，从而使气体原料和固体粉状原料混合更加充分；

2、本发明采用螺带式搅拌桨，并且螺带自下而上距搅拌轴的距离依次增大，该结构与分布器结构配合，使物料混合更加均匀；

3、本发明采用加热器直接加热，并通过设置薄的内保温层和厚的外保温层，使加热器产生的热量均匀传递给反应釜，从而确保反应釜内的温度达到500℃以上，并且通过增加环状连接法兰和连接条，使加热器、内保温层、外保温层构成的层状加热夹套通过连接件固定于反应釜外表面，便于热夹套的维护、保养和拆卸。

附图说明

图1是本发明所述高温气固反应釜的结构示意图；

图2是本发明所述气体分布器的最上层的布气盘的结构示意图；

图3是本发明所述加热套的环状连接法兰和连接条的仰视结构示意图；

其中：1、釜体，2、出料口，3、出气口，4、加料口，5、倒圆锥台结构，6、振动器，7、布气盘，8、进气管，9、导气管，10、螺带式搅拌器，11、电机，12、搅拌轴，13、螺带式搅拌桨，14、连接杆，15、搅拌孔，16、通气管，17、通气孔，18、加热器，19、内保温层，20、外保温层，21、控温装置，22、环状连接法兰，23、连接条，24、环状卡槽，25、粉尘过滤器，26、连接件。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明所保护范围不限于此。

实施例1

如图1-3所示的一种高温气固反应釜，包括釜体1和搅拌装置，所述的釜体1底部设置有出料口2，釜体1顶部设置有出气口3，釜体1侧壁上部设置有加料口4，釜体1下部为上宽下窄的倒圆锥台结构5；

釜体1内的倒圆锥台结构5处设置有气体分布器，分布器包括布气盘7、进气管8和导气管9，所述进气管8与导气管9相连通，导气管9与布气盘7相连通，所述的布气盘7数量为三个，三个布气盘7自上而下，半径依次为半径依次为450mm、300mm和150mm，相邻二个布气盘的半径差值为150mm，布气盘边缘距反应釜内壁的距离为75mm，布气盘7的形状为圆形，布气盘7水平平行设置，布气盘7自上而下半径依次递减；

釜体1内的中下部设置有螺带式搅拌器10，螺带式搅拌器10包括电机11、搅拌轴12和螺带式搅拌桨10，搅拌轴12的顶部固定连接有电机11，螺带式搅拌桨13通过连接杆14连接于搅拌轴12的下部，螺带自下而上距搅拌轴的距离依次增大。

所述的倒圆锥台结构5的锥面与水平面的夹角为60度。釜体1外侧壁倒圆锥台结构5处设置有振动器6。

所述设置于最上层的第一层布气盘7的圆心处设置有搅拌孔15，螺带式搅拌器10的最低端位于第一层布气盘7和与第一层布气盘7相邻的第二层布气盘7之间。所述的搅拌孔15的半径为最上层的布气盘7半径的30%。

所述的布气盘7上设置有垂直连接的通气管16，通气管16上设置有通气孔17。

所述的通气孔17均设置于通气管16的上表面，通气孔17的孔径为通气管16管内径的5%，相邻两通气孔17之间的孔间距为孔径的3倍。

所述的螺带式搅拌桨13绕搅拌轴缠绕3周。

所述的螺带式搅拌桨13的螺距为200mm。

所述的螺带式搅拌桨13最下端距搅拌轴12的距离为50mm，螺带式搅拌桨13最上端距搅拌轴12的距离为200mm。

所述的釜体1外表面设置有加热套，加热套包括加热器18、内保温层19、外保温层20、控温装置21、环状连接法兰22和连接条23，所述加热器18内表面设置有内保温层19，加热器18外表面设置有外保温层20，外保温层20厚度大于内保温层19厚度，控温装置21与加热器18相连接，加热器18、内保温层19、外保温层20构成层状加热夹套，所述连接条23固定与环状连接法兰22的下环面外边缘处，相邻两连接条23之间的距离相等，所述层状加热套的上边缘与环状连接法兰22相连接，层状加热套的两侧边缘分别与相邻的连接条23通过连接件26相连接。

所述的环状连接法兰22的下表面设置有环状卡槽24，层状热夹套的上边缘与环状连接法兰22的环状卡槽24卡合连接。

所述的连接条23的数量为三根。

所述的内保温层19的厚度为20mm，外保温层20的厚度为60mm。

所述的加热器18为远红外电加热器。远红外电加热器为现有市售产品，如可购自淄博科晶电子科技有公司。

所述的控温装置21为带有固态继电器和可编程控制器的控温装置。带有固态继电器和可编程控制器的控温装置为现有市售产品，如可购自淄博科晶电子科技有公司。

所述的连接件23为螺栓。

所述釜体1内的出气口3处设置有粉尘过滤器25。

实施例2

一种高温气固反应釜，包括釜体1和搅拌装置，所述的釜体1底部设置有出料口2，釜体1顶部设置有出气口3，釜体1侧壁上部设置有加料口4，釜体1下部为上宽下窄的倒圆锥台结构5；

