CN117225335A - 一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，在现有技术的基础上增设测液组件，随着多硫化物的合成，蒸汽通入时间越来越长后，当外传热通道内沉积的液化液较多时，液化液会沿着溢液导管逐渐外渗至测液组件内，当液面传感器检测到明显的液位变化数据时，说明外传热通道内液化液较多，此时对沉积的液化液进行自动排放，相较于现有技术，有效避免液化液的过度沉积，有效降低其对蒸汽热量利用率的影响，同时降低对传热效率的影响，进而有效保证多硫化合物合成效率。

Description

一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器

技术领域

本发明涉及的一种多硫化合物合成用反应器，特别是涉及应用于多硫化合物反应设备领域的一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器。

背景技术

多硫化合物合成用的反应设备，一般采用传统的高压釜式搅拌的反应模式，但是这种方式一般存在较为严重的搅拌时密封性问题，影响反应效率。

为解决上述问题，市场中一般采用循环回路反应器来替代高压釜式搅拌设备，提高了反应原料转化率，缩短反应周期。

多硫化合物合成过程中，一般需要对物料进行加热，现有技术的循环回路反应器中，一般通过外部传质传热的方式进行加热，较为普遍的外部加热方式是通过外部循环蒸汽对设备加热，然而在通过蒸汽从外部进行加热时，蒸汽在外传热通道内移动时，会存在部分液化的问题，导致外传热通道内会沉积一定的液体，沉积的液体会吸附蒸汽中的热量，影响传热效率，影响蒸汽中热量的利用率。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是在蒸汽传热过程中，易出现部分液化的问题，液化的液体会影响传热效率以及热量利用率。

为解决上述问题，本发明提供了一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，包括反应器本体，反应器本体下端开凿有卸料口，卸料口上安装有卸料器，反应器本体外端固定包裹有外搪瓷罩，且反应器本体和外搪瓷罩之间形成外传热通道，卸料口固定贯穿外搪瓷罩底部，外搪瓷罩左右两外端分别固定连接有进气管和排气管，热蒸汽沿着进气管进入到外传热通道内，并沿着排气管排出，实现对反应器本体内的循环加热；

外搪瓷罩底部安装有测液组件，测液组件包括与外搪瓷罩底部固定的排液管和溢液管以及安装在排液管和溢液管之间的溢液导管，溢液导管包括与溢液管固定并相通的聚液球、与排液管固定并相通的显液球以及安装在聚液球和显液球之间的导流管，导流管中部下端固定连接有引出管，排液管和引出管上分别安装有上电磁阀和下电磁阀。

在上述多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器中，通过测液组件的设置，可及时了解外传热通道内的液化液的量，便于及时排放出液化液，相较于现有技术，有效保证外传热过程的效率以及蒸汽的利用率。

作为本申请的进一步改进，排液管位于外搪瓷罩的底部，溢液管的口部位于反应器本体和外搪瓷罩底部之间，且溢液管口部下边缘与反应器本体底部之间的间隔为外传热通道宽度的1/4-1/3。

作为本申请的进一步改进，聚液球的底部高于显液球中心点，显液球内部固定连接有承载网板，承载网板上安装有液位传感器，液位传感器低于显液球的中心点。

作为本申请的进一步改进，上电磁阀和下电磁阀处于常闭状态，当液位传感器检测到显液球内的液位变化时，二者同步开启，且上电磁阀和下电磁阀开启时，停止进气管处的气体通入。

作为本申请的又一种改进，导流管上端固定贯穿显液球并延伸至显液球内，导流管位于显液球内的端部通过电动转轴安装有引流管，引流管外套设有荧光轻质环，引流管顶部固定连接有限位环。

作为本申请的又一种改进的补充，显液球包括避光段以及固定镶嵌在避光段中部的透光段，限位环位于透光段上方。

作为本申请的又一种改进的补充，透光段为透明结构，避光段为非透明结构，且荧光轻质环位于透光段下方。

作为本申请的又一种改进的补充，引流管与导流管相互靠近的端部均开凿有多个呈阵列分布的排液孔，且引流管和导流管上的多个排液孔的中心处径向截面位于同一平面上。

综上所述，通过测液组件的设置，随着多硫化物的合成，蒸汽通入时间越来越长后，当外传热通道内沉积的液化液较多后，会沿着溢液导管逐渐外渗至测液组件内，当液面传感器检测到明显的液位变化数据时，说明外传热通道内液化液较多，此时对沉积的液化液进行自动排放，相较于现有技术，有效避免液化液的过度沉积，有效降低其对蒸汽热量利用率的影响，同时降低对传热效率的影响，进而有效保证多硫化合物合成效率。

