CN107999015A - 反应釜及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及反应容器技术领域，尤其涉及一种反应釜及其系统。该反应釜包括釜体和设置在釜体内的搅拌装置；釜体包括釜体首端和釜体尾端；釜体首端设置有进料口，釜体尾端设置有出料口；搅拌装置包括第一旋转叶片和第二旋转叶片；第一旋转叶片能够沿釜体首端向釜体尾端旋进，第二旋转叶片能够沿釜体尾端向釜体首端旋进；第一旋转叶片靠近釜体尾端的一端靠近出料口，第二旋转叶片靠近釜体首端的一端靠近出料口。该反应系统包括物料存储仓和反应釜；所述物料存储仓与所述反应釜的进料口密封连接。本发明的目的在于提供反应釜及其系统，以解决现有技术中存在的釜体内反应物料的存留量大的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及反应容器技术领域，尤其涉及一种反应釜及其系统。
背景技术
反应釜是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制(搅拌、鼓风等)、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。
反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应锅、分解锅、聚合釜等；其材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基合金及其它复合材料。
现有的反应釜，尤其是卧式反应釜，其出料不干净，釜体内的尾端长期存留有反应物料，影响了反应物料的质量。
因此，本申请针对上述问题提供一种新的反应釜及其系统，以能够减少釜体内反应物料的存留量，提高反应物料的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供反应釜，以解决现有技术中存在的釜体内反应物料的存留量大的技术问题。
本发明的目的还在于提供反应系统，以解决现有技术中存在的釜体内反应物料的存留量大的技术问题。
基于上述第一目的，本发明提供的反应釜，包括釜体和设置在所述釜体内的搅拌装置；
所述釜体包括釜体首端和釜体尾端；所述釜体首端设置有进料口，所述釜体尾端设置有出料口；
所述搅拌装置包括第一旋转叶片和第二旋转叶片；所述第一旋转叶片能够沿所述釜体首端向所述釜体尾端旋进，所述第二旋转叶片能够沿所述釜体尾端向所述釜体首端旋进；
所述第一旋转叶片靠近所述釜体尾端的一端靠近所述出料口，所述第二旋转叶片靠近所述釜体首端的一端靠近所述出料口。
本发明的可选技术方案为，所述搅拌装置包括旋转轴；所述第一旋转叶片和所述第二旋转叶片依次固定设置在所述旋转轴上；
所述第一旋转叶片和所述第二旋转叶片的螺旋线方向相反。
本发明的可选技术方案为，所述第一旋转叶片和所述第二旋转叶片间隔设置。
本发明的可选技术方案为，所述第一旋转叶片和所述第二旋转叶片之间的间隔位置与所述出料口相对应。
本发明的可选技术方案为，所述旋转轴包括依次连接的第一轴部和第二轴部；所述第一旋转叶片与所述第一轴部固定连接；所述第二旋转叶片与所述第二轴部固定连接；
靠近所述釜体尾端的所述第一轴部的直径不小于靠近所述釜体首端的所述第一轴部的直径；和/或，靠近所述釜体尾端的所述第二轴部的直径不大于靠近所述釜体首端的所述第二轴部的直径。
本发明的可选技术方案为，靠近所述釜体尾端的所述第一旋转叶片的螺距不大于靠近所述釜体首端的所述第一旋转叶片的螺距；
和/或，靠近所述釜体尾端的所述第二旋转叶片的螺距不小于靠近所述釜体首端的所述第二旋转叶片的螺距。
本发明的可选技术方案为，所述釜体包括釜体主体和固定设置在所述釜体主体两端的釜体端盖；
所述釜体端盖与所述釜体主体之间设置有密封件。
本发明的可选技术方案为，所述釜体设置有排气口，所述排气口设置有用于排出所述釜体内部气体的单向阀；
所述釜体的外部和/或内部设置有加热装置。
本发明的可选技术方案为，所述釜体的内壁上设置量子层；