釜体1内的倒圆锥台结构5处设置有气体分布器，分布器包括布气盘7、进气管8和导气管9，所述进气管8与导气管9相连通，导气管9与布气盘7相连通，所述的布气盘7数量为三个，三个布气盘7自上而下，半径依次为半径依次为440mm、290mm和140mm，相邻二个布气盘的半径差值为150mm，布气盘边缘距反应釜内壁的距离为75mm，布气盘7的形状为圆形，布气盘7水平平行设置，布气盘7自上而下半径依次递减；

釜体1内的中下部设置有螺带式搅拌器10，螺带式搅拌器10包括电机11、搅拌轴12和螺带式搅拌桨10，搅拌轴12的顶部固定连接有电机11，螺带式搅拌桨13通过连接杆14连接于搅拌轴12的下部，螺带自下而上距搅拌轴的距离依次增大。

所述的倒圆锥台结构5的锥面与水平面的夹角为65度。釜体1外侧壁倒圆锥台结构5处设置有振动器6。

所述设置于最上层的第一层布气盘7的圆心处设置有搅拌孔15，螺带式搅拌器10的最低端位于第一层布气盘7和与第一层布气盘7相邻的第二层布气盘7之间。所述的搅拌孔15的半径为最上层的布气盘7半径的25%。

所述的布气盘7上设置有垂直连接的通气管16，通气管16上设置有通气孔17。

所述的通气孔17均设置于通气管16的上表面，通气孔17的孔径为通气管16管内径的4%，相邻两通气孔17之间的孔间距为孔径的2.5倍。

所述的螺带式搅拌桨13绕搅拌轴缠绕5周。

所述的螺带式搅拌桨13的螺距为300mm。

所述的螺带式搅拌桨13最下端距搅拌轴12的距离为40mm，螺带式搅拌桨13最上端距搅拌轴12的距离为250mm。

所述的釜体1外表面设置有加热套，加热套包括加热器18、内保温层19、外保温层20、控温装置21、环状连接法兰22和连接条23，所述加热器18内表面设置有内保温层19，加热器18外表面设置有外保温层20，外保温层20厚度大于内保温层19厚度，控温装置21与加热器18相连接，加热器18、内保温层19、外保温层20构成层状加热夹套，所述连接条23固定与环状连接法兰22的下环面外边缘处，相邻两连接条23之间的距离相等，所述层状加热套的上边缘与环状连接法兰22相连接，层状加热套的两侧边缘分别与相邻的连接条23通过连接件26相连接。

所述的环状连接法兰22的下表面设置有环状卡槽24，层状热夹套的上边缘与环状连接法兰22的环状卡槽24卡合连接。

所述的连接条23的数量为三根。

所述的内保温层19的厚度为25mm，外保温层20的厚度为55mm。

所述的加热器18为远红外电加热器。所述的控温装置21为带有固态继电器和可编程控制器的控温装置。

所述的连接件23为螺钉。

所述釜体1内的出气口3处设置有粉尘过滤器25。

实施例3

一种高温气固反应釜，包括釜体1和搅拌装置，所述的釜体1底部设置有出料口2，釜体1顶部设置有出气口3，釜体1侧壁上部设置有加料口4，釜体1下部为上宽下窄的倒圆锥台结构5；

釜体1内的倒圆锥台结构5处设置有气体分布器，分布器包括布气盘7、进气管8和导气管9，所述进气管8与导气管9相连通，导气管9与布气盘7相连通，所述的布气盘7数量为三个，三个布气盘7自上而下，半径依次为半径依次为460mm、310mm和160mm，相邻二个布气盘的半径差值为150mm，布气盘边缘距反应釜内壁的距离为75mm，布气盘7的形状为圆形，布气盘7水平平行设置，布气盘7自上而下半径依次递减；

釜体1内的中下部设置有螺带式搅拌器10，螺带式搅拌器10包括电机11、搅拌轴12和螺带式搅拌桨10，搅拌轴12的顶部固定连接有电机11，螺带式搅拌桨13通过连接杆14连接于搅拌轴12的下部，螺带自下而上距搅拌轴的距离依次增大。

所述的倒圆锥台结构5的锥面与水平面的夹角为55度。釜体1外侧壁倒圆锥台结构5处设置有振动器6。

所述设置于最上层的第一层布气盘7的圆心处设置有搅拌孔15，螺带式搅拌器10的最低端位于第一层布气盘7和与第一层布气盘7相邻的第二层布气盘7之间。所述的搅拌孔15的半径为最上层的布气盘7半径的30%。

