CN109046219B - 自清洁环保型胶体反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自清洁环保型胶体反应装置，解决了现有的反应釜清理胶体反应物料残留物不彻底，且产生大量废水对环保造成压力的问题。本发明包括支撑结构、反应釜体、搅拌装置、搅拌驱动装置和加热装置，所述搅拌装置包括搅拌桨和中空的搅拌轴，所述搅拌轴的下端连接多个搅拌桨，所述搅拌桨伸入所述反应釜体中并沿搅拌轴的轴向间隔分布，所述搅拌桨包括沿所述搅拌轴对称设置的第一桨和第二桨且与所述搅拌轴通过角度调节器连接，所述搅拌桨具有内部空腔，所述内部空腔设置机械振动棒，所述搅拌桨的水平长度等于所述反应釜体的内腔体的宽度。本发明具有反应釜体内壁清洁彻底，环保等优点。

Description

自清洁环保型胶体反应装置

技术领域

本发明涉及反应设备技术领域，具体涉及自清洁环保型胶体反应装置。

背景技术

反应釜是一种常见的反应装置，广泛应用在化工、医药、材料等领域，尤其是制备胶体物质时，具体地，在生产勃姆石胶体时，反应釜在使用后，会在内壁上残留胶体反应物，由于反应釜是柱状立式结构，不好清洗，现有的技术多是采用水冲洗，或者浸泡清洗或者气体搅拌清洗等等，这样会产生大量的废水为后续处理造成压力，而且这样的清理方式对于粘附性比较强的胶体物料，光靠清洗无法彻底去除，也有一些发明人采用在反应釜体中安装清扫环，但是清扫环始终存在清洁死角，无法清洁彻底，后期仍然需要清水进行清洗。

而且对于勃姆石胶体这种特殊化工产品，其粒径为纳米级，在正常的胶体状态下会分散在水相中，无法进行固液分离，为了固液分离必须进行PH值的调节，这样势必增加处理工序和处理成本，且会产生高PH值的废水，不环保。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的反应釜采用清扫环清理胶体反应物料料残留物时，清理不彻底，且产生大量废水对环保造成压力。

本发明提供了解决上述问题的自清洁环保型胶体反应装置。

本发明通过下述技术方案实现：

自清洁环保型胶体反应装置，包括支撑结构、反应釜体、搅拌装置和搅拌驱动装置，所述反应釜体外侧设置夹套，所述夹套中设置加热元件，所述反应釜体的顶部设置与所述反应釜体匹配的盖体，所述反应釜体的内侧底端安装温度传感器，所述反应釜体的底部设置出料口，所述盖体上设置加料口，所述反应釜体内部设置搅拌装置，

所述支撑结构包括底座、水平支撑台和立柱，立柱垂直设置在底座上的一端，所述水平支撑台安装在立柱的顶端并与底座平行，所述反应釜体放置在底座上，

所述搅拌装置包括搅拌桨和中空的搅拌轴，所述搅拌轴的下端连接多个搅拌桨，所述搅拌桨伸入所述反应釜体中并沿搅拌轴的轴向间隔分布，所述搅拌桨包括沿所述搅拌轴对称设置的第一桨和第二桨且与所述搅拌轴通过角度调节器连接，所述搅拌桨具有内部空腔，所述内部空腔设置机械振动棒，所述搅拌桨的水平长度等于所述反应釜体的内腔体的宽度。

