CN109954471A

CN109954471A - 自吸式舒巴坦钠氢化反应设备

Info

Publication number: CN109954471A
Application number: CN201711434584.3A
Authority: CN
Inventors: 马子兴; 崔德龙
Original assignee: SHENYANG DONGRUI FINE CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: SHENYANG DONGRUI FINE CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2019-07-02

Abstract

一种自吸式舒巴坦钠氢化反应设备，解决现有技术存在的氢气与液面接触面积小，氢化效率低、反应时间长，生产成本高的问题。包括反应罐体，其特征在于：反应罐体顶部的支撑架上设置转动电机，转动电机下方设置的搅拌器输入轴，与转动电机输出轴相连；搅拌器输出端设置的空心转轴由转轴主体构成，转轴主体内部设置有中空气道，中空气道上端与氢气吸入口相连通，中空气道下端与氢气排出口相连通；空心转轴上依次设置上部搅拌叶轮、中部搅拌叶轮和下部搅拌叶轮，中部搅拌叶轮位于空心转轴氢气排出口位置处。其设计合理，结构紧凑，能够使氢气与反应罐体内液体充分接触，进而强化气液传质过程，缩短反应时间，提升氢化效率。

Description

自吸式舒巴坦钠氢化反应设备

技术领域

本发明属于化合物处理设备技术领域，具体涉及一种可控制搅拌速度，氢化效率高，反应时间短的自吸式舒巴坦钠氢化反应设备。

背景技术

在舒巴坦钠的生产工艺过程中，传统的氢化反应一般采用在反应设备顶部、通过进气罩加氢的上部进氢方式，并利用搅拌装置使反应设备中的物料形成漩涡；进而使漩涡处的液面与氢气接触、以进行氢化反应。这种传统的氢化反应方式，由于氢气与液面的接触面积小、氢化效率不高，从而导致氢化反应的时间较长，间接增加了生产成本。故有必要对现有技术的舒巴坦钠氢化反应的方式和设备予以改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种可控制搅拌速度，氢化效率高，反应时间短的自吸式舒巴坦钠氢化反应设备。

本发明所采用的技术方案是：该自吸式舒巴坦钠氢化反应设备包括反应罐体，反应罐体的上部设置有反应罐氢气入口，其特征在于：所述反应罐体的顶部设置有支撑架，支撑架上设置有转动电机，转动电机的下方设置有搅拌器，搅拌器的输入轴通过减速器与转动电机的输出轴相连；搅拌器伸入到反应罐体内部的输出端设置有竖直布置的空心转轴，空心转轴由转轴主体构成，转轴主体的内部设置有沿轴线布置的中空气道，中空气道的上端与转轴主体上端的氢气吸入口相连通，中空气道的下端则与转轴主体中下部的氢气排出口相连通；所述空心转轴上依次设置有上部搅拌叶轮、中部搅拌叶轮和下部搅拌叶轮，且中部搅拌叶轮位于空心转轴氢气排出口的位置处。

所述空心转轴上设置的中部搅拌叶轮包括叶轮连接套，叶轮连接套的内部设置有氢气缓冲腔，叶轮连接套的外侧设置有若干个沿同一圆周、等夹角布置的叶轮片，每个叶轮片内部均设置有氢气排放通道；叶轮片氢气排放通道的进气端，通过设置在叶轮连接套侧壁上的氢气分配孔、分别与叶轮连接套内部的氢气缓冲腔相连通；叶轮片氢气排放通道的出气端则与反应罐体内腔相连通；所述中部搅拌叶轮通过叶轮连接套设置在空心转轴上，且叶轮连接套的氢气缓冲腔与空心转轴的氢气排出口相连通。以利用叶轮连接套的氢气缓冲腔，将经由空心转轴中空气道传送过来的氢气，通过与氢气分配孔相通的叶轮片氢气排放通道、排入到反应液内部；进而实现充分的氢化反应，提升反应效率，缩短反应时间。

所述中部搅拌叶轮的两个相邻的叶轮片之间，分别设置有轮片连接杆。以在增强叶轮片转动平稳性的同时，提升整个中部搅拌叶轮的结构强度。

所述搅拌器与反应罐体顶壁之间设置有机械密封，机械密封上设置有冷却系统。以对搅拌器与反应罐体的连接部位进行密封，保持反应罐体内腔的压力；并利用冷却系统对机械密封进行降温，确保密封效果。

