CN104437329B - 化合物釜式反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种化工机械设备，具体涉及一种化合物釜式反应器。化合物釜式反应器，包括设于内胆内的搅拌器，搅拌器包括相互连接的搅拌桨与搅拌轴，搅拌轴由设于釜体上的电机驱动，搅拌桨包括内套筒、中空直筒与外搅拌筒，外搅拌筒上端口与中空直筒下端口连为一体，外搅拌筒下端口为扩口，内套筒设于外搅拌筒内，搅拌轴下端穿入中空直筒内，且与内套筒上端固接，中空直筒上端口与搅拌轴过盈配合，内套筒下端口也是扩口，而且内套筒与外搅拌筒之间留有等间的间隙，中空直筒上端设有通入间隙处的引流孔。本发明克服了现有技术中存在的混合不均的缺陷，提供了一种通过机械搅拌使反应液在高度方向流动，促使反应物均匀混合的的搅拌反应釜。

Description

化合物釜式反应器
技术领域
本发明涉及一种化工机械设备，具体涉及一种化合物釜式反应器。
背景技术
化合物生产过程中使用的反应设备一般有两类，釜式搅拌反应器和管式反应器，其中切削液主要采用釜式搅拌反应器。釜式搅拌反应器的特点是相接触面积大，传质、传热效率高，温度声、操作灵活性大(可进行间隙操作、半间歇操作、连续操作)，便于控制和改变反应条件。
然而现有的搅拌器多是在一个平流层上的搅拌，搅拌不均匀，为解决此技术问题，如中国专利CN203663844 公开了一种气体循环式无搅拌反应釜，采用气体循环达到搅拌效果的气体循环式无搅拌反应釜，包括反应釜体和反应釜盖，所述反应釜盖呈半球形，倒扣在所述反应釜体上，所述反应釜盖壁上至少设有一对气体进气口，所述一对气体进气口关于反应釜盖中心轴对称布置，所述反应釜盖上部反应腔壁上设置有至少一根出气管，所述出气管的进口端高于所述气体进气口，所述出气管的出气口连接所述反应釜体的下部反应腔壁并与反应釜体内腔相通。
中国专利CN203663844中所设置的反应釜需要在反应釜中通入气体，然而无法保证气体与反应液之间是否存在反应关系，这种设备会带入气体与反应液之间产生的杂质。可见气体通入进行上下搅拌的方法无法普遍适用于多种反应液。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种通过机械搅拌方式实现反应液均匀混合的化合物釜式反应器。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
化合物釜式反应器，包括釜体、设于釜体内的内胆以及设于内胆内的搅拌器，所述搅拌器包括相互连接的搅拌桨与搅拌轴，所述搅拌轴由设于釜体上的电机驱动，所述搅拌桨包括外套筒与内套筒，所述外套筒包括依次连接的中空直筒与外搅拌筒，外搅拌筒上端口与中空直筒下端口连为一体，外搅拌筒下端口为扩口，所述内套筒设于外搅拌筒内，搅拌轴下端穿入中空直筒内，且与内套筒上端固接，中空直筒上端口与搅拌轴过盈配合，内套筒下端口也是扩口，而且内套筒与外搅拌筒之间留有等间的间隙，所述中空直筒上端设有通入所述间隙处的引流孔。
采用本发明化合物釜式反应器，具有如下效果：
在使用时，受搅拌轴带动，外套筒与内套筒同步转动，反应液通过引流孔流入到中空筒内，由于内套筒与外搅拌筒之间留有等间的间隙（可将内套筒视为按一定比例缩小后的外搅拌筒，这样内套筒与外搅拌筒之间就能留有等间的间隙，并形成一个环形通道），反应液会流入该间隙中，由于外套筒与内套筒处于高速旋转中，所以处于所述间隙中的反应液会在内套筒与外搅拌筒的底端处被甩出，这样会有新的液体通过引流孔再次进行间隙中，不断循环，最终形成液体在上下空间的流动。
根据流体动力学，在外界流动的反应液进入所述间隙中，该间隙空间肯定较窄，这样会使流体流体增加，再加上内套筒与外搅拌筒的转动，会使反应液高速沿外搅拌筒的切线方向流出，这种高速流动的反应液同样能增加流体间的流动与混合。
进一步，所述内套筒的外表面上设有螺旋状的旋叶，旋叶的宽度与所述间隙值一致。