本发明的设计原理为：将反应釜体中的搅拌桨设置为可上下调节角度的结构，在制备勃姆石胶体时，通过角度调节器调节搅拌桨向上倾斜，将所需物料通过加料口加入到反应釜体中，关闭加料口进行加热加压反应，生成胶体后，冷却卸压，再通过出料口出料。当需要清理反应釜体内的残留勃姆石胶体时，关闭出料口，开启加热元件使其加热，勃姆石胶体内部含有大量的水，在加热条件下会逐渐脱水干燥，体积大量收缩，变硬结块，从而与反应釜体内壁剥离，部分直接剥离掉入反应釜体底部，部分仍然会附着在反应釜体的内壁上，调节角度调节器，使得搅拌桨向下转动，因为搅拌桨的长度是等于反应釜体内腔体的宽度的，当搅拌桨向下转动时，会抵触到反应釜体内壁，在调节第一桨和第二桨向反应釜内壁靠拢的过程中，搅拌桨的端部与内壁从刚好接触到最后端面完全接触反应釜内壁时，搅拌桨的端部会对反应釜内壁上的胶体残留物起到刮除的作用，一来去除了此处的胶体残留物，还可以保证搅拌桨的端部与反应釜体内壁的完全接触，使得机械能能更多地传递给反应釜体内壁，减小因为翘边的胶体残留物的存在而对机械能造成的损耗，在完全接触后开启机械振动棒，机械振动对反应釜内壁的胶体残留物振动使其脱落，这相对于在反釜体外设置机械振动设备，机械振动棒上的机械波可以通过搅拌桨直接传递给搅拌釜内壁，因为搅拌桨的厚度较小，机械波的损耗小而使得更多的机械波传递到反应釜体的内壁上使胶体残留物脱落，另外第一桨和第二桨是对称设置的，在与反应釜接触的内壁上振动的能量相同且对称，这相对于在反应釜体外部某处设置机械振动来说，可以减小因为机械振动对反应釜体的稳定性的影响，将机械振动棒设置在搅拌桨内部还可以开启搅拌轴的电机控制搅拌轴转动在不同方向上进行振动，本申请借助胶体的特性进行残留胶体的干燥清理，避免了传统的用清扫环或刮板清洁不彻底，且产生大量废水给环保造成压力或者需要调节PH值才能处理分散到水相中的废水的问题。

本发明优选的一种反应釜，所述搅拌桨的端部设置刮板，所述刮板为侧面为等腰梯形的从搅拌桨的端部向外逐渐增大的梯形体，这样在需要振动清除反应釜体内壁上的胶体残留物而调节搅拌桨向上或向下的运动过程中，梯形的底边棱角能对反应釜体内壁上残留的胶体进行更好地刮除，而且底边的长度较长，可以更多地刮除反应釜体内壁上的胶体，底面积也更大，与反应釜体内壁接触的面积也越大，对反应釜体内壁的机械振动效果更好。

本发明优选的自清洁环保型胶体反应装置，所述搅拌轴为中空结构，所述中空结构中设置穿插两侧设置有轮齿的内轴，所述角度调节器内部设有与所述轮齿啮合的齿轮，所述搅拌桨的一端与齿轮固定连接。

所述搅拌驱动装置包括电机、皮带、所述搅拌轴从下向上依次穿过所述盖体和所述水平支撑台，所述位于水平支撑台上的搅拌轴的设置有转轮，所述转轮通过皮带与电机转轮连接，所述电机转轮下端与电机固定。

为了减小干燥胶体与反应釜体的粘附力，所述反应釜体的内胆材质选用聚四氟乙烯，聚四氟乙烯为一种光滑，耐酸耐碱耐高温的高强度塑料，具有憎水性，当勃姆石胶体干燥后，易于从聚四氟乙烯内胆上脱落。

为了进一步增强反应釜内胆所受的机械振动，所述搅拌桨的数量为3，且每个搅拌桨的第一桨和第二桨中均设置机械振动棒。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1.本发明通过在搅拌桨中设置空腔，并在空腔中设置机械振动棒，对干燥后的胶体硬块进行振动剥离，从而有效去除反应釜体内壁上的残留胶体。

2.本发明选用聚四氟乙烯为反应釜体内胆材质，使得胶体更易滑落和干燥后剥离。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的搅拌状态下结构示意图。

