CN111408302A - 一种乳化反应釜 - Google Patents
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Abstract
一种乳化反应釜，包括反应釜体，所述的反应釜体的外侧设置有保温层，所述的反应釜体的上端设置有水相容器与油相容器，水相容器通过水相进液管与水相电控阀连接，所述的油相容器通过油相进液管与油相电控阀连接，所述的水相电控阀与所述的油相电控阀均与所述的反应釜体连接，所述的水相进液管与所述的油相进液管内均设置有温度传感器，当任一所述温度传感器的采样温度低于预设温度时，所述水相电控阀与所述油相电控阀均关闭，所述的反应釜体内设置有剪切式搅拌器，所述的反应釜体的内侧壁上等间距设置有至少三个超声波震动棒，所述的超声波震动棒的棒体的轴向中心线与所述反应釜体的轴向中心线互相垂直。本发明具有搅拌效果好，均匀度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及硅油制备设备技术领域，具体涉及一种乳化反应釜。
背景技术
氨基硅油制备时乳化反应是必不可少的一个重要工序，现有的乳化反应釜主要就是将油相与水相混合后在反应釜中进行搅拌直至乳化反应结束，但是在实际操作过程中发现，这种方式的实际制备效果不佳，均匀度差。
如公开号为CN204724067U的中国发明专利所公开的一种双重式高剪切脱模剂乳化装置，其特征在于：包括有机架、摆臂、气缸、乳化装置及乳化桶；其中，该乳化装置包括有电机、初加工搅拌剪切刀片、精加工搅拌剪切刀片、初加工搅拌剪切腔及精加工搅拌剪切腔；该机架至少具有立柱，该摆臂的固定端枢接于立柱顶端，摆臂的自由端悬空延伸；该气缸安装于立柱上，气缸的伸缩杆的伸出端连接于摆臂上；该电机安装于摆臂的自由端且位于摆臂下方，该电机通过其电机转轴一同旋转驱动前述初加工搅拌剪切刀片、精加工搅拌剪切刀片；该初加工搅拌剪切腔、精加工搅拌剪切腔于电机下方自上而下布置，前述初加工搅拌剪切刀片位于初加工搅拌剪切腔内，前述精加工搅拌剪切刀片位于精加工搅拌剪切腔内，且精加工搅拌剪切腔由乳化剪切网围构而成。该技术方案仅仅单纯增加搅拌页的方式实际制备效果不佳，均匀度仍然很差。
发明内容
本发明的目的是提供一种乳化反应釜，本发明提供可以对水相油相进液温度进行判断的具有超声波震动与剪切搅拌器的一种乳化反应釜。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种乳化反应釜，包括反应釜体，所述的反应釜体的外侧设置有保温层，所述的反应釜体的上端设置有水相容器与油相容器，水相容器通过水相进液管与水相电控阀连接，所述的油相容器通过油相进液管与油相电控阀连接，所述的水相电控阀与所述的油相电控阀均与所述的反应釜体连接，所述的水相进液管与所述的油相进液管内均设置有温度传感器，当任一所述温度传感器的采样温度低于预设温度时，所述水相电控阀与所述油相电控阀均关闭，所述的反应釜体内设置有剪切式搅拌器，所述的反应釜体的内侧壁上等间距设置有至少三个超声波震动棒，所述的超声波震动棒的棒体的轴向中心线与所述反应釜体的轴向中心线互相垂直。
作为本发明的优选，所述的水相进液管内的所述温度传感器的预设温度为40℃～75℃。
作为本发明的优选，所述的超声波震动棒设置于所述的反应釜体的底部位置，所述的剪切式搅拌器的搅拌头设置的水平位置高于所述的超声波震动棒的设置水平位置。
作为本发明的优选，所述的剪切式搅拌器包括转动电机、连接杆、转动轴、搅拌头，所述的搅拌头包括定子与转子，所述的转子与所述转动轴的一端固接，所述的转动轴的另一端与所述转动电机的驱动端固接，所述的连接杆的下端部与所述定子固接，所述的定子与所述的转子之间设置有紊流间隙。
