CN205886874U - 一种水浴加热反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水浴加热反应装置，属于化工设备技术领域，包括反应釜、加热器和容积补偿器，所述反应釜包括釜体和夹套，所述釜体包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二部分围成反应室，所述夹套设置在所述第一部分外侧且与所述第一部分围成空腔，所述第二部分设有进料口，所述反应釜的底部设有出料口，所述加热器包括加热管，所述加热管设置在所述空腔内，所述容积补偿器与所述反应室通过管道连通。其结构简单，制造容易，使用方便，加热或冷却效果好，反应效率高。

Description

一种水浴加热反应装置

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体而言，涉及一种水浴加热反应装置。

背景技术

反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。

目前，反应釜主要应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等生产型用户和各种科研实验项目的研究，用来完成水解、中和、结晶、蒸馏、蒸发、储存、氢化、烃化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工艺过程的容器。在反应过程中，通常需要保证反应室内温度的恒定，如何能更好的保证反应室内的温度恒定是目前急需解决的问题。而且现有的反应釜还存在搅拌不均匀，会产生涡流现象，同时反应产生的废气也没有进行处理就排放到大气中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水浴加热反应装置，使上述问题得到改善。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例提供的一种水浴加热反应装置，包括反应釜、加热器和容积补偿器，所述反应釜包括釜体和夹套，所述釜体包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二部分围成反应室，所述夹套设置在所述第一部分外侧且与所述第一部分围成空腔，所述第二部分设有进料口，所述反应釜的底部设有出料口，所述加热器包括加热管，所述加热管设置在所述空腔内，所述容积补偿器与所述反应室通过管道连通。

反应釜的横截面为圆形，反应釜的上端和下端均为半球形，当然反应釜的横截面还可以是椭圆形、正多边形或不规则多边形等，反应釜的上端或下端还可以是椭球形、锥型或平顶型。

需要说明的是，反应釜可以是包括两端开放的筒体、上封头和下封头。下封头可以与筒体的下端焊接，也可以与筒体通过法兰连接。上封头与筒体的上端可拆卸连接，可拆卸连接便于清洁反应釜的内部。

容积补偿器结构简单，使用方便，可靠性好，能够实时对反应室内因温度变化或反应室内的气体和液体反应导致体积变化不一造成的反应室内压力变化进行补偿，从而保证反应室内压力保持在安全范围内，进而保证反应釜的密封性，大大提高了工艺的安全性。

可选的，所述水浴加热反应装置还包括冷却器，所述冷却器包括冷却管，所述冷却管设置在所述空腔内。

冷却管还可以设置在反应室内，冷却管可以是螺旋形蛇管，也可以是竖式蛇管。

可选的，所述加热管和所述冷却管均绕设于所述第一部分的外侧且呈螺旋结构。

可选的，所述反应室内设置有搅拌器。

搅拌器能够加强介质的混合或分散，提供适宜的流动状态，加快反应速度。常用的搅拌器有桨式、涡轮式、推进式、锚式、框式、螺带式、螺杆式等。搅拌器的数量可以是一个，也可以是多个，可以根据需要设置。

可选的，所述釜体的内壁设有挡板，所述挡板基本垂直于所述釜体的底部。

挡板竖向设置在釜体的内壁，挡板能够改变液流的方向，由径向流变为轴向流。以消除切线流和打漩，促使液体激烈翻动，增大湍流速度，大大提高了反应效率。

可选的，所述第一部分设有排气口，所述排气口处设有阀门。

反应完成后，打开阀门即可排出废气。

可选的，所述水浴加热反应装置还包括废气处理器，所述废气处理器与所述排气口通过管道连通。

废气处理器包括吸收瓶，吸收瓶串联在排气管道上，吸收瓶中装有能够吸收废气中的有毒有害气体的液体，吸收瓶中气体管路进气端位于液面下方，吸收瓶中气体管路出气端位于液面上方。当然吸收瓶也可以设置多个，多个吸收瓶串联连接在排气管道上。

