CN113413860A - 一种表面活性剂制备用固液混合反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，主要涉及反应设备领域。一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，包括罐体，所述罐体内底面为中心低四周高的弧形面，所述罐体中部竖直设置直筒，所述直筒底部设置开口，所述直筒内设置主动轴，所述主动轴外壁上设置螺旋上升的绞叶，所述罐体底部设置驱动电机，所述主动轴顶部设置上升桨，所述罐体顶部转动连接从动轴，所述主动轴顶部与从动轴之间通过万向联轴节连接若干节随动轴，所述随动轴上设置搅拌叶与配重桨。本发明的有益效果在于：本发明能够对固液混合反应釜内的固体物料进行充分的搅拌，使反应釜内的液态物料不规则的搅动，使固态物料能够更均匀的混合在液体物料之中。

Description

一种表面活性剂制备用固液混合反应釜

技术领域

本发明主要涉及反应设备领域，具体是一种表面活性剂制备用固液混合反应釜。

背景技术

在石油化工领域内的各种产品制备时，经常会有需要固体与液体物料混合反应的操作。以我们公司生产的各类表面活性剂为例，在生产时均有固体物料与液体物料混合制备的步骤。液体之间的混合反应，只需要利用普通的反应釜内置搅拌桨即可将液体之间混合均匀，而液体与固体之间的混合反应，对反应釜的搅拌混合能力提出了新的要求。由于固体物料在液体物料总大多会沉淀在罐体底部，搅拌桨的搅拌无法做到将固体物料完全搅拌起与液体物料进行接触，往往会导致底部的固体物料堆积而顶层固体物料几乎没有，使得反应时间延长，反应效率较低，收率也不理想。

以壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵表面活性剂制备为例，将液态的壬基酚聚氧乙烯醚加入反应釜中，加入0.3%的尿素做催化剂，按照摩尔比1：1.2加入固态的氨基磺酸作为硫酸化剂，氮气吹扫15分钟，去除反应釜中的氧气。在加热与搅拌状态下反应4小时得到最终产品壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵。在常规的反应釜内反应时，反应釜底部的搅拌装置无法将固体物料充分搅动，即便增加搅拌电机的功率，当搅拌釜内的液体随着搅拌桨的波动而均匀旋转后，固体物料通常会集中在液体旋转的中心而无法与液体物料均匀混合，导致表面活性剂生产时的反应时间难以缩短，反应效率以及收率均不理想。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，它能够对固液混合反应釜内的固体物料进行充分的搅拌，使反应釜内的液态物料不规则的搅动，使固态物料能够更均匀的混合在液体物料之中。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，包括罐体，所述罐体顶部具有进料口，所述罐体底部连接出料管，所述罐体底部一侧设置人孔，所述罐体外部设置架体，所述架体用于将罐体固定在地面上；所述罐体内底面为中心低四周高的弧形面，所述罐体中部竖直设置直筒，所述直筒底部设置开口，所述开口用于连通直筒内壁以及罐体，所述直筒内设置主动轴，所述主动轴外壁上设置螺旋上升的绞叶，所述主动轴底部贯穿罐体且与罐体转动连接，所述罐体底部设置驱动电机，所述驱动电机用于驱动主动轴转动，所述主动轴顶部穿过直筒，所述主动轴顶部设置上升桨，所述上升桨用于将底部液体向上方推动，所述罐体顶部转动连接从动轴，所述主动轴顶部与从动轴之间通过万向联轴节连接若干节随动轴，所述主动轴、从动轴以及若干随动轴的总长度大于罐体内部的高度，所述随动轴上设置搅拌叶，至少一个所述随动轴上设置配重桨。

所述搅拌叶自上下两端安装位置向中间安装位置的直径逐渐减小。

所述配重桨设置多个，多个所述配重桨的配重朝向一致，多个所述配重桨自上下两端安装位置向中间安装位置的长度逐渐减小。

其中部分所述随动轴为软轴。

所述随动轴包括刚性轴以及软轴，所述刚性轴与软轴自上而下交替设置。

所述配重桨包括支杆以及配重头，所述支杆与随动轴中部固定连接，所述配重头设置在支杆远离随动轴的一端。

所述直筒顶部设置喇叭口，所述上升桨即设置在喇叭口上方。

所述直筒顶部设置安装盘，所述安装盘外壁与圆筒之间设置连接柱，所述主动轴顶部与安装盘转动连接。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

本发明在罐体底部安装直筒配合绞叶，可以将罐体底部的物料沿直筒向上方提升，从而使固体物料可以在一定的高度下被释放。上升桨可以将被直筒释放的固体物料搅动向上方推进，从而为被直筒释放的物料提供一个向上的升力。

万向联轴节连接的多个随动轴在罐体内呈弯曲状态布置，随着主动轴的转动，配重桨带动随动轴在罐体内扰动，使多个随动轴呈现为一个弯曲的搅拌轴对罐体内的物料进行搅拌。随动轴自身仍随着主动轴绕自身轴心转动，从而带动搅拌叶转动对罐体内的物料进行搅拌。在双重搅拌下，可使罐体内的液体扰动更为无规律化，可使固体物料能够更充分的与液体物料进行混合。

