CN208757598U - 离子交换树脂连续化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种离子交换树脂连续化反应装置，包括反应釜、水相储罐、油相储罐、反应液储罐、传送装置和清洗‑干燥装置；所述反应釜包括釜体、驱动电机、搅拌桨、加热装置和超声波发生器；本实用新型所述装置结构简单，生产成本低，可以实现离子交换树脂的连续化生产，通过调节滤罩中的滤网直径达到对离子交换树脂粒径的调控；反应釜内壳上设置的超声波发生器，能对反应液进行超声分散处理，促进反应体系充分混合分散。

Description

离子交换树脂连续化反应装置

技术领域

本实用新型涉及反应釜领域，具体而言涉及一种离子交换树脂连续化反应装置。

背景技术

离子交换树脂是一种带有交换离子的活性基团、具有网状结构和不溶性的高分子化合物。离子交换树脂的工业化生产已经有数十年的历史，随着其应有领域的不断拓宽，产量和品种日益增加，生产工艺技术也日臻完善。目前离子交换树脂主要应用于水处理领域、食品工业、制药行业、合成化学和石油化学工业、环境保护和湿法冶金等领域。

常规的离子交换树脂反应装置采用密封罐式反应器进行反应，需要人工配比加料，反应后需要对罐体进行清洗和干燥，两次生产间隔时间长，严重影响生产进度。同时，采用密封罐式反应器常出现聚合反应程度不均一、树脂粒径均匀性差，不利于其作为大规模离子交换树脂生产方面的使用

实用新型内容

本实用新型针对传统密封罐式反应器的生产效率低、反应程度不均一，树脂粒径均匀性差等缺陷，提出一种离子交换树脂连续化反应装置。

为达成上述目的，本实用新型提出的离子交换树脂连续化反应装置，包括反应釜、水相储罐、油相储罐以及反应液储罐，所述反应釜具有釜体以及设置在釜体上进料口与出料口，进料口外部连接有进料管，用以向釜体内输送进料，出料口外部连接有连续输送装置，用于将从出料口出来的树脂产品输送出去；所述反应釜还设置有驱动电机、搅拌桨、加热装置、超声波发生器以及放空装置；

所述釜体包括外釜体和内釜体，内釜体设置于外釜体内，内釜体为敞口釜体，开口方向向下，内釜体顶部与外釜体顶部重合，所述进料口设置在外釜体的中部位置，所述出料口设置在内釜体上部位置；

所述驱动电机设置在外釜体顶部，与设置在内釜体内的搅拌桨连接，并驱动其旋转，所述搅拌桨上设置有螺旋状转动叶片，与搅拌桨同步旋转以搅拌内釜体内的反应原料；

所述内釜体的竖直方向的中部位置还设置有多个渗液口，渗液口前设置带有滤网的滤罩，滤网的孔径尺寸小于离子交换树脂目标成品的尺寸，通过滤罩使得离子交换树脂成品颗粒在内釜体内上升而反应液及离子交换树脂半成品通过渗液口流出内釜体，流出的反应液及离子交换树脂半成品经过内釜体的下端开口处再次进入内釜体中继续发生反应；

所述加热装置设置在所述内釜体内侧壁的中下部，通过通电发热以对内釜体内的反应原料进行加热升温；

所述超声波发生器设置在内釜体外侧壁上，用以通过超声振动均匀反应体系；

所述放空装置包括设置在反应釜顶部的放空管，放空管上设有放空管截止阀，用以平衡反应釜的内外气压；

其中，所述反应釜的外釜体底部还设置有反应液出料管，所述反应液出料管与所述反应液储罐连接，反应液出料管上设置有反应液流量调节阀，以收集反应液并返回到反应液储罐以循环利用。

为了对反应釜内聚合反应体系和反应过程进行监测，在所述反应釜顶部和底部设有温度计，在所述反应釜顶部设有压强计，同时还在所述内釜体和外釜体侧壁上设有多个用于观察反应罐内部的监视孔。

进一步的实施例中，所述反应釜的顶部和底部均设置有温度计，用于检测反应体系的温度。所述反应釜顶部设有压强计，用于检测反应釜内的压强。

进一步的实施例中，所述内釜体和外釜体侧壁上对应的位置设有用于观察反应罐内部的监视孔。

为了使得反应液分散均匀，优选地，所述超声波发生器至少为1 对，在进一步的实施例中，所述超声波发生器包括上端超声波发生器和下端超声波发生器，上端超声波发生器和下端超声波发生器各自均成对的设置，在内釜体外侧壁上对称安装。