可选的，所述第一部分设有用于检测所述反应室内压力的压力表。

反应室内还安装有压力传感器，压力传感器与压力表相连接，压力表能够便于操作人员直观的读取反应室内的压力，较好的保证操作人员能够随时的掌握反应室内的情况，如果反应室内的压力过高或过低，操作人员都能够及时的发现并做出相应的措施，从而保证反应釜正常运行。

可选的，所述第一部分还设有用于检测所述反应室内温度的温度计。

反应室内安装有温度传感器，温度传感器与温度计相连接，温度计能够便于操作人员直观的读取反应室内的温度，较好的保证操作人员能够随时的掌握反应室内的情况，如果反应室温度过高或过低，操作人员都能够及时发现，并作出相应的措施，从而保证反应釜的正常运行。

可选的，所述水浴加热反应装置还包括带滚轮的支架，所述所述支架底部设有滚轮，所述反应釜安装在所述支架上。

带滚轮的支架便于水浴加热反应装置的移动。滚轮可选用万向轮，滚轮上还可以设置刹车。

本实用新型的实施例具有以下有益效果：

(1)本实用新型结构简单，制造容易，使用方便，加热或冷却效果好，反应效率高；

(2)容积补偿器结构简单，使用方便，可靠性好，能够实时对反应室内因温度变化或反应室内的气体和液体反应导致体积变化不一造成的反应室内压力变化进行补偿，从而保证反应室内压力保持在安全范围内，进而保证反应釜的密封性，大大提高了工艺的安全性；

容积补偿器不需要施加外力即可实现对反应釜内部的压力变化进行补偿，节约了资源；

(3)废气处理器能够对反应产生的废气进行处理，较好的保证了反应后排出的气体不会对环境造成污染；

(4)压力表用于检测反应室内的压力情况，便于操作人员观察判断；

(5)温度计用于检测反应室内的温度情况，便于操作人员观察判断；

(6)带滚轮的支架便于气液反应装置的移动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1本实用新型实施例一的结构示意图；

图2本实用新型实施例二的结构示意图。

图中附图标记为：

反应釜101、釜体102、夹套103、反应室104、第一部分105、第二部分106、空腔107、进料管108、搅拌器109、挡板110、出料管111、取样口112、排气管113、温度计114、压力表115；

容积补偿器201、外壳202、波纹膨胀器203、复位弹簧204；

加热器301、加热管302；

冷却器401、冷却管402；

支架501、滚轮502；

废气处理器601、吸收瓶602。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例一提供了一种水浴加热反应装置，包括反应釜101、加热器301和容积补偿器201。

反应釜101包括釜体102和夹套103。釜体102包括第一部分105和第二部分106，第一部分105和第二部分106围成反应室104，夹套103设置在第一部分105外侧且与第一部分105围成空腔107，夹套103的结构可以是整体夹套、型钢夹套、半圆管夹套或蜂窝夹套等，本实施例选用U型整体夹套。釜体102的第二部分106设有进料管108。

需要说明的是，夹套103可以是可拆卸的安装在釜体102的外侧，也可以是不可拆卸的固定在釜体102的外侧。可拆卸连接便于拆开对空腔107内进行清洁，不可拆卸连接的密封性能好。空腔107内可以填充换热介质，比如饱和水蒸气、热水、冷水、冷冻盐水或导热油等。

需要说明的是，釜体102的横截面为圆形，釜体102的上端和下端均为半球形，当然釜体102的横截面还可以是椭圆形、正多边形或不规则多边形等，釜体102的上端或下端还可以是椭球形、锥型或平顶型。

还需要说明的是，釜体102可以是包括两端开放的筒体、上封头和下封头。下封头可以与筒体的下端焊接，也可以与筒体通过法兰连接。上封头与筒体的上端可拆卸连接，可拆卸连接便于清洁反应釜的内部。

加热器301包括加热管302，加热管302设置在空腔107内，加热管302还可以设置在反应室104内。需要说明的是，加热管302可以是螺旋形蛇管，当然也可以是竖式蛇管。蛇管传热效率高。

