CN113680307A - 一种卧式旋转反应装置 - Google Patents
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Abstract
一种卧式旋转反应装置，包括：反应器筒体、进液管、出液管、进气管、驱动装置、支撑装置；反应器筒体的两端均连接有旋转接头，反应器筒体内依次设有竖直设置的挡板、第一隔板、第二隔板，第一隔板与第二隔板之间通过低温进液管连接；进液管的一端自反应器筒体的前端伸入筒体内，出液管位于反应器筒体内，出液管的进液端与第一隔板连接，出液管的出液端自反应器筒体的前端伸出筒体外；进气管的出气端自反应器筒体末端的旋转接头伸入筒体内；驱动装置用于驱动反应器筒体旋转，支撑装置设置在反应器筒体的下面。本发明能够使浆液混合、反应、换热同步进行，驱动装置带动反应器旋转，搅拌均匀和筒体表面不易结垢，热能利用效率高，成本低。
Description
技术领域
本发明属于冶金设备领域，具体涉及一种卧式旋转反应装置。
背景技术
传统上使用的卧式反应装置，经过高温高压反应，浆液必须通过闪蒸阀的泄压和降温，备件成本高，系统热能损耗严重，有效热能利用率低；系统每个隔舱都安装有搅拌器，容易导致高压强酸的泄漏，不利于安全操作；容易在隔舱和出液位置形成结垢；必须停产除垢和检修，备件成本和运行成本高，生产效率低。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种用于高温高压换热卧式旋转反应装置，能够长期连续平稳运行，使浆液混合、反应、换热同步进行，搅拌均匀和筒体表面不易结垢，热能利用效率高。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述装置包括：反应器筒体(1)、进液管(2)、出液管(3)、进气管(4)、驱动装置、支撑装置；
所述反应器筒体(1)的两端均连接有旋转接头(8)，所述反应器筒体(1)内依次设有竖直设置的挡板(5)、第一隔板(6)、第二隔板(7)，所述第一隔板(6)与第二隔板(7)之间通过低温进液管(9)连接；所述进液管(2)的一端自反应器筒体(1)的前端伸入筒体内，所述出液管(3)位于反应器筒体(1)内，所述出液管(3)的进液端与第一隔板(6)连接，所述出液管(3)的出液端自反应器筒体(1)的前端伸出筒体外；所述进气管(4)的出气端通过反应器筒体末端连接的旋转接头(8)伸入反应器筒体(1)内；
所述驱动装置包括减速电机(10)、第一齿轮(11)、第二齿轮(12)，所述减速电机(10)与第一齿轮(11)连接，所述第二齿轮(12)设置在反应器筒体(1)外壁，并且与第一齿轮(11)啮合；所述支撑装置设置在反应器筒体(1)的下面。
进一步地，所述挡板(5)、第一隔板(6)、第二隔板(7)分别与反应器筒体(1)内壁固定连接，所述挡板(5)为多个，所述挡板(5)为圆环形板，所述第一隔板(6)为设有至少一个第一低温进液口(13)和至少一个出液口(21)的圆形板，所述第二隔板(7)为设有至少一个第二低温进液口(14)和至少一个混合液出口(15)的圆形板。
进一步地，所述第一隔板(6)设有的第一低温进液口(13)与低温进液管(9)的进液端连接，所述第二隔板(7)设有的第二低温进液口(14)与低温进液管(9)的出液端连接。
进一步地，所述低温进液管(9)为多个，所述低温进液管(9)的数量、第一隔板(6)设有的第一低温进液口(13)的数量以及第二隔板(7)设有的第二低温进液口(14)的数量相同。
进一步地，所述出液管(3)为螺旋盘管，所述螺旋盘管盘绕固定在反应器筒体(1)的内壁，所述出液管(3)的进液端与第一隔板(6)设有的出液口(21)连接。
进一步地，所述出液管(3)为多个，所述出液管(3)的数量与第一隔板(6)设有的出液口(21)数量相同。
进一步地，所述支撑装置为两个，分布在反应器筒体(1)靠近前端和末端下面；所述支撑装置包括支撑座(16)以及设置在支撑座(16)上面的滚轮(17)，所述滚轮(17)位于反应器筒体(1)的下面。
进一步地，所述反应器筒体(1)为卧式筒体，所述卧式筒体的外壁敷设保温材料。
进一步地，所述减速电机(10)与第一齿轮(11)通过联轴器连接。
进一步地，所述反应器筒体(1)外壁设有多个测温表(18)和压力表(19)。
本发明的有益技术效果，本发明提供了一种卧式旋转反应装置，通过结构改进，使浆液混合、反应、换热同步进行，能够长期连续平稳运行，通过驱动装置带动反应器旋转代替了原有装置中的搅拌器，使得搅拌均匀和筒体表面不易结垢，热能利用效率高，设备检修和运行成本低，生产效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的挡板的结构示意图。