为了使得反应产物能更便利得输送出反应釜，进一步的实施例中，所述内釜体内、位于出料口上端位置还设置导向板，以引导离子交换树脂从出料口输出。

进一步的实施例中，所述进料管分别与水相储罐、油相储罐、反应液储罐连接，各段进料管均设有流量调节阀。

进一步的实施例中，所述连续输送装置的上方还设置有清洗-干燥装置，用于对输送的离子交换树脂进行清洗-干燥处理，得到最终的树脂产品。

本实用新型提供了一种新型的离子交换树脂连续化反应装置，其显著的有益效果在于：

1、通过在反应釜外釜体内设置敞口内釜体，利用螺旋型搅拌桨推动反应体系在内釜体内的上升，使得反应平稳进行；

2、通过在内釜体中部设置带有滤网的渗液口，可以起到分离树脂产品与反应液和小粒径树脂半成品的作用，能够更好的获得粒径均一的离子交换树脂产品

3、通过在出料口设置传送装置可以实现反应釜的连续化生产，极大的提高了离子交换树脂反应器的生产效率；

4、通过设置超声波发生器，提高反应釜中反应体系的分散程度，避免树脂粘附于釜体表面，提高了装置的稳定性；

5、通过设置反应液收集管和循环回路，将反应液出料管与所述反应液储罐连接，节约反应原料，提高原料的转化率。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型一实施例的离子交换树脂连续化反应装置的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例的离子交换树脂连续化反应装置的结构示意图。

图中各个附图标记的含义如下：

1、反应釜；2、外釜体；3、内釜体；4、搅拌桨；5、螺旋状转动叶片；6、驱动电机；7、进料口；8、树脂产品出料口；9、滤罩； 10、导向板；11、传送装置；12、清洗-干燥装置；13、监视孔；14、上端超声发生器；15、下端超声发生器；16、加热装置；17、反应液收集口；18、反应液储罐；19、油相储罐；20、水相储罐；21、放空管；22、压强计；23-1、第一温度计；23-2、第二温度计；24、水相储罐调节阀；25、油相储罐调节阀；26、进料口调节阀；27、反应液储罐调节阀；28、反应液收集调节阀；29、放空管截止阀；30、支架。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1所示，一种离子交换树脂连续化反应装置，包括反应釜1、水相储罐20、油相储罐19、反应液储罐18、传送装置11和清洗 -干燥装置12。图1所示，反应釜1通过支架30支撑在平坦的地面上。反应釜1具有釜体以及设置在釜体上进料口与出料口，进料口外部连接有进料管，用以向釜体内输送进料，出料口外部连接有连续输送装置，用于将从出料口出来的树脂产品输送出去。

结合图1，进料管分别与水相储罐20、油相储罐19、反应液储罐18连接，各段进料管均设有流量调节阀(24、25、26、27)。

釜体包括外釜体2、内釜体3。反应釜1还包括驱动电机6、搅拌桨4、加热装置16和超声波发生器15以及放空装置。

内釜体3为敞口釜体，开口方向向下。内釜体放置于外釜体内部，并保持两釜体同轴设置，内釜体顶部与外釜体重合。

外釜体2外顶部设置驱动电机6，驱动电机6与放置于内釜体内的搅拌桨4相连接。为了使得反应体系上升，选用搅拌桨4的转动叶片为螺旋状转动叶片5。螺旋状转动叶片5沿着内釜体中轴线设置并由所述驱动电机驱动旋转以使内釜体内的反应体系呈上升运动趋势。

内釜体3的中部设置有多个渗液口，在一些实施例中，设置了4 个渗液口，渗液口前设置了带有滤网的滤罩9，滤网的尺寸选用20 目尺寸的滤网，滤罩9的作用是使得离子交换树脂成品颗粒在内釜体 3内上升而反应液及离子交换树脂半成品通过渗液口流出内釜体3，流出的反应液及离子交换树脂半成品可以经过内釜体的下端开口处再次进入内釜体3中继续发生反应。

为了使得反应体系分散更加均匀，在内釜体3的外侧壁上对称放置了1对超声波发生器。

同时为了使得反应釜达到设定的反应温度，在内釜体3内侧壁的中下部设置有加热装置。

在外釜体2的顶部和底部设置有温度计，在外釜体2的顶部设置有压强计22。其中，第一温度计23-1设置在外釜体2的顶部，第二温度计23-2设置在外釜体2的底部。

反应釜1的进料口设置于外釜体2的中部，进料口通过进料管依次经流量调节阀分别与水相储罐20、油相储罐19和反应液储罐18 连通。

反应釜1的树脂产品出料口8设置于内釜体3的上部。

为了方便产品更快速的输送出反应釜1中，在树脂产品出料口8 处设置了传送装置11，同时在树脂产品出料口8上部也设置了导向板10，以引导离子交换树脂从出料口输出。输送出的离子交换树脂粗产品经清洗-干燥装置12处理后，得到最终的树脂产品。