相邻的旋叶之间形成反应液的导流通道，通过该旋流通道可以对流出的反应液作一定方向引导，产生各种角度差异的旋流，增强搅拌效果；另一方面，旋叶的宽度与所述间隙值一致，相当于外搅拌筒与内套筒通过旋叶抵靠在一起，这样能增强外搅拌筒与内套筒之间的稳定性。
进一步，所述外搅拌筒外表面布设有一组通入所述间隙的通孔。
在外搅拌筒外表面设置通孔，这样在间隙内的反应液受离心作用，可以过通孔溅射而出，这样从间隙流出的水流方向更为多样，有助于反应液的均匀混合。
进一步，所述外搅拌筒外表面也设有螺旋状的旋叶。
由于外搅拌筒下端口为扩口形，所述反应液也能从外搅拌筒外表面下滑，增加旋叶，一方面是将旋叶当成突起，使得外搅拌筒具有搅拌桨的作用；另一方面旋叶能产生涡流也有助于反应液上下方向的流动，促进反应均匀。
附图说明
图1为本发明化合物釜式反应器实施例一的结构示意图。
图2为图1中搅拌桨的放大示意图。
图3为图2中外套筒的立体结构示意图。
图4为图2中内套筒的立体结构示意图。
图5为本发明化合物釜式反应器实施例中实施例二中搅拌器的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：搅拌轴20、电机30、内套筒110、外搅拌筒120、通孔122、中空直筒130、引流孔131、旋叶140、外旋叶150。图中箭头表示水流方向。
实施例一
如图1所示，化合物釜式反应器，包括釜体、设于釜体内的内胆以及设于内胆内的搅拌器，所述搅拌器包括相互连接的搅拌桨与搅拌轴20，所述搅拌轴20由设于釜体上的电机30驱动。
按照常规要求反应液应先注入到内胆内，要求反应液的液面至少盖过所述搅拌桨。
液面达到一定高度后，启动电机30，电机30驱动搅拌轴20旋转。如图2所示，所述搅拌桨包括外套筒与内套筒110，所述外套筒包括依次连接的中空直筒130与外搅拌筒120，外搅拌筒120上端口与中空直筒130下端口连为一体，外搅拌筒120下端口为扩口，所述内套筒110设于外搅拌筒120内，搅拌轴20下端穿入中空直筒130内，且与内套筒110通过螺栓固定。中空直筒130上端口与搅拌轴20过盈配合。因此在搅拌轴20的带动下，外套筒与内套筒110可以同步旋转。
内套筒110下端口也是扩口，而且内套筒110与外搅拌筒120之间留有等间的间隙。可将内套筒110视为按一定比例缩小后的外搅拌筒120，这样内套筒110与外搅拌筒120之间就能留有等间的间隙，并形成一个环形通道。如图1所示 ，旋转的搅拌桨最终会引起内胆内液体的循环流动。
如图2，3所示，中空直筒130上端设有通入所述间隙处的引流孔131。如图4及图2所示，所述内套筒110的外表面上设有螺旋状的旋叶140，旋叶140的宽度与所述间隙值一致。
实施例二
如图5所示，所述外搅拌筒120外表面布设有一组通入所述间隙的通孔122。所述外搅拌筒120外表面也设有螺旋状的外旋叶150。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.化合物釜式反应器，包括釜体、设于釜体内的内胆以及设于内胆内的搅拌器，所述搅拌器包括相互连接的搅拌桨与搅拌轴，所述搅拌轴由设于釜体上的电机驱动，其特征在于：所述搅拌桨包括外套筒与内套筒，所述外套筒包括依次连接的中空直筒与外搅拌筒，外搅拌筒上端口与中空直筒下端口连为一体，外搅拌筒下端口为扩口，所述内套筒设于外搅拌筒内，搅拌轴下端穿入中空直筒内，且与内套筒通过螺栓固接，
中空直筒上端口与搅拌轴过盈配合，内套筒下端口也是扩口，而且内套筒与外搅拌筒之间留有等间的间隙，所述中空直筒上端设有通入所述间隙处的引流孔。
2.如权利要求1所述的化合物釜式反应器，其特征在于：所述内套筒的外表面上设有螺旋状的旋叶，旋叶的宽度与所述间隙值一致。
3.如权利要求1所述的化合物釜式反应器，其特征在于：所述外搅拌筒外表面布设有一组通入所述间隙的通孔。
4.如权利要求1、2或3所述的化合物釜式反应器，其特征在于：所述外搅拌筒外表面也设有螺旋状的旋叶。
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