CN114984856A - 一种高温高压反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温高压反应器，涉及化工机械技术领域，解决了现有高温高压反应器下料堵塞的问题，避免了高温高压对扰动机构的影响，提高了下料效率，具体方案如下：包括反应器本体,所述反应器本体的下部沿其环向间隔设有若干扰动机构，所述扰动机构由驱动部和扰动部组成，所述扰动部从反应器本体底部的出料口的斜上方插入反应器本体内部，扰动部的一端靠近于出料口，扰动部的另一端与驱动部连接，所述驱动部位于反应器本体的外部，驱动部与反应器本体内部之间通过密封件进行隔离。

Description

一种高温高压反应器

技术领域

本发明涉及化工机械技术领域，特别是涉及一种高温高压反应器。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

容器内固体物料卸料时，受物料颗粒尺寸、内摩擦力和下料口尺寸等因素的影响，常发生“搭桥”现象，使出料速度变缓或出料中止，影响物料从容器中连续排出。

为解决固体物料出料“搭桥”现象，常用的方法是增加下料口尺寸、在容器中设置振动器等辅助措施。

发明人发现，对于高温高压容器(使用压力3.5～6.0MPa,最高使用温度≥250℃)，其大尺寸的出料阀门并没有定型产品，若想改变下料口尺寸需要特殊定制，导致使用成本大幅增加；而高温高压容器壁太厚，振动装置设置在高温高压容器外壁处其振动效果并不能理想的传输至高温高压容器内部，若将振动搅拌等装置放置在高温高压容器内部，不仅高温高压容器内部密封件会受到高温影响导致损坏，增加了造价以及功耗，振动搅拌装置还有可能与高温高压容器内的构件发生干涉，使高温高压容器内的构件布置困难或无法布置，影响设备整体功能的实现。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种高温高压反应器，仅将扰动机构的扰动部斜插入反应器本体内部，使得两相对设置的扰动机构的底端之间的间距与出料口的直径相同，解决了现有高温高压反应器下料堵塞的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种高温高压反应器，包括反应器本体,所述反应器本体的下部沿其环向间隔设有若干扰动机构，所述扰动机构由驱动部和扰动部组成，所述扰动部从反应器本体底部的出料口的斜上方插入反应器本体内部，扰动部的一端靠近于出料口，扰动部的另一端与驱动部连接，所述驱动部位于反应器本体的外部，驱动部与反应器本体内部之间通过密封件进行隔离。

作为进一步的实现方式，所述反应器本体的顶部固定设有进料斗，所述进料斗与反应器本体之间设有第一锁渣阀；所述出料口的下方固定设有第二锁渣阀。

作为进一步的实现方式，所述第二锁渣阀的阀门内径与出料口的直径相同。

作为进一步的实现方式，所述反应器本体内部靠近出料口处固定设有漏斗形的导向机构，导向机构的顶端与反应器本体的内壁固定连接，导向机构底端与出料口固定连接。

作为进一步的实现方式，所述导向机构底端的开口直径与出料口的直径相同，导向机构顶端的开口直径与反应器本体内部的直径相同。

作为进一步的实现方式，所述反应器本体的外侧壁沿其环向间隔设有若干斜向上设置的安装口，所述安装口位于导向机构的上方，扰动部通过安装口斜插入反应器本体内，密封件位于安装口与驱动部之间。

作为进一步的实现方式，所述导向机构与扰动部之间互不接触。

作为进一步的实现方式，所述扰动部由传动轴以及固定设置在传动轴上的扰动叶片组成，所述传动轴一端与驱动部连接，另一端通过安装口伸入到反应器本体内部，所述扰动叶片沿传动轴的长度方向设置。

作为进一步的实现方式，所述扰动叶片由若干叶片组成，若干叶片在传动轴的环向以及长度方向上间隔设置形成整体呈螺旋状的结构。

作为进一步的实现方式，两相对的扰动部靠近出料口的一端之间的距离与出料口的直径相同。

上述本发明的有益效果如下：

(1)本发明仅将扰动机构的扰动部斜插入反应器本体内部，使得驱动部位于反应器本体的外部，并在驱动部与反应器本体之间设置了密封件，利用密封件将驱动部与反应器本体内部进行隔离，使得驱动部在反应器本体外部接近常温常压的环境下工作，避免了高温高压对扰动机构的影响。

(2)本发明若干个叶片在传动轴的环向以及长度方向上间隔设置组合成扰动叶片，相邻叶片之间具有空隙，在保证扰动能力的同时，还降低了扰动的运行阻力，从而减小了驱动部的动力需求，缩小了驱动部的尺寸，降低了使用成本。