反应釜1的反应液出料管17位于反应釜底部，反应液出料管17 经反应液流量调节阀28与反应液储罐18连接。

为了维持反应釜1内外的气压平衡，还设置了放空装置，包括设置在反应釜1顶部的放空管21，放空管21上设有放空管截止阀29。

为了更好的监测反应釜内的反应情况，在内釜体2和外釜体3的侧壁上分别对应设置了2个用于观察反应釜1内部的监视孔。

在另一些实施例中，结合图2，在实施例1的基础上，作为改进的，在内釜体3的外侧壁的上端也对称放置了1对超声波发生器14，超声波发生器包括上端超声波发生器和下端超声波发生器，上端超声波发生器和下端超声波发生器各自均成对的设置，在内釜体外侧壁上对称安装，以进一步提高反应釜内各物质的分散程度。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种离子交换树脂连续化反应装置，其特征在于，包括反应釜、水相储罐、油相储罐以及反应液储罐，所述反应釜具有釜体以及设置在釜体上进料口与出料口，进料口外部连接有进料管，用以向釜体内输送进料，出料口外部连接有连续输送装置，用于将从出料口出来的树脂产品输送出去，其中所述反应釜还设置有驱动电机、搅拌桨、加热装置、超声波发生器以及放空装置；

所述釜体包括外釜体和内釜体，内釜体设置于外釜体内，内釜体为敞口釜体，开口方向向下，内釜体顶部与外釜体顶部重合，所述进料口设置在外釜体的中部位置，所述出料口设置在内釜体上部位置；

所述驱动电机设置在外釜体顶部，与设置在内釜体内的搅拌桨连接，并驱动其旋转，所述搅拌桨上设置有螺旋状转动叶片，与搅拌桨同步旋转以搅拌内釜体内的反应体系；

所述内釜体的竖直方向的中部位置还设置有多个渗液口，渗液口前设置带有滤网的滤罩，滤网的孔径尺寸小于离子交换树脂目标成品的尺寸，反应产物离子交换树脂成品颗粒在内釜体内上升而反应液及离子交换树脂半成品通过渗液口流出内釜体，流出的反应液及离子交换树脂半成品经过内釜体的下端开口处再次进入内釜体中继续发生反应；

所述加热装置设置在所述内釜体内侧壁的中下部，通过通电发热以对内釜体内的反应原料进行加热升温；

所述超声波发生器设置在内釜体外侧壁的中下部，用以通过超声振动均匀反应体系；

所述放空装置包括设置在反应釜顶部的放空管，放空管上设有放空管截止阀，用以平衡反应釜的内外气压；

其中，所述反应釜的外釜体底部还设置有反应液出料管，所述反应液出料管与所述反应液储罐连接，反应液出料管上设置有反应液流量调节阀，以收集反应液并返回到反应液储罐以循环利用。

2.根据权利要求1所述的离子交换树脂连续化反应装置，其特征在于，所述反应釜的顶部和底部均设置有温度计，用于检测反应体系的温度。

3.根据权利要求1所述的离子交换树脂连续化反应装置，其特征在于，所述反应釜顶部设有压强计，用于检测反应釜内的压强。

4.根据权利要求1所述的离子交换树脂连续化反应装置，其特征在于，所述内釜体和外釜体侧壁上对应的位置设有用于观察反应罐内部的监视孔。

5.根据权利要求1所述的离子交换树脂连续化反应装置，其特征在于，所述超声波发生器包括上端超声波发生器和下端超声波发生器，上端超声波发生器和下端超声波发生器各自均成对的设置，在内釜体外侧壁上对称安装。

6.根据权利要求1所述的离子交换树脂连续化反应装置，其特征在于，所述内釜体内、位于出料口上端位置还设置导向板，以引导离子交换树脂从出料口输出。

7.根据权利要求1所述的离子交换树脂连续化反应装置，其特征在于，所述进料管分别与水相储罐、油相储罐、反应液储罐连接，各段进料管均设有流量调节阀。

8.根据权利要求1所述的离子交换树脂连续化反应装置，其特征在于，所述连续输送装置的上方还设置有清洗-干燥装置，用于对输送的离子交换树脂进行清洗-干燥处理，得到最终的树脂产品。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的离子交换树脂连续化反应装置，其特征在于，所述螺旋状转动叶片沿着内釜体中轴线设置并由所述驱动电机驱动旋转以使内釜体内的反应体系呈上升运动趋势。