本装置通过万向联轴节连接多个随动轴，使随动轴在罐体内呈现曲线状态，从而使随动轴上安装的搅拌叶呈现非水平状态，随着主动轴的转动，搅拌叶在各自的斜面内转动，且由于多个随动轴在绕主动轴轴线公转，则搅拌叶可以对罐体内一定空间内的液体进行无规则的搅动，进一步促进液体物料与固体物料之间的混合。

附图说明

附图1是本发明结构示意图；

附图2是本发明A部局部放大结构示意图；

附图3是本发明B部局部放大结构示意图；

附图4是本发明C部局部放大结构示意图。

附图中所示标号：1、罐体；2、直筒；3、主动轴；4、驱动电机；5、上升桨；6、从动轴；7、随动轴；8、搅拌叶；9、配重桨；10、喇叭口；11、安装盘；12、连接柱；13、架体；21、开口；31、绞叶；91、支杆；92、配重头。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-4所示，本发明所述一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，包括罐体1，所述罐体1顶部具有进料口，所述罐体1底部连接出料管，所述罐体1底部一侧设置人孔。进料口作为固体物料与液体物料的投入口，出料管为成品物料的输出管，人孔则为设备检修的通过口。

所述罐体1外部螺栓固定或者焊接固定架体13，所述架体13通过钢材搭建而成，架体13本身通过膨胀螺栓固定在地面上，从而将罐体1稳定的固定，防止罐体因为反应、搅拌等产生的震动而发生倾覆危险。

所述罐体1内底面为中心低四周高的弧形面，所述罐体1中部竖直安装直筒2，所述直筒2底部绕自身轴线开设若干开口21，所述开口21用于连通直筒2内壁以及罐体1，固体物料沉淀在罐体1底部后，可在弧形面的汇聚作用下经过开口21进入直筒2内。

所述直筒2内中心位置转动安装主动轴3，所述主动轴3外壁上具有螺旋上升的绞叶31，通过绞叶31与直筒2内壁的配合，在主动轴3转动时可将固体物料提升到直筒2的上方。所述主动轴3底部贯穿罐体1且与罐体1转动连接，主动轴3与罐体1的连接部位通过密封组件进行密封连接。所述罐体1底部螺栓固定驱动电机4，驱动电机4与主动轴3底部通过皮带传动，所述驱动电机4用于驱动主动轴3转动。所述主动轴3顶部穿过直筒2，优选的，所述直筒2顶部设置安装盘11，所述安装盘11外壁与圆筒2之间焊接连接柱12，所述主动轴3顶部与安装盘11转动连接。通过安装盘11可对主动轴3的转动进行支撑，减少因为转动而造成的主动轴3颤动，从而保证主动轴3底部与罐体1之间的密封效果，减少主动轴3与罐体1之间的磨损。当绞叶31与直筒2内壁配合，在主动轴3的转动下将固体物料提升到直筒2顶部时，固体物料可在直筒2的顶部开口处涌出。

所述主动轴3顶部安装上升桨5，所述上升桨5具有若干叶片，当主动轴3正转，固体物料自直筒2上方涌出，此时的上升桨5具有将底部液体向上方推动的推力，从而可带动自直筒2涌出的固体物料继续向上方位移，从而使固体物料在被直筒2推出后可以进行更均匀的发散。

所述罐体1顶部转动连接从动轴6，所述主动轴3顶部与从动轴6之间通过万向联轴节连接若干节随动轴7，所述主动轴3、从动轴6以及若干随动轴7的总长度大于罐体1内部的高度，使得随动轴7在罐体1内整体呈现一个弯曲的弧形。每个所述随动轴7上至少安装一个搅拌叶8，至少一个所述随动轴7上安装配重桨9。其中，主动轴3作为主动元件，可以带动随动轴7转动。万向联轴节的设置使得不在同一轴线上的随动轴7依然可以随着主动轴3的转动而转动。搅拌叶8与随动轴7固定连接，随着随动轴7的转动，搅拌叶8可以对罐体1内的物料进行搅拌。由于随动轴7并非竖直设置，因此搅拌叶8在罐体1内并非水平设置，使得搅拌叶8在罐体1内倾斜转动。所述配重桨9包括支杆91以及配重头92，所述支杆91与随动轴7中部固定连接，所述配重头92设置在支杆91远离随动轴7的一端。随动轴7带动配重桨9转动，使得配重桨9为随动轴7整体提供一个离心力，从而带动随动轴7整体绕主动轴3轴线公转。随着随动轴7整体的公转，随动轴7上安装的搅拌叶8能够对罐体1内的任意区域进行搅动，从而极大的促进了液体物料与固态物料的混合，进而可以提高反应效率以及收率。

