CN108283916A - 一种工业用大型反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种工业用大型反应釜，包括至少两个二级搅拌器，二级包括固设在支架上的第一电机，枢设在夹套外的主动齿轮、从动齿轮，第一电机的电机轴通过皮带带动主动齿轮转动，主动齿轮与从动齿轮啮合，主动齿轮和从动齿轮的齿轮轴密封穿过夹套及釜体的体壁后分别固接主动搅拌桨和从动搅拌桨，主动齿轮或从动齿轮的齿轮轴的轴向与搅拌轴的轴向垂直，控制器分别控制第二电机、第一电机转动时机和转速。与现有技术相比，本发明釜体内部液体的均匀搅拌。

Description

一种工业用大型反应釜

技术领域

本发明涉及化工设备，具体是一种工业用大型反应釜。

背景技术

目前，随着科学技术的发展，化工等领域也在快速的发展，反应釜作为一种有机合成领域不可缺少的装置，人们对其要求也越来越高，其主要作用是将化学原料进行混合，得到所需要产物。

现有的工业用反应釜应用存在以下问题：

1）现有反应釜所谓的多级搅拌装置大都是在反应釜的轴心布置周向旋转的搅拌轴上固设不同形状的桨叶，从而实现所谓的多级搅拌，如公开号为CN206240474U的实用新型专利公开的一种反应釜，其搅拌轴设于反应釜体内部，所述搅拌轴从下到上依次设有螺旋搅拌叶、第一级搅拌叶、以及第二级搅拌叶，所述第一级搅拌叶由两个对称的斜向搅拌叶组成，所述第二级搅拌叶由两个对称的水平搅拌叶组成，但这种搅拌装置在小型反应釜上可能效果较好，但在大型反应釜中由于物料体量大，搅拌混合效率较差，使得化工原料反应效率差。

2）现有反应釜加入液体原料的温度与反应过程中液体温度不一致，导致反应过程中副产物产生，例如在纤维状草酸镍合成过程中，要求温度在±0.5℃波动，因此在添加原料过程中，需要严格控制后加原料的温度，避免造成温度波动范围较大，引起副反应产生，导致产率下降。

3）由于反应釜过大，尤其是搅拌有机物后，现有的星系装置清洗困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，公开一种工业用大型反应釜，包括釜体，套设于所述釜体体壁的夹套，跨设在所述釜体上的支架，控制器以及对所述釜体内物料进行搅拌的多级搅拌器，所述多级搅拌器包括一级搅拌器，所述一级搅拌器包括固设在所述支架横梁上的第二电机，与所述第二电机电机轴固接的搅拌轴，所述搅拌轴密封穿过所述釜体顶端后固接搅拌桨，与现有技术不同的是：所述多级搅拌器还包括至少两个二级搅拌器，所述二级包括固设在所述支架上的第一电机，枢设在所述夹套外的主动齿轮、从动齿轮，所述第一电机的电机轴通过皮带带动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述主动齿轮和从动齿轮的齿轮轴密封穿过所述夹套及釜体的体壁后分别固接主动搅拌桨和从动搅拌桨，所述主动齿轮或从动齿轮的齿轮轴的轴向与所述搅拌轴的轴向垂直，所述控制器分别控制所述第二电机、第一电机转动时机和转速。

本发明还公开一种工业用大型反应釜，包括釜体，套设于所述釜体体壁的夹套，跨设在所述釜体上的支架，控制器以及对所述釜体内输送物料的进料装置，与现有技术不同的是：所述进料装置包括固设在所述支架上的进料箱，所述进料箱内设置传输不同物料的流道，所述流道一端密封穿出所述进料箱后形成物料注入口、另一端密封穿出所述进料箱后与设置在所述釜体顶端的进料口相连；氮气存储装置通过管道、多通电控阀连通所述进料箱使得所述进料箱内、所述流道外弥漫氮气气氛，所述进料箱内的底壁上设置加热器、侧壁上设置第二液位传感器、第二温度传感器，所述物料注入口处设置光线感应器，所述控制器分别接收所述光线感应器、第二液位传感器、第二温度传感器的信号、控制所述多通电控阀的通断。

本发明还公开一种工业用大型反应釜，包括釜体，套设于所述釜体体壁的夹套，跨设在所述釜体上的支架，控制器，与现有技术不同的是：还包括对所述釜体进行清洗的蒸汽清洗装置，所述蒸汽清洗装置包括固设在所述支架上的储水箱、蒸汽发生器，所述储水箱通过第一泵与所述釜体的内腔相通，所述蒸汽发生器通过第二电控阀与设置在靠近所述釜体顶端的进水口相连；所述控制器控制所述第一泵的转动时机，第二电控阀的通断。