图3为本发明的第一隔板的结构示意图。
图4为本发明的第二隔板的结构示意图。
图5为本发明结构的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1-5所示，一种卧式旋转反应装置，包括：反应器筒体1、进液管2、出液管3、进气管4、驱动装置、支撑装置；
反应器筒体1为卧式筒体，卧式筒体材质为普通碳钢，内壁为3毫米厚的钛合金与筒体焊接，外壁敷设厚度180mm的硅酸钙材料为保温材料。
反应器筒体1的两端均通过法兰20与旋转接头8连接，反应器筒体1内自前端向末端方向依次设有竖直设置并且间隔的挡板5、第一隔板6、第二隔板7，第一隔板6与第二隔板7之间通过低温进液管9连接；进液管2的一端自反应器筒体1的前端伸入筒体的前端内，出液管3位于反应器筒体1内，出液管3的进液端与第一隔板6连接，出液管3的出液端自反应器筒体1的前端伸出筒体外；进气管4的出气端通过反应器筒体1末端连接的旋转接头8伸入反应器筒体1的末端内；进气管4的进气端与供气装置连接，例如蒸汽；进液管2的另一端(即进液端)与浆液供液装置连接；
驱动装置包括减速电机10、第一齿轮11(小齿轮)、第二齿轮12(大齿轮)，减速电机10与第一齿轮11通过联轴器连接，第二齿轮12设置在(焊接)反应器筒体1外壁，并且与第一齿轮11啮合；
支撑装置为两个，分布在反应器筒体1靠近前端和末端下面；支撑装置包括支撑座16以及焊接在支撑座16上面的滚轮17，滚轮17位于反应器筒体1的下面，与反应器筒体1的外壁接触。
具体地，挡板5、第一隔板6、第二隔板7分别与反应器筒体1内壁固定连接(焊接)，挡板5为多个，多个挡板5平行设置，挡板5为圆环形板，第一隔板6为设有至少一个第一低温进液口13和至少一个出液口21的圆形板，优选4个，第二隔板7为设有至少一个第二低温进液口14和至少一个混合液出口15的圆形板，优选4个；多个第一低温进液口13和多个出液口21均以第一隔板6板面中心为圆心沿圆周均匀分布；多个第二低温进液口14以及多个混合液出口15均以第二隔板7板面中心为圆心沿圆周均匀分布。
具体地，低温进液管9为至少1根，多根低温进液管9均匀布置，低温进液管9为截面积等同于进液管2截面积的管道，第一隔板6设有的第一低温进液口13与低温进液管9的进液端连接，第二隔板7设有的第二低温进液口14与低温进液管9的出液端连接。
低温进液管9的数量、第一隔板6设有的第一低温进液口13的数量以及第二隔板7设有的第二低温进液口14的数量一致。
具体地，出液管3为螺旋盘管，螺旋盘管盘绕固定(焊接)在反应器筒体1的内壁，出液管3的进液端与第一隔板6设有的出液口21连接。出液管3可以为多个，出液管3的数量与第一隔板6设有的出液口21数量相同。
进一步地，反应器筒体1外壁设有多个测温表18和压力表19，测温表18和压力表19与反应器筒体1外壁的管道丝扣连接。
出液管3、进液管2、挡板5、第一隔板6、第二隔板7、低温进液管9、进气管4均为钛合金材料；支撑座16为钢结构，滚轮17、第一齿轮11、第二齿轮12均为45钢；两个旋转接头8为不锈钢材料；温度表18和压力表19的连接件为防腐材料。
自反应器筒体1的前端至第一隔板6的区域为换热区22，自第一隔板6至第二隔板7的区域为反应区23，自第二隔板7至反应器筒体1的末端的区域为混合区24。
进入反应器筒体1的换热区22的低温浆液与高温高压浆液通过具体为螺旋盘管的出液管3实现热量交换，低温浆液30℃、压力为1MPa经过换热区后升温到150-160℃、压力为3.0-3.2MPa；高温浆液从高温230℃、高压3.2MPa通过换热区降温到80℃、压力为2.5MPa。然后通过出液管3排出；低温浆液进入后通过换热区22将释放的大量热量吸收提高温度120-130℃，有效地利用了生产释放的热能，降低了热工制造成本；同时由于反应装置工作时处于旋转状态，使浆液一直处于运动中，因此筒体本身很少结垢，减少了系统停车检修的时间，提高了作业效率。
实施例
低温浆液30℃、压力为1MPa通过进液管2进入换热区22中，通过若干个挡板5中部的通孔后进液速度得到有效控制，浆液温度吸热升高，浆液经过第一隔板6上的第一低温进液口13、低温进液管9以及第二隔板上的第二低温进液口14进入混合区24，该浆液和通过进气管4通入的温度250℃，压力4.0MPa的饱和蒸汽在混合区24进行充分混合，混合后的浆液在压力作用下，通过第二隔板7上的混合液出口15进入反应区23，高温高压浆液在反应区23中充分反应后温度为220-230℃，压力3.0-3.2MPa。高温浆液通过第一隔板6上的出液口21、出液管3进入换热区22，经过低温浆液的降温后温度降至70-80℃，压力2.5-2.7MPa，最后从出液管3的出液端输出。同时，驱动装置的减速电机10带动第一齿轮11和第二齿轮12转动，进而带动反应器筒体1旋转，支撑装置的滚轮17在反应器筒体1旋转下进行滚动。