和/或，所述第一旋转叶片和所述第二旋转叶片的外表面的全部或者部分设置量子层。
基于上述第二目的，本发明提供的反应系统，包括物料存储仓和反应釜；
所述物料存储仓与所述反应釜的进料口密封连接。
本发明的有益效果：
本发明提供的反应釜，包括釜体和搅拌装置；通过搅拌装置的第一旋转叶片能够沿釜体首端向釜体尾端旋进，且第一旋转叶片靠近釜体尾端的一端靠近出料口，以使位于釜体内的反应物料从进料口经第一旋转叶片推送至出料口；第一旋转叶片在推送反应物料时，在一定程度上将一部分反应物料推送至釜体尾端；通过搅拌装置的第二旋转叶片能够沿釜体尾端向釜体首端旋进，且第二旋转叶片靠近釜体首端的一端靠近出料口，以使将推送至釜体尾端的反应物料反推送至出料口，减少或者基本避免了釜体尾端的反应物料的存留，提高了反应物料的质量。
本发明提供的反应系统，包括物料存储仓和反应釜，通过第一旋转叶片能够沿釜体首端向釜体尾端旋进，以及第二旋转叶片能够沿釜体尾端向釜体首端旋进，以将位于釜体内的反应物料从进料口经第一旋转叶片推送至出料口，以及将推送至釜体尾端的反应物料反推送至出料口，以能够减少或者基本避免了釜体尾端的反应物料的存留，提高了反应物料的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的反应釜的局部图；
图2为本发明实施例一提供的反应釜的釜体的结构示意图；
图3为图2所示的釜体的左视图；
图4为本发明实施例一提供的反应釜的搅拌装置的结构示意图。
图标：100-釜体；110-釜体首端；120-釜体尾端；130-进料口；140-出料口；150-釜体主体；160-釜体端盖；170-排气口；200-搅拌装置；210-第一旋转叶片；220-第二旋转叶片；230-旋转轴；231-第一轴部；232-第二轴部。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
参见图1-图4所示，本实施例提供了一种反应釜；图1为本实施例提供的反应釜的局部图；图2为本实施例提供的反应釜的釜体的结构示意图；图3为图2所示的釜体的左视图；图4为本实施例提供的反应釜的搅拌装置的结构示意图；其中，图1和图4用虚线分隔旋转轴的第一轴部和第二轴部。
参见图1-图4所示，本实施例提供的反应釜，可应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药和食品等行业，也用于完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的容器；例如应用于垃圾处理。例如，本实施例提供的反应釜应用于医用垃圾处理、固废垃圾处理、危废垃圾处理、工业垃圾处理、生物质炭及其系列等等。
该反应釜包括釜体100和设置在釜体100内的搅拌装置200。
釜体100包括釜体首端110和釜体尾端120；釜体首端110设置有进料口130，釜体尾端120设置有出料口140；可选地，进料口130设置在釜体100的顶部，出料口140设置在釜体100的底部，以便于釜体100的进料与出料。
搅拌装置200包括第一旋转叶片210和第二旋转叶片220；第一旋转叶片210能够沿釜体首端110向釜体尾端120旋进，第二旋转叶片220能够沿釜体尾端120向釜体首端110旋进。可选地，第一旋转叶片210的旋转轴与第二旋转叶片220的旋转轴共线；当然，第一旋转叶片210的旋转轴与第二旋转叶片220的旋转轴也可以不共线。
第一旋转叶片210靠近釜体尾端120的一端靠近出料口140，第二旋转叶片220靠近釜体首端110的一端靠近出料口140。
本实施例中所述反应釜包括釜体100和搅拌装置200；通过搅拌装置200的第一旋转叶片210能够沿釜体首端110向釜体尾端120旋进，且第一旋转叶片210靠近釜体尾端120的一端靠近出料口140，以使位于釜体100内的反应物料从进料口130经第一旋转叶片210推送至出料口140；第一旋转叶片210在推送反应物料时，在一定程度上将一部分反应物料推送至釜体尾端120；通过搅拌装置200的第二旋转叶片220能够沿釜体尾端120向釜体首端110旋进，且第二旋转叶片220靠近釜体首端110的一端靠近出料口140，以使将推送至釜体尾端120的反应物料反推送至出料口140，减少或者基本避免了釜体尾端120的反应物料的存留，提高了反应物料的质量。