进一步地，所述釜体的内壁设置第一液位传感器、第一温度传感器，所述釜体的底端中心设置密封穿越所述夹套的废液出口，所述废液出口通过第三电控阀；和第三泵与废液池相连；所述控制器分别接收所述第一液位传感器、第一温度传感器的信号，分别控制所述第三电控阀的通断和第三泵的转动时机。

进一步地，还包括导热介质液存储箱，所述导热介质液存储箱的进液口通过第五泵和第五电控阀与设置在所述夹套底端的导热介质液出口相连，所述导热介质液存储箱的出液口通过第四电控阀和第四泵与设置在所述夹套顶端的导热介质液进口相连；所述控制器分别控制所述第四泵和第五泵的转动时机，分别控制所述第四电控阀和第五电控阀的通断。

进一步地，还包括蒸馏装置，所述蒸馏装置包括设置在所述釜体的顶端并与所述釜体的内腔相通的蒸馏管、与所述蒸馏管另一端相通的产物存储箱。

进一步地，所述导热介质液存储箱内填充液为油或水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在釜体内设计多级搅拌装置，在所述一级搅拌器基础上增加所述二级搅拌器，该二级搅拌器设于釜体底部侧壁上，可以根据釜体底部情况左右对称设置两个所述二级搅拌器，也可以设置多个二级搅拌器，增加所述釜体底部液体流动，从而实现所述釜体内部液体的均匀搅拌，实现对所述釜体内部液体的搅拌。

2、本发明中通过釜体与进料装置连接，实现对反应釜体内部的加料，该进料装置内设有多个流道，根据不同种类的进料可以选择相应的所述流道，避免物料间的污染，同时通过在所述物料注入口处设有所述光线传感器，所述光线传感器、所述一级搅拌器、所述二级搅拌器分别与所述控制器电连接的设计，在加料的时候，所述光线传感器检测到光信号时，将信号传输给控制器，所述控制器控制所述一级搅拌器、所述二级搅拌器，降低所述所述一级搅拌器、所述二级搅拌器的搅拌速度，使得加热料与所述反应液充分混合。

3、本发明还设置有蒸汽清洗装置，可以实现对所述釜体的有机物的彻底清洗，实现有机物的碳化；所述夹套的设计，该夹套与所述导热介质液存储箱连接，实现对所述釜体内液体的加热、蒸发等工作。

4、本发明自动化程度高，在工作到结束过程中，无需人工操作，避免对人的身体造成影响，提高操作安全系数。

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为本发明的结构示意图；

图2为本发明釜体及部分部件的结构示意图；

图3为本发明进料装置的结构示意图；

图4为图3的左视图。

附图标记说明：1-釜体；2-夹套；3-多级搅拌装置；4-进料装置；5-蒸汽清洗装置；6-导热介质液存储箱；7-控制器；8-氮气存储装置；9-多通电控阀；10-废液池；11-控制面板；12-第一电控阀；13-第一泵；14-第二电控阀；15-第二泵；16-第三电控阀；17-第三泵；18-第四电控阀；19-第四泵；20-第五电控阀；21-第五泵；22-蒸馏装置；221-蒸馏管；222-产物存储箱；31-一级搅拌器；32-二级搅拌器；401-进料箱；402-流道；403-物料注入口；404-光线传感器；405-加热器；406-第二液位传感器；407-第二温度传感器；408-进料口；501-蒸汽发生器；502-储水箱；321-主动齿轮；322-从动齿轮；323-主动搅拌桨；324-从动搅拌桨；325-皮带；326-第一电机；311-搅拌桨；312-搅拌轴；313-第二电机；100-支架；101-进水口；102-废液出口；103-第一液位传感器；104-第一温度传感器；201-导热介质液进口；202-导热介质液出口。

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。

如图1、2、3、4所示，本实施例中的一种工业用大型反应釜，包括釜体1，以及设于该釜体外壁的夹套2，所述釜体内安装有多级搅拌装置3，所述釜体还通过管路分别与进料装置4、蒸汽清洗装置5连接，所述夹套通过管路与导热介质液存储箱6连通，所述釜体上还设有控制器7；

