CN109603719B - 一种实验室用植物甾醇合成反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室用植物甾醇合成反应釜，属于化工设备领域。该装置包括罐体和设置在所述罐体内的搅拌装置，所述罐体具有进料口和出料口，所述罐体一侧呈竖直筒状、另一侧为平滑曲形，且从下到上逐渐缩窄。本发明可以避免物料始终朝向同一方向转动从而造成物料之间缺乏相对运动造成物料混合效果较差的问题，使得在不同位置的物料可以在横向上实现紊流，在纵向上实现翻覆，进而达到较好的混合效果。

Description

一种实验室用植物甾醇合成反应釜

技术领域

本发明涉及化工设备领域，特别涉及一种实验室用植物甾醇合成反应釜。

背景技术

植物甾醇是一种植物性活性成分，其结构与脊椎动物体内的胆固醇相似。植物甾醇主要存在于植物细胞膜中，具有许多生理功能，其中最引人注目的是具有降低胆固醇的功效，以及具有抑制肿瘤、防治心脏病、抗癌等功能。因此，植物甾醇食品应运而生。目前，市售的植物甾醇食品主要有添加有植物甾醇的食用玉米油，如金龙鱼植物甾醇玉米油。其所含的植物甾醇重量百分比最高为1.8％，含量超过1.8％后植物甾醇即开始结晶沉淀。因此，按照每人每天食用20-30克食用油计算，每天所摄入的植物甾醇在0.36-0.54克。而据有关报道，每人每天摄取平均正常量(西欧人大约为20克)的添加有8％-10％植物甾醇的食品，可使血清总胆固醇和LDL胆固醇下降8％-13％，即相当于每人每天摄取1.6克-2.0克之间的植物甾醇。虽然人们每天正常的膳食中含有植物甾醇，然而其量不足以显示出明显的降低胆固醇作用。因此，按照人们正常饮食习惯，研究开发人们日常喜爱、含植物甾醇高的食品是本领域技术人员追求的目标。

随着科学技术的进步和生产力的发展，人民生活日益富足，现代人的生活和工作方式较以前有了质的变化，我们在享受现代物质文明给我们带来的诸多好处的同时，由现代生活方式和工作特点带来的烦恼也日见突出，营养过剩和缺乏运动诱发的肥胖、心脑血管疾病、癌症等成为威胁人类健康的第一杀手。人们越来越关心生活的质量，增进健康，自我保健的意识日益增强，因此具有明确的生理活性和疗效的功能性食品越来越受到消费者的青睐。

植物甾醇的制取过程中，需要进行酯化反应，在酯化反应过程中，通常在反应釜内进行。酯化反应是一类有机化学反应，其在反应过程中需要不断的进行搅拌，以达到待反应物充分混合以提高反应效率，缩短反应时间。现有技术通常是通过在反应釜中加设搅拌叶片，来对待反应物进行搅拌。搅拌叶片绕安装轴进行转动，对待反应物进行搅拌时，待反应物会沿着搅拌叶片的转动方向周转，由于物料都是朝向同一方向流动，因此当物料的速度相同或相差不大时，物料与物料之间并没有产生有效混合，对于不同高度的物料也无法达到上部物料与下部物料的混合。因此其搅拌效果较差。