附图说明

图1为本申请第一种实施方式的正面图；

图2为本申请第一种实施方式的测液组件的部分示意图；

图3为本申请第一种实施方式的外传热通道内沉积较多的液化液时的示意图；

图4为本申请第一种实施方式的现有技术的部分截面图；

图5为本申请第一种实施方式的排液管下端部分的示意图；

图6为本申请第二种实施方式中外传热通道底部部分的示意图；

图7为本申请第三种实施方式的排液管下端部分的截面图；

图8为本申请第三种实施方式的排液管下端部分的正面图；

图9为本申请第三种实施方式的导流管位于显液球壳内端部部分的截面图；

图10为本申请第三种实施方式中液化液沉积较多时排液管下端部部分的示意图。

图中标号说明：

1反应器本体、2外搪瓷罩、31进气管、32排气管、4卸料器、51排液管、52溢液管、61聚液球、62显液球、63导流管、631引流管、64荧光轻质环、601下电磁阀、602排液孔、603限位环、621避光段、622透光段、71承载网板、72液位传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的三种实施方式作详细说明。

第一种实施方式：

图1-2示出，图中a表示测液组件，b表示外传热通道，一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，包括反应器本体1，还包括用于控制反应进程的控制中心，这部分内容为现有技术，在此不做过多赘述，反应器本体1下端开凿有卸料口，卸料口上安装有卸料器4，反应器本体1外端固定包裹有外搪瓷罩2，且反应器本体1和外搪瓷罩2之间形成外传热通道，卸料口固定贯穿外搪瓷罩2底部，外搪瓷罩2左右两外端分别固定连接有进气管31和排气管32，热蒸汽沿着进气管31进入到外传热通道内，并沿着排气管32排出，实现对反应器本体1内的循环加热；

图2示出，外搪瓷罩2底部安装有测液组件，测液组件包括与外搪瓷罩2底部固定的排液管51和溢液管52以及安装在排液管51和溢液管52之间的溢液导管，溢液导管包括与溢液管52固定并相通的聚液球61、与排液管51固定并相通的显液球62以及安装在聚液球61和显液球62之间的导流管63，导流管63中部下端固定连接有引出管，排液管51和引出管上分别安装有上电磁阀和下电磁阀601，液化液先沿着聚液球61、导流管63进入到显液球62内，然后液面在显液球62内蔓延过承载网板71后，液位传感器72即可检测到液面的变化。

排液管51位于外搪瓷罩2的底部，溢液管52的口部位于反应器本体1和外搪瓷罩2底部之间，且溢液管52口部下边缘与反应器本体1底部之间的间隔为外传热通道宽度的1/4-1/3，使液化液的液面在还未与反应器本体1底部接触时，二者之间存在外传热通道宽度的1/4-1/3的间隔时，即可沿着溢液管52口部外溢，从而进入到显液球62内，并进行一定的预警排液，该间隔可作为蒸汽的通道，使大部分蒸汽无需进入液化液可直接在外传热通道内流通，有效避免出现外传热通道底部局部完全被液化液堵塞的情况发生，降低蒸汽必须贯穿液化液在外传热通道内流通的情况发生。

聚液球61的底部高于显液球62中心点，如图5，显液球62内部固定连接有承载网板71，承载网板71上安装有液位传感器72，液位传感器72低于显液球62的中心点，上电磁阀和下电磁阀601处于常闭状态，当液位传感器72检测到显液球62内的液位变化时，二者同步开启，且上电磁阀和下电磁阀601开启时，停止进气管31处的蒸汽通入。

综上，通过测液组件的设置，随着多硫化物的合成，蒸汽通入时间越来越长后，如图3，当外传热通道内沉积的液化液较多后，会沿着溢液导管逐渐外渗至测液组件内，当液面传感器检测到明显的液位变化数据时，说明外传热通道内液化液较多，此时对沉积的液化液进行自动排放，相较于图4中的现有技术，有效避免液化液的过度沉积，有效降低其对蒸汽热量利用率的影响，同时降低对传热效率的影响，进而有效保证多硫化合物合成效率。

第二种实施方式：

如图6，本实施方式在第一种实施方式的基础上，不设置显液球62和导流管63，且承载网板71和液位传感器72安装在聚液球61内，同时下电磁阀601安装在聚液球61底部，其余部分与第一种实施方式保持一致。

在本实施方式中，当积液较多时，沿着溢液管52进入到聚液球61内，此时液位传感器72可检测到聚液球61内明显的液位变化，而后本反应器的控制中心获取到该液位信号后，可控制上电磁阀和下电磁阀601同步开启，释放外传热通道以及聚液球61内的液化液，排出后，关闭电磁阀和下电磁阀601，从而可有效避免外传热通道内液化液的聚集。

相较于第一种实施方式，排液管51和溢液管52不关联，排液时的排液口为两个，可能造成外传热通道内热量的过量外溢，然而，本实施方式不设置显液球62和导流管63，可降低测液组件的部件体积，在通入蒸汽过程中，蒸汽进入到测液组件内的量较少，使传热过程中，热量的自然损耗相较于第一种实施方式低，在具体实施时，可根据实际需要选择合适的实施方式。