所述多级搅拌装置包括设于釜体中部的一级搅拌器31和设于釜体底部的二级搅拌器32；

所述进料装置包括进料箱401，该进料箱内部设有多个流道402，所述进料箱上还设有与所述流道相对应的物料注入口403，该物料注入口处设有光线传感器404；所述进料箱内还设有加热器405，所述流道通过管路与所述釜体上的进液口连通；

所述光线传感器、所述一级搅拌器、所述二级搅拌器分别与所述控制器电连接。

本发明通过在釜体内设计多级搅拌装置，在所述一级搅拌器基础上增加所述二级搅拌器，该二级搅拌器设于釜体底部侧壁上，可以根据釜体底部情况左右对称设置两个所述二级搅拌器，也可以设置多个二级搅拌器，增加所述釜体底部液体流动，从而实现所述釜体内部液体的均匀搅拌，实现对所述釜体内部液体的搅拌。

本发明中通过釜体与进料装置连接，实现对反应釜体内部的加料，该进料装置内设有多个流道，根据不同种类的进料可以选择相应的所述流道，避免物料间的污染，同时通过在所述物料注入口处设有所述光线传感器，所述光线传感器、所述一级搅拌器、所述二级搅拌器分别与所述控制器电连接的设计，在加料的时候，所述光线传感器检测到光信号时，将信号传输给控制器，所述控制器控制所述一级搅拌器、所述二级搅拌器，降低所述所述一级搅拌器、所述二级搅拌器的搅拌速度，使得加热料与所述反应液充分混合。

本发明还设置有蒸汽清洗装置，可以实现对所述釜体的有机物的彻底清洗，实现有机物的碳化；所述夹套的设计，该夹套与所述导热介质液存储箱连接，实现对所述釜体内液体的加热、蒸发等工作。

如图1所示，本实施例中所述蒸汽清洗装置包括蒸汽发生器501和储水箱502，所述蒸汽发生器、所述储水箱分别通过管路与所述釜体内部连通。

本发明应用蒸汽发生器产生蒸汽，通入到所述釜体内部，实现有机残液的碳化，再应用所述储水箱内的水对所述釜体内部进行冲洗，实现对所述釜体内部的彻底清洗。

如图1、2所示，本实施例中所述二级搅拌器包括设于釜体外壁底部的主动齿轮321和从动齿轮322，所述主动齿轮通过传动轴与设于釜体内的主动搅拌桨323连接，所述从动齿轮通过传动轴与设有釜体内的从动搅拌桨连接324，所述主动齿轮通过皮带325与第一电机326输出轴连接。

本发明通过所述主动齿轮通过传动轴与所述主动搅拌桨连接，所述从动齿轮通过传动轴与所述从动搅拌桨连接，所述主动齿轮通过所述皮带与所述第一电机连接的设计，通过所述第一电机带动所述主动齿轮的转动，所述主动齿轮带动所述从动齿轮转动，从而实现所述主动搅拌桨和所述从动搅拌桨的转动，通过主动搅拌桨和所述从动搅拌桨，实现对所述釜体内液体的搅拌，所述主动搅拌桨和所述从动搅拌桨尽量靠近底部侧壁，带动所述釜体底部侧壁液体的流动，与所述一级搅拌器配合，使得所述釜体内部溶液搅拌的更加均匀。

如图1所示，所述进料箱还通过管路与氮气存储装置8连接，所述进料箱与所述氮气存储装置间的管路通过多通电控阀9与所述进料箱与所述釜体间的管路连通。

本发明通过将所述进料箱与所述氮气存储装置连接，通过氮气，保证液体的输送效果，从而进一步保证加入液全部进入到釜体内部。

如图1、2所示，所述一级搅拌器包括设于反应釜内的搅拌桨311，该搅拌桨通过搅拌轴312与所述釜体外的第二电机313连接；实现对所述釜体内部液体的搅拌。

本发明所述釜体内至少设有两个二级搅拌器；保证所述釜体内部液体的搅拌均匀。

本发明所述进料装置内至少设有两个流道；可以对不同种类的液体进行输入，避免了不同种类物料间的污染。

如图1所示，所述釜体上还设有进水口101，该进水口通过管路与所述储水箱连通，所述釜体底部设有废液出口102，该废液出口通过管路与废液池10连通，所述釜套上还设有导热介质液进口201和导热介质液出口202，所述导热介质液进口和导热介质液口分别通过管路与所述导热介质液存储箱连通。