(3)本发明反应器本体内部靠近出料口的一端设置了导向机构，导向机构底端开口的直径与出料口的直径相同，导向机构顶端开口的直径与反应器本体内部的直径相同，便于将反应器本体内部的固体物料全部导向至出料口，以避免固体物料在反应器本体底部的堆积板结。

(4)本发明两相对的扰动部靠近出料口的一端之间的距离与出料口的直径相同，使得扰动机构不会占用固体物料的输送空间，保证了物料的输送效率。

(5)本发明扰动部斜插入反应器本体内部，且邻近于反应器本体的底部，减小了扰动部对反应器本体内部空间的占用，大大减小了扰动部与高温高压容器内构件的干涉。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种高温高压反应器的整体结构示意图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；

其中，1、反应器本体；2、进料斗；3、第一锁渣阀；4、出料口；5、第二锁渣阀；6、驱动部；7、传动轴；8、密封件；9、扰动叶片；10、安装口；11、导向机构。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术所介绍的，对于高温高压容器，其大尺寸的出料阀门并没有定型产品，若想改变下料口尺寸需要特殊定制，导致使用成本大幅增加；而高温高压容器壁太厚，振动装置设置在高温高压容器外壁处其振动效果并不能理想的传输至高温高压容器内部，若将振动搅拌等装置放置在高温高压容器内部不仅会受到高温影响，还受下料口尺寸影响，虽然可以对搭桥的物料进行搅拌，但装置构建受内构件复杂和设备直径及高度尺寸大的影响，设计难度大，制造成本高的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种高温高压反应器。

实施例1

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种高温高压反应器，包括，反应器本体1以及从反应器本体1外部斜插入反应器本体1内部的扰动机构。

具体的，反应器本体1为上下两端均具有开口的长筒状结构，反应器本体1由16MnR材质制成，壁厚为90mm，直径2800mm，容积100m³，最高使用压力为3.5～5.0MPa，最高使用温度≥250℃，常压出料，物料的尺寸为5～80mm。

反应器本体1的顶部为进料端，反应器本体1的顶部与进料斗2固定连接，进料斗2与反应器本体1之间设有第一锁渣阀3，通过第一锁渣阀3控制进料斗2与反应器本体1之间的通断。

反应器本体1的底部为出料端，反应器本体1的底部设有出料口4，出料口4的下方固定设有第二锁渣阀5，通过第二锁渣阀5控制反应器本体1底部出料工作的启停。

由于出料口4处的最快出料速度是一定的，当第二锁渣阀5的阀门内径大于出料口4时，并不能提高出料速度，还大大增加了使用成本，因此，将第二锁渣阀5的阀门内径设置成与反应器本体1底部的出料口4的直径相同，具体的，第二锁渣阀5的阀门内径≤600mm，本实施例中，出料口4的直径为500mm，第二锁渣阀5的阀门内径同样为500mm。

反应器本体1的外侧壁沿其环向间隔设有若干斜向上设置的安装口10，安装口10的一端伸出反应器本体1的侧壁，另一端与反应器本体1内部连通，用于将位于反应器本体1外部的扰动机构的扰动部设置在反应器本体1内，扰动机构的扰动部靠近于出料口4处。

其中，每个安装口10对应安装一个扰动机构，安装口10的具体设置数量根据反应器本体1的容积以及物料特性进行选择，这里不做过多的限制。

扰动机构由驱动部6和扰动部组成，驱动部6位于反应器本体1的外部，扰动部位于反应器本体1的内部，驱动部6驱动扰动部工作，对反应器本体1内部的物料进行搅拌，避免固体物料在反应器本体1的出料口4处搭桥堵塞。

其中，驱动部为减速机、液力驱动机构、磁力驱动机构等类型的驱动电机，具体的类型根据实际需求进行选择，只要能够驱动扰动部工作即可，这里不做过多的限制。

扰动部由传动轴7以及扰动叶片9组成，传动轴7一端与驱动部连接，另一端通过反应器本体1侧壁上的安装口10伸入到反应器本体1内部，位于反应器本体1内部的传动轴7上固定设置扰动叶片9；

扰动叶片9沿传动轴7的长度方向固定设置，扰动叶片9由若干叶片组成，扰动叶片9整体呈螺旋状，在传动轴7的带动下扰动叶片9旋转从而推动物料向出料口4方向移动或呈现移动的趋势，防止物料在出料口4处搭桥。

若干个叶片在传动轴7的环向以及长度方向上间隔设置组合成扰动叶片9，这种设置方式使得相邻叶片之间具有空隙，在保证扰动能力的同时，还降低了扰动的运行阻力，从而减小了驱动部6的动力需求，缩小了驱动部6的尺寸，降低了使用成本。

为避免反应器本体1内部的高温、高压对驱动部6的影响，在安装口10与驱动部6之间还固定设有密封件8，利用密封件8将驱动部6与反应器本体1内部进行隔离，使得驱动部6在反应器本体1外部接近常温常压的环境下工作。