作为本发明的优选，所述的定子包括连接法兰，所述的连接杆与所述连接法兰固接，所述的连接法兰的下侧与圆形罩体连接，所述的圆形罩体的开口向下设置，所述的圆形罩体的侧壁上设置有剪切通槽。
作为本发明的优选，所述的转子包括中心转轴，所述的中心转轴的中部固定设置有搅拌扇叶，所述的中心转轴的底部设置有圆形搅盘，所述的圆形搅盘的边沿出设置有向上延伸的剪切壁，所述的剪切壁上等间距设置有剪切通槽，所述的剪切壁位于两个相邻的所述剪切通槽之间的外侧壁上设置有弧形凸起块。
作为本发明的优选，所述的弧形凸起块的凸起高度为所述紊流间隙的宽度的0.35～0.40倍。
作为本发明的优选，所述的中心转轴的上端与下端分别设置有上引导环与下引导环，所述的搅拌扇叶设置于所述上引导环与所述的下引导环之间，所述的上引导环与所述的下引导环朝向所述搅拌扇叶一端边沿设置有导向斜面。
作为本发明的优选，设置于所述的定子的圆形罩体的侧壁上的剪切通槽以及设置于所述转子的剪切壁上的剪切通槽的垂向方向上的一侧侧壁上均设置有斜面，且设置于所述圆形罩体的侧壁上的所述剪切通槽的所述斜面所在侧壁与设置于所述剪切壁上的所述剪切通槽的所述斜面所在侧壁互为相对侧。
作为本发明的优选，所述的超声波震动棒的棒体的轴向中心线至所述的反应釜体的底部最低位置的距离为所述的反应釜体的底部最低位置与所述的剪切式搅拌器的所述搅拌头的底部之间的距离的二分之一。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
本发明具有搅拌效果好，均匀度高的优点。
附图说明
图1为本发明的实施例的结构示意图；
图2为本发明的搅拌头示意图；
图3为本发明的搅拌头的底视图的结构示意图；
图4为图2的A-A处的剖面结构示意图；
图中：1-反应釜体；2-保温层；3-产物出料口；4-水相容器；5-油相容器；6-水相进液管；7-水相电控阀；8-油相进液管；9-油相电控阀；1-1-顶部盖体；10-温度传感器；11-PLC；12-剪切式搅拌器；13-超声波震动棒；12-1-法兰环；12-2-转动电机；12-3-连接杆；12-4-转动轴；12-5-搅拌头；12-5-1-定子；12-5-2-转子；14-紊流间隙；15-连接法兰；16-圆形罩体；17-剪切通槽；18-中心转轴；19-搅拌扇叶；20-圆形搅盘；21-扇叶形通孔；22-剪切壁；23-弧形凸起块；24-上引导环；25-下引导环；26-导向斜面；27-斜面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2所示，本发明实施例包括反应釜体1，反应釜体1的外侧设置有保温层2，反应釜体1的底部设置有产物出料口3，反应釜体1的上端设置有水相容器4与油相容器5，水相容器4通过水相进液管6与水相电控阀7连接，油相容器5通过油相进液管8与油相电控阀9连接，水相电控阀7与油相电控阀9均与反应釜体1的顶部盖体1-1连接，并且联通至反应釜体1内部的反应区，水相进液管6与油相进液管8内均设置有温度传感器10，传感器的感应范围为0～200℃，当任一温度传感器10的采样温度低于预设温度时，水相电控阀7与油相电控阀9均关闭，温度传感器10与水相电控阀7以及油相电控阀9均与PLC11连接，由于水相与油相的加温为现有技术，有在水相容器4与油相容器5中加入加温器，或者在水相容器4与油相容器5内保存的液体温度本身超过预设温度等方法本实施例不做展开，反应釜体1内设置有剪切式搅拌器12，反应釜体1的内侧壁上等间距设置有至少三个超声波震动棒13，超声波震动棒13的棒体的轴向中心线与反应釜体1的轴向中心线互相垂直。