现有的反应釜运行一段时间后，其釜体尾端经常堆积反应物料，导致出现堵料现象，需要人工拆开反应釜取出堆积反应物料，费时费力；本实施例中所述反应釜通过第一旋转叶片210和第二旋转叶片220，减少或者基本避免了釜体尾端120的反应物料的存留，基本避免了需要人工拆开反应釜取出堆积反应物料的现象。
本实施例中所述反应釜，在一定条件下可以实现生活垃圾及其物料进入反应釜内通过高温反应，使分子结构发生变化；可将高分子裂解为小分子；裂解后的成品例如可以为生物炭、可燃气体、焦油、木醋液等等。
本实施例的可选方案中，所述反应釜包括驱动装置(图中未显示)。通过驱动装置以驱动搅拌装置200转动。
可选地，驱动装置包括两个驱动电机；两个驱动电机中的一个驱动电机驱动第一旋转叶片210转动，另一个驱动电机驱动第二旋转叶片220转动。
可选地，驱动装置包括一个驱动电机，一个驱动电机驱动第一旋转叶片210和第二旋转叶片220转动；通过一个驱动电机驱动第一旋转叶片210和第二旋转叶片220转动，以简化反应釜的结构。例如，第一旋转叶片210和第二旋转叶片220固定连接，可以实现一个驱动电机驱动两个旋转叶片转动；可选地，第一旋转叶片210和第二旋转叶通过旋转轴固定连接。
参见图1和图4所示，本实施例的可选方案中，搅拌装置200包括旋转轴230；第一旋转叶片210和第二旋转叶片220依次固定设置在旋转轴230上。
第一旋转叶片210和第二旋转叶片220的螺旋线方向相反，以使第一旋转叶片210和第二旋转叶片220随旋转轴230转动时，第一旋转叶片210能够沿釜体首端110向釜体尾端120旋进，第二旋转叶片220能够沿釜体尾端120向釜体首端110旋进，以使位于釜体100内的反应物料从进料口130经第一旋转叶片210推送至出料口140，以及将推送至釜体尾端120的反应物料反推送至出料口140，减少或者基本避免了釜体尾端120的反应物料的存留，提高了反应物料的质量。
其中，第一旋转叶片210和第二旋转叶片220可以直接连接，也可以间隔设置。可选地，第一旋转叶片210和第二旋转叶片220间隔设置；通过第一旋转叶片210和第二旋转叶片220具有间隙，以使第一旋转叶片210推送的反应物料与第二旋转叶片220推送的反应物料具有缓冲区，以便于第一旋转叶片210推送的反应物料与第二旋转叶片220推送的反应物料进入出料口140。
本实施例的可选方案中，第一旋转叶片210和第二旋转叶片220之间的间隔位置与出料口140相对应。可选地，第一旋转叶片210和第二旋转叶片220之间的距离小于出料口140的直径，以便于第一旋转叶片210推送的反应物料与第二旋转叶片220推送的反应物料进入出料口140。
本实施例的旋转轴230可以为等径轴，也可以为变径轴。参见图1和图4所示，本实施例的可选方案中，旋转轴230包括依次连接的第一轴部231和第二轴部232；第一旋转叶片210与第一轴部231固定连接；第二旋转叶片220与第二轴部232固定连接。
可选地，靠近釜体尾端120的第一轴部231的直径不小于靠近釜体首端110的第一轴部231的直径，以使反应物料受到挤压力输送给出料口140。可选地，第一轴部231的直径从釜体首端110至釜体尾端120逐渐递增，也即沿第一旋转叶片210推送反应物料的推送方向，第一轴部231的直径逐渐递增，以使反应物料受到挤压力输送给出料口140。
可选地，靠近釜体尾端120的第二轴部232的直径不大于靠近釜体首端110的第二轴部232的直径，以使反应物料受到挤压力输送给出料口140。可选地，第二轴部232的直径从釜体尾端120至釜体首端110逐渐递增；也即沿第二旋转叶片220推送反应物料的推送方向，第二轴部232的直径逐渐递增，以使反应物料受到挤压力输送给出料口140。
