CN106890610A - 一种气液反应搅拌桨 - Google Patents

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Abstract

一种气液反应搅拌桨，包括一个竖直设置的空心的内转轴，内转轴的上端固定套设有一个第一传动轮，内转轴的下端连通设置有一个聚气盒，聚气盒设置为圆筒状结构，在聚气盒的周侧壁上均匀开设有四个内气孔；内转轴的外侧套设有一个外转轴，外转轴的上端固定套设有一个第二传动轮，外转轴的下端连通设置有一个出气盒，且出气盒套设在聚气盒外侧，出气盒设置为圆筒状结构，在出气盒的周侧壁上均匀开设有四个外气孔，每个外气孔上连通设置有一个排气管，在出气盒的周侧壁上还均匀固设有四个桨叶，四个桨叶与四个外气孔交错分布。本发明提供一种气液反应搅拌桨，能够均匀喷射反应气体和灵活调整气泡大小，还能够有效防止反应液体倒灌。

Description

一种气液反应搅拌桨
技术领域
本发明涉及一种化工设备，具体的说是一种气液反应搅拌桨。
背景技术
工业反应釜广泛涉及气液反应过程，气液反应的原理是反应气体与反应液体进行充分接触，在一定的反应条件下，气液发生反应生成目标化合物。气相物料由进气管道通入反应容器底部，并通过搅拌桨搅拌，实现与液相物料混合均匀，进行反应。
目前，工业上利用反应釜进行气液反应时，通常是向反应液体中持续通入反应气体，然后进行搅拌，为了使反应气体与反应液体的接触时间更长，通常选择往反应液体底部通气，这种方法简单方便，也便于操作，但是存在着一些不足。
首先是反应气体在通入反应液体时会产生气泡，虽然反应气体是持续通入的，但是产生的气泡大小是随机的、无法控制的，如果气泡过大，则反应气体的利用效率会降低，导致生产成本增加。
其次是反应气体流向不均匀，造成各向的反应程度不均匀，整个反应过程无法有效控制，容易造成反应釜中的反应气体局部浓度过高，导致副反应的增加，目标化合物的产量降低。
然后是因为不同反应的速率不同，有些气体和液体的反应非常迅速，有些则非常缓慢，因此不同的反应对气泡大小的需求也不尽相同，现有技术中的反应设备很难精确地对气泡大小进行控制。
最后是进气口很容易产生反应液体倒灌，在反应过程中可以通过提高通气速度来防止反应液体倒灌，但是在反应结束时随着通气速度下降，还是很容易发生这种情况。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种气液反应搅拌桨，能够均匀喷射反应气体和灵活调整气泡大小，还能够有效防止反应液体倒灌。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种气液反应搅拌桨，包括一个竖直设置的空心的内转轴，内转轴的上端固定套设有一个第一传动轮，内转轴的下端连通设置有一个聚气盒，聚气盒设置为圆筒状结构，在聚气盒的周侧壁上均匀开设有四个内气孔；所述内转轴的外侧套设有一个外转轴，外转轴的上端固定套设有一个第二传动轮，外转轴的下端连通设置有一个出气盒，且出气盒套设在所述聚气盒外侧，出气盒设置为圆筒状结构，在出气盒的周侧壁上均匀开设有四个外气孔，外气孔随外转轴运动的轨迹与所述内气孔随内转轴运动的轨迹重合，每个外气孔上连通设置有一个排气管，排气管沿出气盒的径向向外延伸且向下倾斜，在出气盒的周侧壁上还均匀固设有四个桨叶，四个桨叶与四个外气孔交错分布。
所述排气管的外端上还设置有一个用于封闭排气管的封口器，封口器包括两个对称设置在排气管外壁上的弹簧筒，弹簧筒内设置有一个弹簧，弹簧上连接有一个连杆，两个连杆之间设置有一个能够在外转轴旋转时由于离心力作用而克服弹簧的拉力而远离排气管的封口板。
所述封口板的内侧固定设置有一个封口塞。
所述桨叶的一个面上均匀开设有若干条相互平行的导气槽。
所述导气槽倾斜设置。
所述外气孔大于所述内气孔。
所述第一转动轮通过传动带连接有一个第一伺服电机。
所述第二传动轮通过传动带连接有一个第二伺服电机。
有益效果：
1、本发明能够同时向四个方向输送反应气体，使各向反应气体浓度均匀，避免出现局部反应气体浓度过高造成反应气体利用率低或者副产物增加；
2、每次输送的反应气体方向均不相同，进一步提高各向反应气体的均匀度；
3、每次输送的反应气体量能够通过调节内转轴和外转轴的转速来进行调整，方便灵活；
4、进入到反应液体中的反应气体在桨叶的作用下被打碎并被向下输送，能够提高反应气体在反应液体中的滞留时间，提高反应气体利用率和反应速率；
5、通过设置封口器，从而防止反应液体倒灌。
附图说明
图1是整体结构示意图；
图2是封口器结构示意图。
附图标记：1、内转轴，101、第一传动轮，2、外转轴，201、第二传动轮，3、聚气盒，301、内气孔，4、出气盒，401、外气孔，5、桨叶，501、导气槽，6、排气管，7、封口器，701、封口塞，702、封口板，703、弹簧筒，704、弹簧，705、连杆封口。
具体实施方式
下面根据附图具体说明本发明的实施方式。
如图1所示，一种气液反应搅拌桨，竖直设置在反应釜中，包括一个竖直设置的空心的内转轴1，内转轴1的上端固定套设有一个第一传动轮101，第一转动轮101通过传动带连接有一个第一伺服电机。内转轴1的下端连通设置有一个聚气盒3，聚气盒3设置为圆筒状结构，在聚气盒3的周侧壁上均匀开设有四个内气孔301。
内转轴1的外侧套设有一个外转轴2，外转轴2的上端固定套设有一个第二传动轮201，第二传动轮201通过传动带连接有以一个第二伺服电机。外转轴2的下端连通设置有一个出气盒4，且出气盒4套设在聚气盒3外侧，出气盒4设置为圆筒状结构，在出气盒4的周侧壁上均匀开设有四个外气孔401，且外气孔401大于内气孔301。外气孔401随外转轴2运动的轨迹与内气孔301随内转轴1运动的轨迹重合。每个外气孔401上连通设置有一个排气管6，排气管6沿出气盒4的径向向外延伸且向下倾斜，在出气盒4的周侧壁上还均匀固设有四个桨叶5，四个桨叶5与四个外气孔401交错分布。桨叶5的一个面上均匀开设有若干条相互平行的导气槽501。导气槽501倾斜设置。
如图2所示，排气管6的外端上还设置有一个用于敞开或者封闭排气管6的封口器7，封口器7包括两个对称设置在排气管6外壁上的弹簧筒703，弹簧筒703内设置有一个弹簧704，弹簧704上连接有一个连杆705，两个连杆705之间设置有一个能够在外转轴2旋转时由于离心力作用而克服弹簧704的拉力而远离排气管6的封口板702，在封口板702的内侧固定设置有一个封口塞701。
反应过程中，反应气体从内转轴1的上端通入并汇聚在聚气盒3中，然后由第一伺服电机和第二伺服电机带动内转轴1和外转轴2做同向异速或者反向异速转动，进而带动聚气盒3和出气盒4做同向异速或者反向异速转动。当聚气盒3和出气盒4在转动过程中，内气孔301和外气孔401重合的时候，反应气体依次通过内气孔301、外气孔401和排气管6进入到反应液体中去参与反应。当反应气体进入到反应液体后，随着桨叶5的搅拌作用，气泡被打碎以提高反应气体利用率，同时反应气体撞击到导气槽501中之后被桨叶5挤压使反应气体沿着导气槽501向下运动，从而进一步提高反应气体在反应釜内的滞留时间，提高反应气体利用率。
因为外气孔401是均匀设置的，因此每次排气都是四个方向均匀排气，不会产生局部反应气体聚集而造成反应气体利用率低或者产生过多副产物。而且因为外气孔401是不断在转动的，因此每次排气的位置都不相同，能够进一步提高各向反应气体的均匀程度。
因为每次排出的反应气体的量是由内气孔301和外气孔401的重合时间所决定的，而重合时间是由内转轴1和外转轴2的转速所决定的，因此可以通过改变内转轴1和外转轴2的转速来改变每次排出的反映气体量，以适应不同反应对反应气体的通入速度和气泡大小的要求，控制方式简单而且灵活。
转动过程中，封口板702在离心作用和反应气体的冲击下带动封口塞701脱离排气管6，使反应气体能够顺利进入到反应液体中。在反应将要结束时，随着转速的降低和通气速度的降低，弹簧704拉动封口板702和封口塞701将排气管6封闭，能够有效防止反应液体倒灌。此外，因为排气管6是向下倾斜的，及时有一部分反应液体倒灌入排气管6中，也会因为重力和离心作用很快被排出去。