发明内容

本发明提供一种实验室用植物甾醇合成反应釜，可以解决现有技术中的反应釜在植物甾醇反应时搅拌不够充分，搅拌效率较差、上部物料和下部物料难以达到有效混合的问题。

一种实验室用植物甾醇合成反应釜，包括罐体和设置在所述罐体内的搅拌装置，所述罐体具有进料口和出料口，所述罐体一侧呈竖直筒状、另一侧为平滑曲形，且从下到上逐渐缩窄。

更优地，所述搅拌装置包括设置在所述罐体外侧的电机、位于所述罐体内的行星驱动装置、支撑罩和导向柱，所述行星驱动装置包括太阳轮、行星轮和齿圈，所述电机的输出端穿过所述罐体的侧壁驱动连接至所述太阳轮，所述行星轮可转动地连接在所述罐体上，所述齿圈设置在所述支撑罩上，所述支撑罩可转动地设置在所述罐体内，所述导向柱同轴设置在所述太阳轮上，所述导向柱位于所述支撑罩内，所述导向柱上沿所述导向柱的轴线方向均匀开设有若干导向滑槽，所述搅拌叶片上连接有转柄，所述搅拌叶片位于所述支撑罩外侧，所述转柄一端连接在所述搅拌叶片上、另一端穿过所述支撑罩延伸至所述导向滑槽内，所述转柄的中部可转动地设置在所述支撑罩上，所述导向柱转动时带动所述搅拌叶片翻转，所述支撑罩转动时用于带动所述搅拌叶片沿所述导向柱的轴线转动。

更优地，所述导向滑槽的展开轨迹呈正弦曲线。

更优地，所述罐体上向内延伸设置有立拉板，所述立拉板的周侧向外延伸设置有横拉板，所述支撑罩的上端设置有向内延伸的支撑板，所述支撑板可转动地设置在所述横拉板上。

更优地，所述行星轮可转动地设置在所述横拉板上。

更优地，所述立拉板呈筒状，所述支撑罩呈筒状，所述支撑板的内轮廓的直径与所述立拉板的外轮廓的直径相同，所述恒拉板的外轮廓的直径与所述支撑罩的内轮廓的直径相同，所述行星轮和所述支撑板位于所述横拉板的两侧，所述支撑板和所述横拉板之间设置有推力球轴承。

更优地，所述太阳轮与所述导向柱一体成型，所述齿圈与所述支撑罩一体成型。

本发明提供一种实验室用植物甾醇合成反应釜，罐体一侧呈竖直管状、相对的一侧从上而下直径逐渐变大，使得搅拌叶片在搅拌物料时，不同高度的物料撞击罐体侧壁的时间不同，靠近管状部分的物料撞击侧壁时受到冲击呈较小幅度返回，而相对一侧的物料由于距离侧壁的距离与管状部分的物料距离侧壁的距离不同，因此其撞击侧壁的时间也不同，撞击侧壁后物料的运动轨迹也不同，其会沿着侧壁向上倾覆，形成下层物料向上翻覆的效果，从而避免物料始终朝向同一方向转动从而造成物料之间缺乏相对运动造成物料混合效果较差的问题，使得在不同位置的物料可以在横向上实现紊流，在纵向上实现翻覆，进而达到较好的混合效果。

附图说明

图1为本发明提供的一种实验室用植物甾醇合成反应釜的结构示意图；

图2为图1的剖面结构示意图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图2中C处局部放大图；

图5为图2中B处局部放大图；

图6为图2中D处局部放大图；

图7为图2中导向柱的结构示意图；

图8为图2中导向柱的工作状态示意图一；

图9为图2中导向柱的工作状态示意图二。

附图标记说明：

10、罐体，11、出料管，12、进料口，13、立拉板，131、横拉板，20、电机，21、太阳轮，22、行星轮，23、导向柱，231、导向滑槽，24、支撑罩，241、支撑板，30、转柄，31、搅拌叶片。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1所示，本发明实施例提供的一种实验室用植物甾醇合成反应釜，包括罐体10和设置在所述罐体10内的搅拌装置，所述罐体10具有进料口12和出料口，进料孔位于罐体10的上端，其上设置有一密封盖(未图示)，出料口位于罐体10的下端，连接有出料管11，罐体10一侧呈竖直筒状、另一侧为平滑曲形，且从下到上逐渐缩窄，其横截面为半个标准圆与半个椭圆的对接，且从上至下上述的标准圆的半径不变，椭圆的大径逐渐变大，形成类似一个站立的人体，肚子向外挺出，其上下两端连接有封头。