本实施例中水相进液管6内的温度传感器10的预设温度为40℃～75℃，油相进液管8内的温度传感器10的预设温度为40℃～85℃，具体的预设温度由反应物决定，用于生产氨基硅油时，水相油相的预设温度设置为40℃。
超声波震动棒13设置于反应釜体1的底部位置，剪切式搅拌器12的搅拌头12-5设置的水平位置高于超声波震动棒13的设置水平位置。超声波震动棒13的棒体的轴向中心线至反应釜体1的底部最低位置，既是至产物出料口3的端口处的距离为反应釜体1的底部最低位置与剪切式搅拌器12的搅拌头12-5的底部之间的距离的二分之一。
如图2、图3、图4所示，剪切式搅拌器12包括与反应釜体1的顶部盖体1-1连接的法兰环12-1，法兰环12-1上固定有转动电机12-2、法兰环12-1的下侧固定有连接杆12-3、转动轴12-4、搅拌头12-5，搅拌头12-5包括定子12-5-1与转子12-5-2，转子12-5-2与转动轴12-4的一端固接，转动轴12-4的另一端与转动电机12-2的驱动端固接，连接杆12-3的下端部与定子12-5-1固接，定子12-5-1与转子12-5-2之间设置有紊流间隙14。定子12-5-1包括连接法兰15，连接杆12-3与连接法兰15固接，连接法兰15的下侧与圆形罩体16连接，圆形罩体16的开口向下设置，圆形罩体16的侧壁上设置有剪切通槽17。转子12-5-2包括中心转轴18，中心转轴18的中部固定设置有搅拌扇叶19，中心转轴18的底部设置有圆形搅盘20，圆形搅盘20上以圆形阵列方式分布设置有扇叶形通孔21，圆形搅盘20的边沿出设置有向上延伸的剪切壁22，剪切壁22上等间距设置有剪切通槽17，剪切壁22位于两个相邻的剪切通槽17之间的外侧壁上，既是朝向定子12-5-1方向一侧侧壁上设置有弧形凸起块23弧形凸起块23的设置进一步提升了紊流间隙14处液体流动的紊乱性，对于油相分子打散的效果更好，放置了液体在定子12-5-1与转子12-5-2之间形成层流，降低了剪切效果。弧形凸起块23的凸起高度为紊流间隙14的宽度的0.35～0.40倍。中心转轴18的上端与下端分别设置有上引导环24与下引导环25，上引导环24与下引导环25的截面直径大于中心转轴18，具体为中心转轴18的1.32倍，搅拌扇叶19设置于上引导环24与下引导环25之间，上引导环24与下引导环25朝向搅拌扇叶19一端边沿设置有导向斜面26，导向环的设置提升了搅拌扇叶19对液体的定向推动力，提升液体经过剪切通槽17的速度，提升剪切效果。
如图4所示，设置于定子12-5-1的圆形罩体16的侧壁上的剪切通槽17以及设置于转子12-5-2的剪切壁22上的剪切通槽17的垂向方向上的一侧侧壁上均设置有斜面27，且设置于圆形罩体16的侧壁上的剪切通槽17的斜面27所在侧壁与设置于剪切壁22上的剪切通槽17的斜面27所在侧壁互为相对侧，该设置使得液体可以在通过紊流间隙14的过程中被高效剪切两次，相对现有技术仅仅通过扇叶搅拌配合定子12-5-1剪切的方式，其搅拌程度更加彻底。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种乳化反应釜，其特征在于：包括反应釜体(1)，所述的反应釜体(1)的外侧设置有保温层(2)，所述的反应釜体(1)的上端设置有水相容器(4)与油相容器(5)，水相容器(4)通过水相进液管(6)与水相电控阀(7)连接，所述的油相容器(5)通过油相进液管(8)与油相电控阀(9)连接，所述的水相电控阀(7)与所述的油相电控阀(9)均与所述的反应釜体(1)连接，所述的水相进液管(6)与所述的油相进液管(8)内均设置有温度传感器(10)，当任一所述温度传感器(10)的采样温度低于预设温度时，所述水相电控阀(7)与所述油相电控阀(9)均关闭，所述的反应釜体(1)内设置有剪切式搅拌器(12)，所述的反应釜体(1)的内侧壁上等间距设置有至少三个超声波震动棒(13)，所述的超声波震动棒(13)的棒体的轴向中心线与所述反应釜体(1)的轴向中心线互相垂直。