本发明通过所述釜体上还设有所述进水口101，该进水口通过管路与所述储水箱连通设计，方便所述储水箱的冲洗，通过所述废液出口通过管路与所述废液池连通，方便废液的排放；通过所述釜套上还设有所述导热介质液进口和所述导热介质液出口，所述导热介质液进口和导热介质液口分别通过管路与所述导热介质液存储箱连通的设计，实现对反应釜的加热。

本发明中所述导热介质液存储箱内设有加热器，该导热介质液存储箱内可以存储水、或油，根据反应物的反应条件相应的选择导热介质液。

本发明还设有蒸馏装置22，包括蒸馏管221，该蒸馏管通过管路与产物存储箱连接222

如图1、2、3所示，本实施例中所述釜体上还设有控制面板11，所述釜体内还设有第一液位传感器103和第一温度传感器104；所述进料箱内设有第二液位传感器406和第二温度传感器407；所述釜体上的进水口与所述储水箱间的管路上设有第一电控阀12和第一泵13，所述釜体与所述蒸汽发生器间的管路上设有第二电控阀14，所述废液出口与所述废液池间的管路上设有第三电控阀16和第三泵17；所述导热介质液进口与所述导热介质液存储箱间的管路上设有第四电控阀18和第四泵19；所述热介质液出口与所述导热介质液存储箱间的管路上设有第五电控阀20和第五泵21；所述进料装置与所述釜体进料口间的管路上设有进液泵；所述控制面板、所述第一液位传感器、所述第一温度传感器、所述第二液位传感器、所述第二温度传感器、所述第一电控阀、所述第二电控阀、所述第三电控阀、所述第四电控阀、所述第五电控阀、所述第一泵、所述第二泵、所述第三泵、所述第四泵、所述第五泵、所述进液泵分别与所述控制器电连接。

本发明通过所述控制面板、所述第一液位传感器、所述第一温度传感器、所述第二液位传感器、所述第二温度传感器、所述第一电控阀、所述第二电控阀、所述第三电控阀、所述第四电控阀、所述第五电控阀、所述第一泵、所述第二泵、所述第三泵、所述第四泵、所述第五泵、所述进液泵分别与所述控制器电连接的设计，实现自动化控制反应过程，无需人工，节省劳动力，同时避免有机反应对人体造成的危害。

本发明中所述第一液位传感器、第二液位传感器选用江苏思派仪表有限公司生产的T32型高温反应釜液位计，所述第一温度传感器和第二温度传感器选用上海拜姆电子科技有限公司生产的耐高温温度传感器，以上设备不局限与选购于上述公司，也可以选用其它耐高温的液位传感器和耐高温的温度传感器。

工业用大型反应釜工作过程：将待反应液通过所述釜体进料口进入到釜体内，通过所述操作面板设定搅拌时间、反应温度、反应时间后，通过操作面板将所述导热介质液存储箱的导热介质液输送到所述釜套内，打开所述操作面板上的启动按钮，通过所述控制器控制所述一级搅拌器和所述二级搅拌器启动，对反应釜体内的反应液进行搅拌，当需要对所述釜体内反应液进行加料时，通过进料装置实现加料，在加料过程中，打开所述物料注入口，有光线进入，通过所述光线感应器检测到光后，将信号值反馈到所述控制器上，控制所述一级搅拌器和所述二级搅拌器降低搅拌速度，使得加入料与所述釜体反应液充分混合，当关闭所述物料注入口后，通过所述光线感应器传输的信号，所述控制器控制所述所述一级搅拌器和所述二级搅拌器恢复设定的搅拌速度，继续对所述釜体内的反应液进行搅拌，同时，所述加料箱内的温度设定与所述釜体内反应液的温度一致，当反应达到设定时间后，所述控制器控制所述蒸馏装置对反应产物进行收集；当所述第一液位传感器探测到设定下线值后，反馈给所述控制器，该控制器控制所述第二电控阀的开启，将所述蒸汽发生器内的蒸汽输送到所述反应釜体内部，将所述釜体内残留的有机溶液进行炭化，当所述第一温度传感器探测到温度值超过设定值后，所述控制器控制所述第二电控阀的关闭，控制第一电控阀和第一泵的开启，对反应釜体内进行注水，当所述第一液位传感器探测到设定上限时，所述控制器控制所述第一电控阀和所述第一泵的关闭，同时开启所述第三泵和第三电控阀的开启，将所述釜体内废液排出。

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 (7)