其中电机20安装在上部的封头上，电机20的输出轴穿过封头延伸至罐体10内部，用于驱动搅拌装置。输出轴的转动中心可以根据需要设置，优选的输出轴的轴心线与左边标准圆筒的轴心线相重合，使得搅拌装置相对靠近标准圆的一侧，相对远离椭圆的一侧。当搅拌装置搅拌物料时，物料随着搅拌装置的带动下产生转动，物料转动的过程中会撞击罐体10侧壁，由于位于标准圆一侧的物料更加靠近侧壁，因此会先撞击侧壁，而位于椭圆一侧的物料由于距离侧壁相对较远，因此其运动的行程较长，后撞击侧壁，由于前后撞击的时间差，就会使得物料翻覆的时间节点不同，从而造成物料的混合，且由于位于椭圆一侧的侧壁呈弧面向内收缩，因此物料会沿着侧壁的弧度向内上侧翻覆，使得位于不同高度的物料可以实现混合。

为了进一步提升混合效果，使混合更加均匀快速，如图2-9所示，所述搅拌装置包括设置在所述罐体10外侧的电机20、位于所述罐体10内的行星驱动装置、支撑罩24和导向柱23，所述行星驱动装置包括太阳轮21、行星轮22和齿圈，行星驱动装置为行星减速机构，电机20固定设置在上部的封头上，所述电机20的输出端穿过所述罐体10的侧壁驱动连接至所述太阳轮21，所述罐体10上向内延伸设置有立拉板13，形成一圆桶状结构，横截面呈圆环形，所述立拉板13的周侧向外延伸设置有横拉板131，横拉板131也呈圆环形，支撑罩24为一圆桶形结构，所述支撑罩24的上端设置有向内延伸的支撑板241，所述支撑板241的内轮廓的直径与所述立拉板13的外轮廓的直径相同，所述恒拉板的外轮廓的直径与所述支撑罩24的内轮廓的直径相同，使得支撑板241卡设在立拉板13的周侧，横拉板131卡设在支撑罩24的内侧，所述行星轮22和所述支撑板241位于所述横拉板131的两侧，所述支撑板241和所述横拉板131之间设置有推力球轴承，使得横拉板131支撑推力球轴承，支撑板241支撑在推力球轴承上，所述行星轮22通过一转轴设置在所述横拉板131上，所述齿圈设置在所述支撑罩24上，齿圈可以以可拆卸的方式设置在支撑罩24内，也可以与支撑罩24一体成型，所述导向柱23同轴设置在所述太阳轮21上，其中太阳轮21可以以可拆卸的方式设置在导向柱23的一端，也可以直接在导向柱23的上端开设齿形，形成太阳轮21结构，行星轮22与太阳轮21相啮合同时与齿圈相啮合，行星轮22位于太阳轮21和齿圈之间，所述导向柱23位于所述支撑罩24内，所述导向柱23上沿所述导向柱23的轴线方向均匀开设有若干导向滑槽231，导向滑槽231的数量可以根据搅拌效率和罐体10的高度确定，所述导向滑槽231的展开轨迹呈正弦曲线，所述搅拌叶片31上连接有转柄30，转柄30呈Z字形，所述搅拌叶片31位于所述支撑罩24外侧，所述转柄30一端连接在所述搅拌叶片31上、另一端穿过所述支撑罩24延伸至所述导向滑槽231内，所述转柄30的中部可转动地设置在所述支撑罩24上，所述导向柱23转动时带动所述搅拌叶片31翻转，所述支撑罩24转动时用于带动所述搅拌叶片31沿所述导向柱23的轴线转动。