2.根据权利要求1所述的一种乳化反应釜，其特征在于：所述的水相进液管(6)内的所述温度传感器(10)的预设温度为40℃～75℃。
3.根据权利要求1所述的一种乳化反应釜，其特征在于：所述的超声波震动棒(13)设置于所述的反应釜体(1)的底部位置，所述的剪切式搅拌器(12)的搅拌头(12-5)设置的水平位置高于所述的超声波震动棒(13)的设置水平位置。
4.根据权利要求1所述的一种乳化反应釜，其特征在于：所述的剪切式搅拌器(12)包括转动电机(12-2)、连接杆(12-3)、转动轴(12-4)、搅拌头(12-5)，所述的搅拌头(12-5)包括定子(12-5-1)与转子(12-5-2)，所述的转子(12-5-2)与所述转动轴(12-4)的一端固接，所述的转动轴(12-4)的另一端与所述转动电机(12-2)的驱动端固接，所述的连接杆(12-3)的下端部与所述定子(12-5-1)固接，所述的定子(12-5-1)与所述的转子(12-5-2)之间设置有紊流间隙(14)。
5.根据权利要求4所述的一种乳化反应釜，其特征在于：所述的定子(12-5-1)包括连接法兰(15)，所述的连接杆(12-3)与所述连接法兰(15)固接，所述的连接法兰(15)的下侧与圆形罩体(16)连接，所述的圆形罩体(16)的开口向下设置，所述的圆形罩体(16)的侧壁上设置有剪切通槽(17)。
6.根据权利要求4所述的一种乳化反应釜，其特征在于：所述的转子(12-5-2)包括中心转轴(18)，所述的中心转轴(18)的中部固定设置有搅拌扇叶(19)，所述的中心转轴(18)的底部设置有圆形搅盘(20)，所述的圆形搅盘(20)的边沿出设置有向上延伸的剪切壁(22)，所述的剪切壁(22)上等间距设置有剪切通槽(17)，所述的剪切壁(22)位于两个相邻的所述剪切通槽(17)之间的外侧壁上设置有弧形凸起块(23)。
7.根据权利要求6所述的一种乳化反应釜，其特征在于：所述的弧形凸起块(23)的凸起高度为所述紊流间隙(14)的宽度的0.35～0.40倍。
8.根据权利要求6所述的一种乳化反应釜，其特征在于：所述的中心转轴(18)的上端与下端分别设置有上引导环(24)与下引导环(25)，所述的搅拌扇叶(19)设置于所述上引导环(24)与所述的下引导环(25)之间，所述的上引导环(24)与所述的下引导环(25)朝向所述搅拌扇叶(19)一端边沿设置有导向斜面(26)。
9.根据权利要求4所述的一种乳化反应釜，其特征在于：设置于所述的定子(12-5-1)的圆形罩体(16)的侧壁上的剪切通槽(17)以及设置于所述转子(12-5-2)的剪切壁(22)上的剪切通槽(17)的垂向方向上的一侧侧壁上均设置有斜面(27)，且设置于所述圆形罩体(16)的侧壁上的所述剪切通槽(17)的所述斜面(27)所在侧壁与设置于所述剪切壁(22)上的所述剪切通槽(17)的所述斜面(27)所在侧壁互为相对侧。
10.根据权利要求3所述的一种乳化反应釜，其特征在于：所述的超声波震动棒(13)的棒体的轴向中心线至所述的反应釜体(1)的底部最低位置的距离为所述的反应釜体(1)的底部最低位置与所述的剪切式搅拌器(12)的所述搅拌头(12-5)的底部之间的距离的二分之一。
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2020
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