可以理解的是，密封件8可以为填料密封、机械密封、磁力密封等密封结构形式，具体根据实际设计要求进行选择，只要能够保证驱动部6与反应器本体1内部的隔离阻断即可，这里不做过多的限制。

由于安装口10是斜向上设置的结构形式，因此，当传动轴7通过安装口10插入反应器本体1内部时是斜向下的设置方式，传动轴7远离驱动部6的一端靠近于出料口4。

受反应器本体1的容量影响，反应器本体1的直径是远大于出料口4直径的，为了便于固体物料汇集到出料口4处，防止固体物料堆积在反应器本体1的底部，反应器本体1内部靠近出料口4处固定设有漏斗形的导向机构11。

导向机构11顶端开口的直径大于导向机构11底端开口的直径，具体的，导向机构11朝向进料斗2的一端开口的直径大于朝向出料口4一端开口的直径。

导向机构11的顶端与反应器本体1的内壁固定连接，导向机构11底端与出料口4固定连接，即，导向机构11朝向出料口4的一端与出料口4固定连接，且导向机构11底端开口的直径与出料口4的直径相同，导向机构11顶端开口的直径与反应器本体内部的直径相同，便于将反应器本体1内部的固体物料全部导向至出料口4，以避免固体物料堆积板结现象的发生。

安装口10位于导向机构11的上方，传动轴7通过安装口10伸入到反应器本体1的内部且延伸至导向机构11内，用于对导向机构11内部固体物料的扰动，避免物料搭桥。

其中传动轴7的倾斜角度α(传动轴7与水平面之间的夹角)≥固体物料的休止角。

需要注意的是，扰动叶片9无限靠近于导向机构11侧壁但不与其接触，避免导向机构11干涉扰动机构的工作。

由于扰动机构设有若干个，则伸入导向机构11内的传动轴7数量较多，为避免传动轴7占用导向机构11内固体物料的输送空间，对导向机构11内传动轴7之间的距离进行限制；

具体的，两相邻传动轴7的底端之间互不接触，两相对的传动轴7底端之间的距离与出料口4的直径相同，如图1所示的，两相对的传动轴7底端之间的距离为D，进料口4的直径为d，使得D＝d，从而使得扰动机构不会占用固体物料的输送空间，保证了物料的输送效率。

可以理解的是，在其他实施例中，两相对的传动轴7底端之间的距离D也可以大于出料口4的直径d，最优为D＝d，只要不出现D小于d的情况即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高温高压反应器，其特征在于，包括反应器本体,所述反应器本体的下部沿其环向间隔设有若干扰动机构，所述扰动机构由驱动部和扰动部组成，所述扰动部从反应器本体底部的出料口的斜上方插入反应器本体内部，扰动部的一端靠近于出料口，扰动部的另一端与驱动部连接，所述驱动部位于反应器本体的外部，驱动部与反应器本体内部之间通过密封件进行隔离。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压反应器，其特征在于，所述反应器本体的顶部固定设有进料斗，所述进料斗与反应器本体之间设有第一锁渣阀；所述出料口的下方固定设有第二锁渣阀。

3.根据权利要求2所述的一种高温高压反应器，其特征在于，所述第二锁渣阀的阀门内径与出料口的直径相同。

4.根据权利要求1所述的一种高温高压反应器，其特征在于，所述反应器本体内部靠近出料口处固定设有漏斗形的导向机构，导向机构的顶端与反应器本体的内壁固定连接，导向机构底端与出料口固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种高温高压反应器，其特征在于，所述导向机构底端的开口直径与出料口的直径相同，导向机构顶端的开口直径与反应器本体内部的直径相同。

6.根据权利要求4所述的一种高温高压反应器，其特征在于，所述反应器本体的外侧壁沿其环向间隔设有若干斜向上设置的安装口，所述安装口位于导向机构的上方，扰动部通过安装口斜插入反应器本体内，密封件位于安装口与驱动部之间。

7.根据权利要求4所述的一种高温高压反应器，其特征在于，所述导向机构与扰动部之间互不接触。

8.根据权利要求1所述的一种高温高压反应器，其特征在于，所述扰动部由传动轴以及固定设置在传动轴上的扰动叶片组成，所述传动轴一端与驱动部连接，另一端通过安装口伸入到反应器本体内部，所述扰动叶片沿传动轴的长度方向设置。

9.根据权利要求8所述的一种高温高压反应器，其特征在于，所述扰动叶片由若干叶片组成，若干叶片在传动轴的环向以及长度方向上间隔设置形成整体呈螺旋状的结构。

10.根据权利要求1所述的一种高温高压反应器，其特征在于，两相对的扰动部靠近出料口的一端之间的距离与出料口的直径相同。

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