Claims (8)

1.一种气液反应搅拌桨，其特征在于：包括一个竖直设置的空心的内转轴（1），内转轴（1）的上端固定套设有一个第一传动轮（101），内转轴（1）的下端连通设置有一个聚气盒（3），聚气盒（3）设置为圆筒状结构，在聚气盒（3）的周侧壁上均匀开设有四个内气孔（301）；所述内转轴（1）的外侧套设有一个外转轴（2），外转轴（2）的上端固定套设有一个第二传动轮（201），外转轴（2）的下端连通设置有一个出气盒（4），且出气盒（4）套设在所述聚气盒（3）外侧，出气盒（4）设置为圆筒状结构，在出气盒（4）的周侧壁上均匀开设有四个外气孔（401），外气孔（401）随外转轴（2）运动的轨迹与所述内气孔（301）随内转轴（1）运动的轨迹重合，每个外气孔（401）上连通设置有一个排气管（6），排气管（6）沿出气盒（4）的径向向外延伸且向下倾斜，在出气盒（4）的周侧壁上还均匀固设有四个桨叶（5），四个桨叶（5）与四个外气孔（401）交错分布。
2.如权利要求1所述的一种气液反应搅拌桨，其特征在于：所述排气管（6）的外端上还设置有一个用于封闭排气管（6）的封口器（7），封口器（7）包括两个对称设置在排气管（6）外壁上的弹簧筒（703），弹簧筒（703）内设置有一个弹簧（704），弹簧（704）上连接有一个连杆（705），两个连杆（705）之间设置有一个能够在外转轴（2）旋转时由于离心力作用而克服弹簧（704）的拉力而远离排气管（6）的封口板（702）。
3.如权利要求2所述的一种气液反应搅拌桨，其特征在于：所述封口板（702）的内侧固定设置有一个封口塞（701）。
4.如权利要求1所述的一种气液反应搅拌桨，其特征在于：所述桨叶（5）的一个面上均匀开设有若干条相互平行的导气槽（501）。
5.如权利要求4所述的一种气液反应搅拌桨，其特征在于：所述导气槽（501）倾斜设置。
6.如权利要求1所述的一种气液反应搅拌桨，其特征在于：所述外气孔（401）大于所述内气孔（301）。
7.如权利要求1所述的一种气液反应搅拌桨，其特征在于：所述第一转动轮（101）通过传动带连接有一个第一伺服电机。
8.如权利要求1所述的一种气液反应搅拌桨，其特征在于：所述第二传动轮（201）通过传动带连接有一个第二伺服电机。
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