本实施例的第一旋转叶片210可以为等螺距，也可以为变螺距。本实施例的可选方案中，靠近釜体尾端120的第一旋转叶片210的螺距不大于靠近釜体首端110的第一旋转叶片210的螺距，以使反应物料受到挤压力输送给出料口140。可选地，第一旋转叶片210的螺距从釜体首端110至釜体尾端120逐渐递减；也即沿第一旋转叶片210推送反应物料的推送方向，第一旋转叶片210的螺距逐渐递减，以使反应物料受到挤压力输送给出料口140。
本实施例的第二旋转叶片220可以为等螺距，也可以为变螺距。本实施例的可选方案中，靠近釜体尾端120的第二旋转叶片220的螺距不小于靠近釜体首端110的第二旋转叶片220的螺距，以使反应物料受到挤压力输送给出料口140。可选地，第二旋转叶片220的螺距从釜体尾端120至釜体首端110逐渐递减；也即沿第二旋转叶片220推送反应物料的推送方向，第二旋转叶片220的螺距逐渐递减，以使反应物料受到挤压力输送给出料口140。
本实施例的可选方案中，釜体100包括釜体主体150和固定设置在釜体主体150两端的釜体端盖160。可选地，釜体主体150呈圆柱形、方柱形等等。可选地，釜体端盖160可拆装的固定设置在釜体主体150沿自身轴向的两端。
可选地，釜体端盖160与釜体主体150之间设置有密封件。以使釜体100内部可以密封。密封件例如可以为密封圈、密封条等等密封的零部件。釜体端盖160与釜体主体150之间还可以通过陶瓷密封、隔断密封、石墨烯密封、填料密封等等方式密封，也可以通过其他密封方式密封。
本实施例的可选方案中，釜体100设置有排气口170；通过排气口170，以释放出釜体100内的气体。可选地，排气口170设置在出料口140的上方。
可选地，排气口170设置有用于排出釜体100内部气体的单向阀。通过单向阀，以避免外界空气进入釜体100内。
本实施例所述的反应釜可以为反应物料提供含氧腔室，也可以提供绝氧腔室。所述反应釜提供的绝氧腔室，可以通过密闭的釜体内部空腔来实现，例如釜体端盖160与釜体主体150之间设置有密封件；又如排气口170设置有用于排出釜体100内部气体的单向阀，又如进料口130和出料口140与相关的连接零部件密封连接等等。
本实施例的可选方案中，釜体100的内壁上设置量子层。通过在釜体100的内壁设置量子层，以使釜体100内部的反应物料可以进行量子能反应，以使反应物料可以通过量子能反应为小颗粒。在特定条件下，通过采用量子能反应可使物料反应为单质小颗粒，例如小于等于万分之一纳米级的颗粒；以提高反应物料转化的效率，效率例如可达49％以上。此外，采用量子能反应，还能极大提高物料的反应效率，缩短反应时间，例如反应时间不超过十分钟。
具有量子能反应的反应釜通过反应釜内产生波粒二象性，以使物料的分子排序变化，物料的物理夹角发生改变，打断物料的分子链等等。
本实施例的可选方案中，第一旋转叶片210的外表面的全部或者部分设置量子层；以增加量子层的面积，提高反应物料的反应效率。
本实施例的可选方案中，第二旋转叶片220的外表面的全部或者部分设置量子层；以增加量子层的面积，提高反应物料的反应效率。
本实施例所述的反应釜可以耐高温，也可以处于普通温度以使釜体100内的反应物料反应。
可选地，反应釜的材料为陶瓷、铸钢、不锈钢、铜等等，还可以为其他材料。
本实施例的可选方案中，釜体100的外部和/或内部设置有加热装置；通过加热装置以使釜体100内部保持预设温度。
可选地，加热装置包括电加热装置；电加热装置例如设置在釜体的周壁上、旋转轴内等等。电解热装置例如可以为电加热丝加热、电加热油加热、电阻带加热、中频加热、电碳棒加热、等离子加热、微波加热等等。
可选地，加热装置包括循环液；例如釜体的周壁具有夹层，釜体上设置有与夹层连通的循环进口和循环出口；循环液从循环进口流入夹层，从循环出口流出。循环液例如可以为水、导热油等等。
本实施例所述的加热装置还可以为其他方式的加热装置。
实施例二
实施例二提供了一种反应系统，该实施例包括实施例一所述的反应釜，实施例一所公开的反应釜的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的反应釜的技术特征不再重复描述。