第三种实施方式：

本实施方式在第一种实施方式的基础上，取消承载网板71以及液位传感器72，同时增加下述内容，其余部分与第一种实施方式保持一致。

图7-8示出，导流管63上端固定贯穿显液球62并延伸至显液球62内，导流管63位于显液球62内的端部通过电动转轴安装有引流管631，引流管631外套设有荧光轻质环64，引流管631顶部固定连接有限位环603。

如图9，显液球62包括避光段621以及固定镶嵌在避光段621中部的透光段622，限位环603位于透光段622上方，限位环603用于对荧光轻质环64限位，当液化液进入到显液球62内后，荧光轻质环64在浮力作用下随液化液的上升而上升，使其不易脱离引流管631，使液化液排出后荧光轻质环64能回到原位。

透光段622为透明结构，使荧光轻质环64移动到该处位置时，透光段622处能呈现明显的变化，避光段621为非透明结构，且荧光轻质环64位于透光段622下方，使液化液未明显增多时，荧光轻质环64不会因液位变化而上移，此时避光段621可有效遮挡荧光轻质环64的变化。

引流管631与导流管63相互靠近的端部均开凿有多个呈阵列分布的排液孔602，且引流管631和导流管63上的多个排液孔602的中心处径向截面位于同一平面上，在非排液情况下，控制中心通过电动转轴控制导流管63以及引流管631上的多个排液孔602相互错位，使蒸汽或者液化液沿着溢液管52进入到显液球62时，只能通过引流管631的端部进入，如图10，在液化液较多使荧光轻质环64移动至透光段622处后进行排液时，控制中心控制电动转轴转动，使多个排液孔602相互重合，此时液化液能通过排液孔602流回导流管63内，最终从引出管排出。

本实施方式与第一种实施方式相比，本实施方式的液化液是否沉积过多，通过肉眼观察，另外，本实施方式中液化液的外排方式是定时定期外排，在两次定期外排之间发生上述现象后，即时外排。

结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，其特征在于：包括反应器本体（1），所述反应器本体（1）下端开凿有卸料口，所述卸料口上安装有卸料器（4），所述反应器本体（1）外端固定包裹有外搪瓷罩（2），且反应器本体（1）和外搪瓷罩（2）之间形成外传热通道，所述卸料口固定贯穿外搪瓷罩（2）底部，所述外搪瓷罩（2）左右两外端分别固定连接有进气管（31）和排气管（32），所述热蒸汽沿着进气管（31）进入到外传热通道内，并沿着排气管（32）排出，实现对反应器本体（1）内的循环加热；

所述外搪瓷罩（2）底部安装有测液组件，所述测液组件包括与外搪瓷罩（2）底部固定的排液管（51）和溢液管（52）以及安装在排液管（51）和溢液管（52）之间的溢液导管，所述溢液导管包括与溢液管（52）固定并相通的聚液球（61）、与排液管（51）固定并相通的显液球（62）以及安装在聚液球（61）和显液球（62）之间的导流管（63），所述导流管（63）中部下端固定连接有引出管，所述排液管（51）和引出管上分别安装有上电磁阀和下电磁阀（601）。

2.根据权利要求1所述的一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，其特征在于：所述排液管（51）位于外搪瓷罩（2）的底部，所述溢液管（52）的口部位于反应器本体（1）和外搪瓷罩（2）底部之间，且溢液管（52）口部下边缘与反应器本体（1）底部之间的间隔为外传热通道宽度的1/4-1/3。

3.根据权利要求1所述的一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，其特征在于：所述聚液球（61）的底部高于显液球（62）中心点，所述显液球（62）内部固定连接有承载网板（71），所述承载网板（71）上安装有液位传感器（72），所述液位传感器（72）低于显液球（62）的中心点。

4.根据权利要求2所述的一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，其特征在于：所述上电磁阀和下电磁阀（601）处于常闭状态，当液位传感器（72）检测到显液球（62）内的液位变化时，二者同步开启，且上电磁阀和下电磁阀（601）开启时，停止进气管（31）处的气体通入。

5.根据权利要求1所述的一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，其特征在于：所述导流管（63）上端固定贯穿显液球（62）并延伸至显液球（62）内，所述导流管（63）位于显液球（62）内的端部通过电动转轴安装有引流管（631），所述引流管（631）外套设有荧光轻质环（64），所述引流管（631）顶部固定连接有限位环（603）。

6.根据权利要求5所述的一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，其特征在于：所述显液球（62）包括避光段（621）以及固定镶嵌在避光段（621）中部的透光段（622），所述限位环（603）位于透光段（622）上方。

7.根据权利要求6所述的一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，其特征在于：所述透光段（622）为透明结构，所述避光段（621）为非透明结构，且荧光轻质环（64）位于透光段（622）下方。

8.根据权利要求7所述的一种多硫化合物合成用外传质传热循环的回路反应器，其特征在于：所述引流管（631）与导流管（63）相互靠近的端部均开凿有多个呈阵列分布的排液孔（602），且引流管（631）和导流管（63）上的多个排液孔（602）的中心处径向截面位于同一平面上。