本发明的有益效果：由于本发明采用顶部设置有支撑架的反应罐体，支撑架上设置转动电机，转动电机下方设置的搅拌器的输入轴与转动电机的输出轴相连；搅拌器的输出端设置的空心转轴由转轴主体构成，转轴主体的内部设置有中空气道，中空气道的上端与氢气吸入口相连通，中空气道的下端与氢气排出口相连通；空心转轴上依次设置上部搅拌叶轮、中部搅拌叶轮和下部搅拌叶轮，中部搅拌叶轮位于空心转轴氢气排出口位置处的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，使得通过反应罐氢气入口进入到反应罐体内的氢气，经由氢气吸入口进入到空心转轴的中空气道内，再从中部搅拌叶轮的叶轮片氢气排放通道的出气端、排入至液相深层；并通过搅拌叶轮的搅拌分散，周而复始地形成均匀的气液混合，使氢气与反应罐体内液体充分接触，进而强化气液传质的过程，缩短反应时间。同时，利用变频转动电机对搅拌速度进行合理控制，提高加氢反应的速率以及氢气的利用率。与现有的氢化反应设备相比，该自吸式舒巴坦钠氢化反应设备的氢化反应时间可缩短50%，吸氢效率可提高30%；并且，氢化反应后的所得产品的质量也得到大幅提升，成品的杂质含量显著降低。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1中的空心转轴的一种结构示意图。

图3是图1沿A-A线的局部结构剖视图。

图中序号说明：1反应罐体、2反应罐氢气入口、3支撑架、4转动电机、5减速器、6搅拌器、7氢气吸入口、8空心转轴、9上部搅拌叶轮、10中部搅拌叶轮、11下部搅拌叶轮、12氢气排出口、13转轴主体、14中空气道、15叶轮连接套、16叶轮片、17轮片连接杆、18氢气缓冲腔、19氢气分配孔、20氢气排放通道。

具体实施方式

根据图1～3详细说明本发明的具体结构。该自吸式舒巴坦钠氢化反应设备包括反应罐体1，反应罐体1上部的一侧设置有用于通入氢气的反应罐氢气入口2。反应罐体1的顶部设置有用于安设电机的支撑架3，支撑架3上设置有竖直布置的转动电机4；转动电机4的下方，设置有用于带动空心转轴8转动的搅拌器6，搅拌器6上部的输入轴、通过减速器5与转动电机4下部的输出轴相连接；搅拌器6下部、伸入到反应罐体1内部的输出端，则设置有竖直布置在反应罐体1中部的空心转轴8。为了对搅拌器6与反应罐体1连接部位进行密封、保持反应罐体1内腔的压力，搅拌器6与反应罐体1顶壁之间设置有机械密封，机械密封上还设置有用于对其内部摩擦结构进行降温的冷却系统；以利用冷却系统对机械密封进行降温，确保密封的效果。

竖直布置在反应罐体1中部的空心转轴8由转轴主体13构成，转轴主体13的内部设置有沿轴线布置、用于传送氢气的中空气道14；空心转轴8中空气道14的上端，与转轴主体13上端设置的氢气吸入口7相连通，且氢气吸入口7位于反应罐体1内反应液面以上的位置；空心转轴8中空气道14的下端，则与转轴主体13中下部设置的氢气排出口12相连通。空心转轴8的转轴主体13上，由上至下、依次设置有用于对反应液上部进行搅拌的上部搅拌叶轮9，用于对反应液中部进行排氢、搅拌的中部搅拌叶轮10，用于对反应液底部进行搅拌的下部搅拌叶轮11；中部搅拌叶轮10设置在空心转轴8中下部的氢气排出口12的位置处。