本实施例提供的反应系统，可应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药和食品等行业，也用于完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的容器；例如应用于垃圾处理。
所述反应系统包括物料存储仓和反应釜，物料存储仓与反应釜的进料口130密封连接。通过物料存储仓，以向反应釜提供反应物料。
可选地，物料存储仓通过挤压式泵向反应釜提供反应物料。
本实施例所述反应系统包括物料存储仓和反应釜，通过第一旋转叶片能够沿釜体首端向釜体尾端旋进，以及第二旋转叶片能够沿釜体尾端向釜体首端旋进，以将位于釜体内的反应物料从进料口经第一旋转叶片推送至出料口，以及将推送至釜体尾端的反应物料反推送至出料口，以能够减少或者基本避免了釜体尾端的反应物料的存留，提高了反应物料的质量。
本实施例中所述反应系统具有实施例一所述反应釜的优点，实施例一所公开的所述反应釜的优点在此不再重复描述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种反应釜，其特征在于，包括釜体和设置在所述釜体内的搅拌装置；
所述釜体包括釜体首端和釜体尾端；所述釜体首端设置有进料口，所述釜体尾端设置有出料口；
所述搅拌装置包括第一旋转叶片和第二旋转叶片；所述第一旋转叶片能够沿所述釜体首端向所述釜体尾端旋进，所述第二旋转叶片能够沿所述釜体尾端向所述釜体首端旋进；
所述第一旋转叶片靠近所述釜体尾端的一端靠近所述出料口，所述第二旋转叶片靠近所述釜体首端的一端靠近所述出料口。
2.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述搅拌装置包括旋转轴；所述第一旋转叶片和所述第二旋转叶片依次固定设置在所述旋转轴上；
所述第一旋转叶片和所述第二旋转叶片的螺旋线方向相反。
3.根据权利要求2所述的反应釜，其特征在于，所述第一旋转叶片和所述第二旋转叶片间隔设置。
4.根据权利要求3所述的反应釜，其特征在于，所述第一旋转叶片和所述第二旋转叶片之间的间隔位置与所述出料口相对应。
5.根据权利要求2所述的反应釜，其特征在于，所述旋转轴包括依次连接的第一轴部和第二轴部；所述第一旋转叶片与所述第一轴部固定连接；所述第二旋转叶片与所述第二轴部固定连接；
靠近所述釜体尾端的所述第一轴部的直径不小于靠近所述釜体首端的所述第一轴部的直径；和/或，靠近所述釜体尾端的所述第二轴部的直径不大于靠近所述釜体首端的所述第二轴部的直径。
6.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，靠近所述釜体尾端的所述第一旋转叶片的螺距不大于靠近所述釜体首端的所述第一旋转叶片的螺距；
和/或，靠近所述釜体尾端的所述第二旋转叶片的螺距不小于靠近所述釜体首端的所述第二旋转叶片的螺距。
7.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述釜体包括釜体主体和固定设置在所述釜体主体两端的釜体端盖；
所述釜体端盖与所述釜体主体之间设置有密封件。
8.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述釜体设置有排气口，所述排气口设置有用于排出所述釜体内部气体的单向阀；
所述釜体的外部和/或内部设置有加热装置。
9.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述釜体的内壁上设置量子层；
和/或，所述第一旋转叶片和所述第二旋转叶片的外表面的全部或者部分设置量子层。
10.一种反应系统，其特征在于，包括物料存储仓和权利要求1-9任一项所述的反应釜；
所述物料存储仓与所述反应釜的进料口密封连接。
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2018
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