优选的，其中部分所述随动轴7为软轴，软轴可以增加随动轴7整体的柔韧性，使随动轴7整体绕主动轴3轴线的公转更为顺畅。进一步的，所述随动轴7包括刚性轴以及软轴，所述刚性轴与软轴自上而下交替设置，且与主动轴3直接连接的随动轴7以及与从动轴6直接连接的随动轴7均为软轴，从而保证与竖直两轴连接传动的流畅度。

优选的，由于随动轴7整体为在罐体1内呈现弯曲的弧形，因而随动轴7整体的中部较之上下两端更为接近罐体1的侧壁，所以将所述搅拌叶8设计为自上下两端安装位置向中间安装位置的直径逐渐减小的布置。使得所有的搅拌叶8均不会触碰到罐壁且能够覆盖罐体1内较大的区域，以保证对固体物料与液体物料的混合起到更好的搅拌效果。

优选的，所述配重桨9具有多个，多个所述配重桨9分别安装在不同的随动轴7上。多个所述配重桨9的配重朝向一致，多个所述配重桨9自上下两端安装位置向中间安装位置的长度逐渐减小。配重桨9的该种设置方式也是为了避免配重桨9与罐壁的接触。

优选的，所述直筒2顶部设置喇叭口10，所述上升桨5即设置在喇叭口10上方。喇叭口10能够对喷涌出的固体物料起到一定的收束作用，以保障上升桨5对于固体物料向上方推动的效果。

实施方式：

在使用时，本装置的驱动电机4作为动力输出部件，驱动电机4带动主动轴3转动，主动轴3通过万向联轴节带动若干随动轴7转动。从动轴6与罐体1顶部转动连接，作为与主动轴3之间连接的若干随动轴7的约束。随着主动轴3的转动，通过万向联轴节可带动随动轴7绕自身轴线转动，从而带动其上安装的搅拌叶8以及配重桨9转动。配重桨9的转动对随动轴7整体施加一个离心力作用，促使随动轴7整体绕主动轴3轴线进行公转。此时搅拌叶8搅动罐体1内的区域随着随动轴7整体的公转而变化，从而对罐体1内进行更为充分的搅拌，使罐体1内的物料经受更为不均匀的扰动效果，进一步促进固体物料与液体物料的混合，提高反应效率与产品收率，从而调高产品加工效率以及产品质量，节省生产成本。

Claims (8)

1.一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，包括罐体（1），所述罐体（1）顶部具有进料口，所述罐体（1）底部连接出料管，所述罐体（1）底部一侧设置人孔，所述罐体（1）外部设置架体（13），所述架体（13）用于将罐体（1）固定在地面上；其特征在于：所述罐体（1）内底面为中心低四周高的弧形面，所述罐体（1）中部竖直设置直筒（2），所述直筒（2）底部设置开口（21），所述开口（21）用于连通直筒（2）内壁以及罐体（1），所述直筒（2）内设置主动轴（3），所述主动轴（3）外壁上设置螺旋上升的绞叶（31），所述主动轴（3）底部贯穿罐体（1）且与罐体（1）转动连接，所述罐体（1）底部设置驱动电机（4），所述驱动电机（4）用于驱动主动轴（3）转动，所述主动轴（3）顶部穿过直筒（2），所述主动轴（3）顶部设置上升桨（5），所述上升桨（5）用于将底部液体向上方推动，所述罐体（1）顶部转动连接从动轴（6），所述主动轴（3）顶部与从动轴（6）之间通过万向联轴节连接若干节随动轴（7），所述主动轴（3）、从动轴（6）以及若干随动轴（7）的总长度大于罐体（1）内部的高度，所述随动轴（7）上设置搅拌叶（8），至少一个所述随动轴（7）上设置配重桨（9）。

2.根据权利要求1所述的一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，其特征在于：所述搅拌叶（8）自上下两端安装位置向中间安装位置的直径逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，其特征在于：所述配重桨（9）设置多个，多个所述配重桨（9）的配重朝向一致，多个所述配重桨（9）自上下两端安装位置向中间安装位置的长度逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，其特征在于：其中部分所述随动轴（7）为软轴。

5.根据权利要求4所述的一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，其特征在于：所述随动轴（7）包括刚性轴以及软轴，所述刚性轴与软轴自上而下交替设置。

6.根据权利要求1所述的一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，其特征在于：所述配重桨（9）包括支杆（91）以及配重头（92），所述支杆（91）与随动轴（7）中部固定连接，所述配重头（92）设置在支杆（91）远离随动轴（7）的一端。

7.根据权利要求1所述的一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，其特征在于：所述直筒（2）顶部设置喇叭口（10），所述上升桨（5）即设置在喇叭口（10）上方。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种表面活性剂制备用固液混合反应釜，其特征在于：所述直筒（2）顶部设置安装盘（11），所述安装盘（11）外壁与圆筒（2）之间设置连接柱（12），所述主动轴（3）顶部与安装盘（11）转动连接。

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