容积补偿器201包括外壳202、波纹膨胀器203和复位弹簧204，波纹膨胀器203通过复位弹簧204压缩设置在外壳202内，波纹膨胀器203的容积小于反应室104的容积，波纹膨胀器203通过管道与反应室104连通。波纹膨胀器203主要用于补偿反应室104的容积，当反应室104内的压力超过安全值时，反应室104内的气体将会被压入到波纹膨胀器203内，波纹膨胀器203膨胀，相当于反应室104的容积增大，相同气体量的情况下，容积增大，压力就会变小，从而保证反应室104内的压力在安全范围内。当反应室104内的压力低于正常反应压力时，波纹膨胀器203在复位弹簧204的弹力作用下压缩，波纹膨胀器203内的气体被压入到反应室104内，并且波纹膨胀器203的容积也变小，相当于反应室104的容积也变小，在相同的气体量的情况下，反应室104容积变小，反应室104内的压力就会变大，从而保证反应室104内的压力维持在正常反应范围内。

容积补偿器201结构简单，使用方便，可靠性好，能够实时对反应室104内因温度变化或反应室104内的气体和液体反应导致体积变化不一造成的反应室104内压力变化进行补偿，从而保证反应室104内压力保持在安全范围内，进而保证反应釜101的密封性，大大提高了工艺的安全性；

容积补偿器201不需要施加外力即可实现对反应室104内的压力变化进行补偿，节约了资源。

需要说明的是，容积补偿器201也可以设置在反应釜101的底部，当反应室104内的压力超过安全值时，此时，反应室104内的压力大于复位弹簧204的弹力，反应室104内的液体将会被压入波纹膨胀器203内，波纹膨胀器203膨胀，相当于增加了反应室104的容积；当反应室104内的压力低于正常反应所需的压力时，此时反应室104内的压力小于复位弹簧204的弹力，波纹膨胀器203内的液体在复位弹簧204的弹力作用下被压入反应室104内。

冷却器401包括冷却管402，冷却管402设置在空腔107内，冷却管402还可以设置在反应室104内。需要说明的是，冷却管402可以是螺旋形蛇管，当然也可以是竖式蛇管。

需要说明的是，加热管302和冷却管402可以交替间隔设置，也可以是共轴线设置在空腔107内或反应室104内。

反应室104内还可以安装搅拌器109，搅拌器109通过电机驱动。搅拌器109能够加强介质的混合或分散，提供适宜的流动状态，加快反应速度。常用的搅拌器有桨式、涡轮式、推进式、锚式、框式、螺带式、螺杆式等。搅拌器109的数量可以是一个，也可以是多个，可以根据需要设置。

釜体102的内壁还可以设置挡板110。其目的是为了改变液流的方向，由径向流变为轴向流。以消除切线流和打漩，促使液体激烈翻动，增大湍流速度，大大提高了反应效率。

还需要说明的是，也可以在釜体102的顶部设置泄压阀来控制反应室104内的压力，当反应室104内的压力超过安全值时，泄压阀打开，保证反应室104内的压力在安全范围内，尽可能的避免因压力过高而造成安全事故。

反应釜101的底部还设有出料管111，出料管111连通反应室104，出料管111上可以设有取样口112。取样口112的设置便于操作人员随时取样检测，以便了解反应室104内的反应情况。

需要说明的是，当反应室104内的物料需要输出到更高或者与其并列的另一设备中去时，可以把出料管111设置在第二部分并延伸到反应室104的底部，出料利用压缩空气或惰性气体的压力，将反应室104内物料压出。