安装时首先安装支撑装置，调理好两个支撑装置的水平度；然后用吊运装置把反应器筒体1吊运到支撑装置上，微调到合适的位置；再将两端的旋转接头8同反应器筒体1通过法兰20连接，调好旋转接头8的同心度和水平度；然后根据筒体上第二齿轮12的位置安装驱动装置的减速电机10和第一齿轮11，使第一、第二齿轮啮合连接；安装好测温表18和压力表19；最后做好筒体的绝热保温工程。运行时先空载运行试车调试，然后负载运行调试，最后高温高压负载运行调试72小时。
以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述装置包括：反应器筒体(1)、进液管(2)、出液管(3)、进气管(4)、驱动装置、支撑装置；
所述反应器筒体(1)的两端均连接有旋转接头(8)，所述反应器筒体(1)内依次设有竖直设置的挡板(5)、第一隔板(6)、第二隔板(7)，所述第一隔板(6)与第二隔板(7)之间通过低温进液管(9)连接；所述进液管(2)的一端自反应器筒体(1)的前端伸入筒体内，所述出液管(3)位于反应器筒体(1)内，所述出液管(3)的进液端与第一隔板(6)连接，所述出液管(3)的出液端自反应器筒体(1)的前端伸出筒体外；所述进气管(4)的出气端通过反应器筒体末端连接的旋转接头(8)伸入反应器筒体(1)内；
所述驱动装置包括减速电机(10)、第一齿轮(11)、第二齿轮(12)，所述减速电机(10)与第一齿轮(11)连接，所述第二齿轮(12)设置在反应器筒体(1)外壁，并且与第一齿轮(11)啮合；所述支撑装置设置在反应器筒体(1)的下面。
2.根据权利要求1所述的一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述挡板(5)、第一隔板(6)、第二隔板(7)分别与反应器筒体(1)内壁固定连接，所述挡板(5)为多个，所述挡板(5)为圆环形板，所述第一隔板(6)为设有至少一个第一低温进液口(13)和至少一个出液口(21)的圆形板，所述第二隔板(7)为设有至少一个第二低温进液口(14)和至少一个混合液出口(15)的圆形板。
3.根据权利要求2所述的一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述第一隔板(6)设有的第一低温进液口(13)与低温进液管(9)的进液端连接，所述第二隔板(7)设有的第二低温进液口(14)与低温进液管(9)的出液端连接。
4.根据权利要求3所述的一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述低温进液管(9)为多个，所述低温进液管(9)的数量、第一隔板(6)设有的第一低温进液口(13)的数量以及第二隔板(7)设有的第二低温进液口(14)的数量相同。
5.根据权利要求2所述的一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述出液管(3)为螺旋盘管，所述螺旋盘管盘绕固定在反应器筒体(1)的内壁，所述出液管(3)的进液端与第一隔板(6)设有的出液口(21)连接。
6.根据权利要求5所述的一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述出液管(3)为多个，所述出液管(3)的数量与第一隔板(6)设有的出液口(21)数量相同。
7.根据权利要求1所述的一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述支撑装置为两个，分布在反应器筒体(1)靠近前端和末端下面；所述支撑装置包括支撑座(16)以及设置在支撑座(16)上面的滚轮(17)，所述滚轮(17)位于反应器筒体(1)的下面。
8.根据权利要求1所述的一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述反应器筒体(1)为卧式筒体，所述卧式筒体的外壁敷设保温材料。
9.根据权利要求1所述的一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述减速电机(10)与第一齿轮(11)通过联轴器连接。
10.根据权利要求1所述的一种卧式旋转反应装置，其特征在于，所述反应器筒体(1)外壁设有多个测温表(18)和压力表(19)。
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