图2为本发明机械振动状态下的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-反应釜体，2-出料口，3-底座，4-水平支撑台，5-立柱，7-搅拌桨，72-刮板，8-搅拌轴，9-机械振动棒，10-调速电机，11-加热元件，12-角度调节器，13-加料口，14-盖体，15-夹套，16-内轴，17-皮带，18-转轮，19-电机转轮，20-温度传感器，21-限位卡槽，22-限位柱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-图2所示，自清洁环保型胶体反应装置，包括支撑结构、反应釜体1、搅拌装置和搅拌驱动装置，所述反应釜体1外侧设置夹套15，所述夹套15中设置加热元件11，所述反应釜体1的顶部设置与所述反应釜体1匹配的盖体14，所述反应釜体1的内侧底端安装温度传感器20，所述反应釜体1的底部设置出料口2，所述盖体14上设置加料口13，所述反应釜体1内部设置搅拌装置，

所述支撑结构包括底座3、水平支撑台4和立柱5，立柱5垂直设置在底座3上的一端，所述水平支撑台4安装在立柱5的顶端并与底座3平行，所述反应釜体1放置在底座3上，

所述搅拌装置包括搅拌桨7和中空的搅拌轴8，所述搅拌轴8的下端连接多个搅拌桨7，所述搅拌桨7伸入所述反应釜体1中并沿搅拌轴8的轴向间隔分布，所述搅拌桨7包括沿所述搅拌轴8对称设置的第一桨和第二桨且与所述搅拌轴8通过角度调节器12连接，所述搅拌桨7具有内部空腔，所述内部空腔设置机械振动棒9，所述搅拌桨7的水平长度等于所述反应釜体1的内腔体的宽度。

所述搅拌桨7的端部设置刮板72，所述刮板72为侧面为等腰梯形的从搅拌桨7的端部向外逐渐增大的梯形体。

所述搅拌桨7的数量为3，沿所述搅拌轴8的下段均匀分布。

所述反应釜体1的内胆材质为316L不锈钢。

所述机械振动棒9的线路通过搅拌轴8的空腔与外部振动电机连接。

所述反应釜体1的底部设置有支脚，并放置于底座3上。

具体工作方式是：在制备胶体时，通过角度调节器12调节搅拌桨7向上倾斜，将所需物料通过加料口13加入到反应釜体1中，关闭加料口13进行加热加压反应，生成胶体后，冷却卸压，再通过出料口2出料。当需要清理反应釜体1内的残留勃姆石胶体时，开启加热元件11使其加热，勃姆石胶体内部含有大量的水，在加热条件下会逐渐脱水干燥，体积大量收缩，变硬结块，从而与反应釜体1内壁剥离，部分直接剥离掉入反应釜体1底部，部分仍然会附着在反应釜体1的内壁上，调节角度调节器12，使得搅拌桨7向下转动，因为搅拌桨7的长度是等于反应釜体1内腔体的宽度的，当搅拌桨7向下转动时，会抵触到反应釜体1内壁，此时，开启机械振动棒9的电机，机械振动棒9会发生机械振动，并且通过搅拌桨7将振动的机械能传递给反应釜体1的内壁从而将干燥切块的勃姆石胶体从反应釜体1的内壁振动下来，还可以开启搅拌轴8的电机控制搅拌轴8转动在不同方向上进行振动。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，所述搅拌轴8为中空结构，所述中空结构中设置穿插两侧设置有轮齿的内轴16，所述角度调节器12内部设有与所述轮齿啮合的齿轮，所述搅拌桨7的一端与齿轮固定连接，所述搅拌驱动装置包括电机、皮带17、所述搅拌轴8从下向上依次穿过所述盖体14和所述水平支撑台4，所述位于水平支撑台4上的搅拌轴8的设置有转轮18，所述转轮18通过皮带17与电机转轮19连接，所述电机转轮19下端与调速电机10固定，所述转轮18上侧搅拌轴8上设有限位孔，转轮18下侧搅拌轴8上设有限位柱22，限位柱22下侧搅拌轴8上设有角度调节器12，角度调节器12关于搅拌轴8对称设置有两个，角度调节器12内部设有配合内轴16的齿轮，齿轮通过转轴固定在搅拌轴8上，齿轮上固定有搅拌桨7，所述反应釜上端设有配合限位柱22的限位卡槽21。