工作时电机20带动太阳轮21转动，太阳轮21驱动行星轮22转动，行星轮22产生自转而不发生公转，行星轮22驱动支撑罩24围绕太阳轮21的轴线发生转动，由于行星驱动装置的太阳轮21和齿圈的转速不同，太阳轮21转速较快，而齿圈的转速较慢，齿圈带动支撑罩24转动，因此支撑罩24的转速也较慢，导向柱23与支撑罩24之间产生速度差，转柄30的一端位于导向滑槽231内，导向滑槽231的展开轨迹呈正弦曲线形，因此导向柱23和支撑罩24存在速度差时，导向滑槽231会迫使转柄30的端部在导向滑槽231内滑动，由于导向滑槽231存在高点和低点，且高点和低点之间通过平滑轨迹连接，如图8和图9所示，当转柄30位于导向滑槽231内的端部位于导向滑槽231的高点时，带动搅拌叶片31呈直立状态，当转柄30位于导向滑槽231内的端部运动至导向滑槽231的低点时，带动搅拌叶片31呈水平状态，当然，也可以根据实际需要使得上述两种方式互换。即最终形成搅拌叶片31围绕导向柱23产生公转的同时也会绕转柄30与支撑罩24的连接部位的轴线产生自转，搅拌叶片31公转时带动物料在水平面内产生顺时针或逆时针转动混合，而搅拌叶片31自转会带动上下不同高度的物料产生混合，使得不同高度上的物料也可以产生翻覆混合，进一步提升混合效率。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种实验室用植物甾醇合成反应釜，包括罐体和设置在所述罐体内的搅拌装置，所述罐体具有进料口和出料口，其特征在于，所述罐体一侧呈竖直筒状、另一侧为平滑曲形，且从下到上逐渐缩窄，其横截面为半个标准圆与半个椭圆的对接，且从上至下上述的标准圆的半径不变，椭圆的大径逐渐变大，其上下两端连接有封头；

所述搅拌装置包括设置在所述罐体外侧的电机、位于所述罐体内的行星驱动装置、支撑罩、导向柱和搅拌叶片，所述行星驱动装置包括太阳轮、行星轮和齿圈，所述电机的输出端穿过所述罐体的侧壁驱动连接至所述太阳轮，所述行星轮可转动地连接在所述罐体上，所述齿圈设置在所述支撑罩上，所述支撑罩可转动地设置在所述罐体内，所述导向柱同轴设置在所述太阳轮上，所述导向柱位于所述支撑罩内，所述导向柱上沿所述导向柱的轴线方向均匀开设有若干导向滑槽，所述搅拌叶片上连接有转柄，所述搅拌叶片位于所述支撑罩外侧，所述转柄一端连接在所述搅拌叶片上、另一端穿过所述支撑罩延伸至所述导向滑槽内，所述转柄的中部可转动地设置在所述支撑罩上，所述导向柱转动时带动所述搅拌叶片翻转，所述支撑罩转动时用于带动所述搅拌叶片沿所述导向柱的轴线转动。

2.如权利要求1所述的一种实验室用植物甾醇合成反应釜，其特征在于，所述导向滑槽的展开轨迹呈正弦曲线。

3.如权利要求2所述的一种实验室用植物甾醇合成反应釜，其特征在于，所述罐体上向内延伸设置有立拉板，所述立拉板的周侧向外延伸设置有横拉板，所述支撑罩的上端设置有向内延伸的支撑板，所述支撑板可转动地设置在所述横拉板上。

4.如权利要求3所述的一种实验室用植物甾醇合成反应釜，其特征在于，所述行星轮可转动地设置在所述横拉板上。

5.如权利要求4所述的一种实验室用植物甾醇合成反应釜，其特征在于，所述立拉板呈筒状，所述支撑罩呈筒状，所述支撑板的内轮廓的直径与所述立拉板的外轮廓的直径相同，所述横拉板的外轮廓的直径与所述支撑罩的内轮廓的直径相同，所述行星轮和所述支撑板位于所述横拉板的两侧，所述支撑板和所述横拉板之间设置有推力球轴承。

6.如权利要求1所述的一种实验室用植物甾醇合成反应釜，其特征在于，所述太阳轮与所述导向柱一体成型，所述齿圈与所述支撑罩一体成型。

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