空心转轴8上设置的中部搅拌叶轮10由叶轮连接套15构成；叶轮连接套15的内部，设置有用于与空心转轴8中空气道14连通的氢气缓冲腔18；叶轮连接套15的外侧，则设置有若干个沿同一圆周、等夹角布置的弧形叶轮片16。每个弧形叶轮片16的内部，均设置有用于将氢气排入到反应液内的氢气排放通道20。中部搅拌叶轮10的叶轮片16氢气排放通道20的进气端，通过设置在叶轮连接套15侧壁上的氢气分配孔19、分别与叶轮连接套15内部的氢气缓冲腔18相连通；叶轮片16氢气排放通道20的出气端，则与反应罐体1的内腔相连通。中部搅拌叶轮10通过叶轮连接套15设置在空心转轴8上，并且，叶轮连接套15的氢气缓冲腔18与空心转轴8的氢气排出口12相连通；以利用叶轮连接套15的氢气缓冲腔18，将经由空心转轴8中空气道14传送过来的氢气，通过与氢气分配孔19相通的叶轮片16氢气排放通道20、排入到反应罐体1内腔的反应液内，进而实现充分的氢化反应，提升反应效率，缩短反应时间。出于增强叶轮片16转动平稳性的目的，中部搅拌叶轮10上的两个相邻叶轮片16之间，分别设置有轮片连接杆17；并同时提升整个中部搅拌叶轮10的结构强度，确保使用效果。

该自吸式舒巴坦钠氢化反应设备使用时，首先，将反应液灌入到反应罐体1内，然后，密封反应罐体、启动转动电机4，以利用空心转轴8的旋转、来带动其上所布置的上部搅拌叶轮9、中部搅拌叶轮10和下部搅拌叶轮11一同转动，进而对反应罐体内的反应液进行均匀搅拌。在搅拌过程中，通过反应罐氢气入口2进入到反应罐体1内的氢气，经由氢气吸入口7、被吸入到空心转轴8的中空气道14内；之后，氢气再从中部搅拌叶轮10的叶轮片16氢气排放通道20的出气端、排入至液相深层；并且，排入到反应液内的氢气，通过各个搅拌叶轮的搅拌分散、周而复始地形成均匀的气液混合，以使氢气与反应罐体内的反应液充分接触，进而强化气液传质的过程，缩短反应时间，有效提升氢化效率。

Claims

1.一种自吸式舒巴坦钠氢化反应设备，包括反应罐体（1），反应罐体（1）的上部设置有反应罐氢气入口（2），其特征在于：所述反应罐体（1）的顶部设置有支撑架（3），支撑架（3）上设置有转动电机（4），转动电机（4）的下方设置有搅拌器（6），搅拌器（6）的输入轴通过减速器（5）与转动电机（4）的输出轴相连；搅拌器（6）伸入到反应罐体（1）内部的输出端设置有竖直布置的空心转轴（8），空心转轴（8）由转轴主体（13）构成，转轴主体（13）的内部设置有沿轴线布置的中空气道（14），中空气道（14）的上端与转轴主体（13）上端的氢气吸入口（7）相连通，中空气道（14）的下端则与转轴主体（13）中下部的氢气排出口（12）相连通；所述空心转轴（8）上依次设置有上部搅拌叶轮（9）、中部搅拌叶轮（10）和下部搅拌叶轮（11），且中部搅拌叶轮（10）位于空心转轴（8）氢气排出口（12）的位置处。

2.根据权利要求1所述的自吸式舒巴坦钠氢化反应设备，其特征在于：所述空心转轴（8）上设置的中部搅拌叶轮（10）包括叶轮连接套（15），叶轮连接套（15）的内部设置有氢气缓冲腔（18），叶轮连接套（15）的外侧设置有若干个沿同一圆周、等夹角布置的叶轮片（16），每个叶轮片（16）内部均设置有氢气排放通道（20）；叶轮片（16）氢气排放通道（20）的进气端，通过设置在叶轮连接套（15）侧壁上的氢气分配孔（19）、分别与叶轮连接套（15）内部的氢气缓冲腔（18）相连通；叶轮片（16）氢气排放通道（20）的出气端则与反应罐体（1）内腔相连通；所述中部搅拌叶轮（10）通过叶轮连接套（15）设置在空心转轴（8）上，且叶轮连接套（15）的氢气缓冲腔（18）与空心转轴（8）的氢气排出口（12）相连通。

3.根据权利要求1所述的自吸式舒巴坦钠氢化反应设备，其特征在于：所述中部搅拌叶轮（10）的两个相邻的叶轮片（16）之间，分别设置有轮片连接杆（17）。

4.根据权利要求1所述的自吸式舒巴坦钠氢化反应设备，其特征在于：所述搅拌器（6）与反应罐体（1）顶壁之间设置有机械密封，机械密封上设置有冷却系统。