所述反应釜体1的内胆材质为聚四氟乙烯。

实施例3

一种反应釜胶体反应物的清洁方法，其实施在胶体出料后，具体包括如下步骤：

步骤一：关闭出料阀，开启加热元件11进行加热；

步骤二：上下移动内轴16，调节搅拌桨7的角度，使搅拌桨7的端部与反应釜体1的内壁接触；

步骤三：开启机械振动棒9的电机，驱动机械振动棒9振动，干燥的胶体从内壁上剥落掉入反应釜体1底部；

步骤四：加入少量水混合胶体通过出料口2排出反应釜体1外；

步骤五：采用过滤网将胶体和水分离。

在所述步骤一中，加热的温度为80-150℃，加热的时间为4-12小时。

在所述步骤四中，为了使得水和胶体混合更充分，更利于排出，调节搅拌桨7的角度，使其倾斜向下，距离反应釜体1底部近，搅拌充分，也利于底部胶体脱落。

本发明中，所用术语“上”、“下”、“中”、“底”、“顶”、“左”、“右”、“两侧”、“外”“背面”等均以附图所示方位为准。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.自清洁环保型胶体反应装置，包括支撑结构、反应釜体(1)、搅拌装置和搅拌驱动装置，所述反应釜体外侧设置夹套(15)，所述夹套(15)中设置加热元件(11)，所述反应釜体(1)的顶部设置与所述反应釜体(1)匹配的盖体(14)，所述反应釜体(1)的底部设置出料口(2)，所述反应釜体(1)内部设置搅拌装置，其特征在于，所述反应釜体(1)的内侧底端安装温度传感器(20)，所述盖体上设置加料口(13)，

所述支撑结构包括底座(3)、水平支撑台(4)和立柱(5)，立柱(5)垂直设置在底座(3)上的一端，所述水平支撑台(4)安装在立柱(5)的顶端并与底座(3)平行，所述反应釜体(1)放置在所述底座(3)上，

所述搅拌装置包括搅拌桨(7)和中空的搅拌轴(8)，所述搅拌轴(8)的下端连接多个搅拌桨(7)，所述搅拌桨(7)伸入所述反应釜体(1)中并沿所述搅拌轴(8)的轴向间隔分布，所述搅拌桨(7)包括沿所述搅拌轴(8)对称设置的第一桨(70)和第二桨(71)且与所述搅拌轴(8)通过角度调节器(12)连接，所述搅拌桨(7)具有内部空腔，所述内部空腔设置机械振动棒(9)，所述搅拌桨(7)的水平长度等于所述反应釜体(1)的内腔体的宽度。

2.根据权利要求1所述的自清洁环保型胶体反应装置，其特征在于，所述搅拌轴(8)为中空结构，所述中空结构中设置穿插两侧设置有轮齿的内轴(16)，所述角度调节器(12)内部设有与所述轮齿啮合的齿轮，所述搅拌桨(7)的一端与齿轮固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的自清洁环保型胶体反应装置，其特征在于，所述搅拌驱动装置包括调速电机(10)、皮带(17)和电机转轮(19)，所述搅拌轴(8)从下向上依次穿过所述盖体(14)和所述水平支撑台(4)，位于所述水平支撑台(4)上的搅拌轴(8)上设置有转轮(18)，所述转轮(18)通过皮带(17)与电机转轮(19)连接，所述电机转轮(19)下端与所述调速电机(10)固定。

4.根据权利要求1或2所述的自清洁环保型胶体反应装置，其特征在于，所述反应釜体(1)的内胆材质为聚四氟乙烯。

5.根据权利要求1或2所述的自清洁环保型胶体反应装置，其特征在于，所述搅拌桨(7)的数量为3。