所述的布气盘7上设置有垂直连接的通气管16，通气管16上设置有通气孔17。

所述的通气孔17均设置于通气管16的上表面，通气孔17的孔径为通气管16管内径的5%，相邻两通气孔17之间的孔间距为孔径的3倍。

所述的螺带式搅拌桨13绕搅拌轴缠绕4周。

所述的螺带式搅拌桨13的螺距为250mm。

所述的螺带式搅拌桨13最下端距搅拌轴12的距离为45mm，螺带式搅拌桨13最上端距搅拌轴12的距离为220mm。

所述的釜体1外表面设置有加热套，加热套包括加热器18、内保温层19、外保温层20、控温装置21、环状连接法兰22和连接条23，所述加热器18内表面设置有内保温层19，加热器18外表面设置有外保温层20，外保温层20厚度大于内保温层19厚度，控温装置21与加热器18相连接，加热器18、内保温层19、外保温层20构成层状加热夹套，所述连接条23固定与环状连接法兰22的下环面外边缘处，相邻两连接条23之间的距离相等，所述层状加热套的上边缘与环状连接法兰22相连接，层状加热套的两侧边缘分别与相邻的连接条23通过连接件26相连接。

所述的环状连接法兰22的下表面设置有环状卡槽24，层状热夹套的上边缘与环状连接法兰22的环状卡槽24卡合连接。

所述的连接条23的数量为三根。

所述的内保温层19的厚度为15mm，外保温层20的厚度为65mm。

所述的加热器18为远红外电加热器。所述的控温装置21为带有固态继电器和可编程控制器的控温装置。

所述的连接件23为螺钉。所述釜体1内的出气口3处设置有粉尘过滤器25。

Claims (10)

1.一种高温气固反应釜，包括釜体和搅拌装置，所述的釜体底部设置有出料口，釜体顶部设置有出气口，釜体侧壁上部设置有加料口，釜体下部为上宽下窄的倒圆锥台结构，其特征在于，

釜体内的倒圆锥台结构处设置有气体分布器，分布器包括布气盘、进气管和导气管，所述进气管与导气管相连通，导气管与布气盘相连通，所述的布气盘数量为2～4个，布气盘的形状为圆形，布气盘水平平行设置，布气盘自上而下半径依次递减；

釜体内的中下部设置有螺带式搅拌器，螺带式搅拌器包括电机、搅拌轴和螺带式搅拌桨，搅拌轴的顶部固定连接有电机，螺带式搅拌桨通过连接杆连接于搅拌轴的下部，螺带自下而上距搅拌轴的距离依次增大。

2.如权利要求1所述的高温气固反应釜，其特征在于，所述的布气盘数量为三个，三个布气盘自上而下，半径依次为440～460mm、290～310mm和140～160mm，相邻二个布气盘的半径差值为150mm，布气盘边缘距反应釜内壁的距离为70～80mm。

3.如权利要求1所述的高温气固反应釜，其特征在于，所述设置于最上层的第一层布气盘的圆心处设置有搅拌孔，螺带式搅拌器的最低端位于第一层布气盘和与第一层布气盘相邻的第二层布气盘之间；根据本发明进一步优选的，所述的搅拌孔的半径为最上层的布气盘半径的25%～30%。

4.如权利要求1所述的高温气固反应釜，其特征在于，所述的布气盘上设置有垂直连接的通气管，通气管上设置有通气孔；根据本发明进一步优选的，所述的通气孔均设置于通气管的上表面，通气孔的孔径为通气管管内径的4%～6%，相邻两通气孔之间的孔间距为孔径的2.5～3.5倍。

5.如权利要求1所述的高温气固反应釜，其特征在于，所述的螺带式搅拌桨绕搅拌轴缠绕3～5周。根据本发明优选的，所述的螺带式搅拌桨的螺距为200～300mm。根据本发明优选的，所述的螺带式搅拌桨最下端距搅拌轴的距离为40～50mm，螺带式搅拌桨最上端距搅拌轴的距离为200～250mm。

6.如权利要求1所述的高温气固反应釜，其特征在于，所述的釜体外表面设置有加热套，加热套包括加热器、内保温层、外保温层、控温装置、环状连接法兰和连接条，所述加热器内表面设置有内保温层，加热器外表面设置有外保温层，外保温层厚度大于内保温层厚度，控温装置与加热器相连接，加热器、内保温层、外保温层构成层状加热夹套，所述连接条固定与环状连接法兰的下环面外边缘处，相邻两连接条之间的距离相等，所述层状加热套的上边缘与环状连接法兰相连接，层状加热套的两侧边缘分别与相邻的连接条通过连接件相连接。

7.如权利要求6所述的高温气固反应釜，其特征在于，所述的环状连接法兰的下表面设置有环状卡槽，层状热夹套的上边缘与环状连接法兰的环状卡槽卡合连接。根据本发明进一步优选的，所述的连接条的数量为三根。

8.如权利要求6所述的高温气固反应釜，其特征在于，所述的内保温层的厚度为15～25mm，外保温层的厚度为55～65mm。

9.如权利要求6所述的高温气固反应釜，其特征在于，所述釜体内的出气口处设置有粉尘过滤器。

10.如权利要求6所述的高温气固反应釜，其特征在于，所述的倒圆锥台结构的锥面与水平面的夹角为55～65度；所述釜体外侧壁倒圆锥台结构处设置有振动器。

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