1.一种工业用大型反应釜，包括釜体（1），套设于所述釜体体壁的夹套（2），跨设在所述釜体上的支架（100），控制器（7）以及对所述釜体内物料进行搅拌的多级搅拌器（3），所述多级搅拌器（3）包括一级搅拌器（31），所述一级搅拌器包括固设在所述支架（100）横梁上的第二电机（313），与所述第二电机（313）电机轴固接的搅拌轴（312），所述搅拌轴（312）密封穿过所述釜体顶端后固接搅拌桨（311），其特征在于：所述多级搅拌器（3）还包括至少两个二级搅拌器（32），所述二级（32）包括固设在所述支架（100）上的第一电机（326），枢设在所述夹套外的主动齿轮（321）、从动齿轮（322），所述第一电机（326）的电机轴通过皮带（325）带动所述主动齿轮（321）转动，所述主动齿轮（321）与从动齿轮（322）啮合，所述主动齿轮（321）和从动齿轮（322）的齿轮轴密封穿过所述夹套（2）及釜体（1）的体壁后分别固接主动搅拌桨（323）和从动搅拌桨（324），所述主动齿轮（321）或从动齿轮（322）的齿轮轴的轴向与所述搅拌轴（312）的轴向垂直，所述控制器（7）分别控制所述第二电机（313）、第一电机（326）转动时机和转速。

2.一种工业用大型反应釜，包括釜体（1），套设于所述釜体体壁的夹套（2），跨设在所述釜体上的支架（100），控制器（7）以及对所述釜体内输送物料的进料装置（4），其特征在于：所述进料装置（4）包括固设在所述支架（100）上的进料箱（401），所述进料箱（401）内设置传输不同物料的流道（402），所述流道（402）一端密封穿出所述进料箱（401）后形成物料注入口（403）、另一端密封穿出所述进料箱（401）后与设置在所述釜体顶端的进料口（406）相连；氮气存储装置（8）通过管道、多通电控阀（9）连通所述进料箱（401）使得所述进料箱内、所述流道（402）外弥漫氮气气氛，所述进料箱（401）内的底壁上设置加热器（405）、侧壁上设置第二液位传感器（406）、第二温度传感器（407），所述物料注入口处设置光线感应器（404），所述控制器（7）分别接收所述光线感应器（404）、第二液位传感器（406）、第二温度传感器（407）的信号、控制所述多通电控阀（9）的通断。

3.一种工业用大型反应釜，包括釜体（1），套设于所述釜体体壁的夹套（2），跨设在所述釜体上的支架（100），控制器（7），其特征在于：还包括对所述釜体进行清洗的蒸汽清洗装置（5），所述蒸汽清洗装置（5）包括固设在所述支架（100）上的储水箱（502）、蒸汽发生器（501），所述储水箱（502）通过第一泵（13）与所述釜体的内腔相通，所述蒸汽发生器（501）通过第二电控阀（14）与设置在靠近所述釜体顶端的进水口（101）相连；所述控制器（7）控制所述第一泵（13）的转动时机，第二电控阀（14）的通断。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种工业用大型反应釜，其特征在于：所述釜体（1）的内壁设置第一液位传感器（103）、第一温度传感器（104），所述釜体（1）的底端中心设置密封穿越所述夹套的废液出口（102），所述废液出口（102）通过第三电控阀（16）；和第三泵（17）与废液池（10）相连；所述控制器（7）分别接收所述第一液位传感器（103）、第一温度传感器（104）的信号，分别控制所述第三电控阀（16）的通断和第三泵（17）的转动时机。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种工业用大型反应釜，其特征在于：还包括导热介质液存储箱（6），所述导热介质液存储箱（6）的进液口通过第五泵（21）和第五电控阀（20）与设置在所述夹套（2）底端的导热介质液出口（202）相连，所述导热介质液存储箱（6）的出液口通过第四电控阀（18）和第四泵（19）与设置在所述夹套（2）顶端的导热介质液进口（201）相连；所述控制器（7）分别控制所述第四泵（19）和第五泵（21）的转动时机，分别控制所述第四电控阀（18）和第五电控阀（20）的通断。

6.根据权利要求1-3任一所述的一种工业用大型反应釜，其特征在于：还包括蒸馏装置（22），所述蒸馏装置（22）包括设置在所述釜体（1）的顶端并与所述釜体（1）的内腔相通的蒸馏管（221）、与所述蒸馏管（221）另一端相通的产物存储箱（222）。

7.根据权利要求5所述的一种工业用大型反应釜，其特征在于：所述导热介质液存储箱内填充液为油或水。