反应釜101的顶部安装有排气管113，排气管113连通反应室104。排气管113可以排除反应室104内反应产生的废气。

反应釜101的顶部还设有温度计114和压力表115。反应室104内安装有温度传感器，温度传感器与温度计114相连接，温度计114能够便于操作人员直观的读取反应室104内的温度，较好的保证操作人员能够随时的掌握反应室104内的情况，如果反应室104温度过高或过低，操作人员都能够及时发现，并作出相应的措施，从而保证反应釜101的正常运行。反应室104内还安装有压力传感器，压力传感器与压力表115相连接，压力表115能够便于操作人员直观的读取反应室104内的压力，较好的保证操作人员能够随时的掌握反应室104内的情况，如果反应室104内的压力过高或过低，操作人员都能够及时的发现并做出相应的措施，从而保证反应釜101正常运行。

反应釜101的侧壁还可以设有观察窗口，观察口能够观察到反应室104内部，以便于操作人员直观的看到反应室104内的情况。

需要说明的是，温度计114、压力表115和泄压阀均可以和控制器电连接，实现自动控制。

反应釜101可以通过支撑块固定在支架501上，这样就便于气液反应装置的移动。支架501底部设有滚轮502，滚轮502可以选用万向轮，滚轮502上还可以安装刹车。

实施例2

如图2所示，本实用新型实施例二提供了另一种气液反应装置，包括反应釜101、容积补偿器201、废气处理器601和支架501，本实施例与实施例一的区别在于废气处理器601。

本实施例所提供的反应釜101，其实现原理及产生的技术效果与实施例一相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考实施例一中的相应内容。

本实施例所提供的容积补偿器201，其实现原理及产生的技术效果与实施例一相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考实施例一中的相应内容。

本实施例所提供的支架501，其实现原理及产生的技术效果与实施例一相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考实施例一中的相应内容。

如图2所示，废气处理器601包括吸收瓶602，吸收瓶602串联在排气管道上，吸收瓶602中装有能够吸收废气中的有毒有害气体的液体，吸收瓶602中气体管路进气端位于液面下方，吸收瓶602中气体管路出气端位于液面上方。当然吸收瓶602也可以设置多个，多个吸收瓶602串联连接在排气管道上。从而较好的保证了反应排出的气体不会对环境造成污染。

需要说明的是，反应产生的废气也可以使用其他方式进行处理在排放，比如还可以采用冷凝、吸附、催化燃烧等方法对废气进行处理，保证排放出的气体无污染。

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

Claims (10)

1.一种水浴加热反应装置，其特征在于，包括反应釜、加热器和容积补偿器，所述反应釜包括釜体和夹套，所述釜体包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二部分围成反应室，所述夹套设置在所述第一部分外侧且与所述第一部分围成空腔，所述第二部分设有进料口，所述反应釜的底部设有出料口，所述加热器包括加热管，所述加热管设置在所述空腔内，所述容积补偿器与所述反应室通过管道连通。

2.根据权利要求1所述的水浴加热反应装置，其特征在于，所述水浴加热反应装置还包括冷却器，所述冷却器包括冷却管，所述冷却管设置在所述空腔内。

3.根据权利要求2所述的水浴加热反应装置，其特征在于，所述加热管和所述冷却管均绕设于所述第一部分的外侧且呈螺旋结构。

4.根据权利要求1所述的水浴加热反应装置，其特征在于，所述反应室内设置有搅拌器。

5.根据权利要求1所述的水浴加热反应装置，其特征在于，所述釜体的内壁设有挡板，所述挡板基本垂直于所述釜体的底部。

6.根据权利要求1所述的水浴加热反应装置，其特征在于，所述第一部分设有排气口，所述排气口处设有阀门。

7.根据权利要求6所述的水浴加热反应装置，其特征在于，所述水浴加热反应装置还包括废气处理器，所述废气处理器与所述排气口通过管道连通。

8.根据权利要求1所述的水浴加热反应装置，其特征在于，所述第一部分设有用于检测所述反应室内压力的压力表。

9.根据权利要求1所述的水浴加热反应装置，其特征在于，所述第一部分还设有用于检测所述反应室内温度的温度计。

10.根据权利要求1所述的水浴加热反应装置，其特征在于，所述水浴加热反应装置还包括支架，所述支架底部设有滚轮，所述反应釜安装在所述支架上。