CN208912075U - 一种搅拌釜式反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搅拌釜式反应器，属于化工设备技术领域，包括釜体以及设置在釜体上的搅拌装置，釜体包括密封连接的上壳体和下壳体，其技术要点是：搅拌装置包括设置在上壳体顶端的驱动电机、竖直密封贯穿上壳体且由驱动电机驱动的主搅拌轴，主搅拌轴的两侧相对交错设有多个搅拌器，搅拌器包括安装在主搅拌轴内的微电机、由微电机驱动且轴线垂直于主搅拌轴轴线的副搅拌轴以及并列安装在副搅拌轴上的多个副搅拌桨。本实用新型提供了一种搅拌釜式反应器，使得内腔不同层次之间的物料能够快速进行交换接触，减小层次件物料的浓度差，使得物料混合的更加均匀，从而提高成品的整体质量。

Description

一种搅拌釜式反应器

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，特别涉及一种搅拌釜式反应器。

背景技术

在化工原料生产处理过程中常常需要使釜式反应器，釜式反应器有成百上千种，在生产过程中根据反应物的特性和反应方式等进行反应器的选择。釜式反应器又称槽式、锅式反应器，在化工生产中，既适用于间歇操作过程，有可单釜或者多釜串联用于连细节操作过程，釜式反应器具有适用的 温度和压力范围宽、适应性强、操作弹性大、连续操作时温度浓度容易控制等优点。

在反应过程中，为加快反应速度以及反应效果，常常使用搅拌釜式反应器，通过搅拌增大反应物之间的接触面积，加快反应速率。但是，在甲基四氢邻苯二甲酸酐的制造生产过程中，顺丁烯二酸酐是逐步滴加到反应器内进行化合反应的，而传统的釜式反应器内腔中的物料仅仅只能进行单一高度的搅拌，在滴加过程中，顺丁烯二酸酐相对集中的存在于内腔上层，搅拌时腔内反应物在惯性下旋转，并不能有效的使上层的顺丁烯二酸酐快速的向下层运动。当高度的搅拌使得内腔不同层次件物料的浓度差异性很大，从而导致成品的质量差异大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种搅拌釜式反应器，使得内腔不同层次之间的物料能够快速进行交换接触，减小层次件物料的浓度差，使得物料混合的更加均匀，从而提高成品的整体质量。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种搅拌釜式反应器，包括釜体以及设置在釜体上的搅拌装置，所述釜体下方设有用于支撑的支撑脚，所述釜体包括密封连接的上壳体和下壳体，所述上壳体顶端设有与釜体内腔连通用于进料的人孔，所述下壳体底部设有用于出料的出料阀，所述搅拌装置包括设置在上壳体顶端的驱动电机、竖直密封贯穿上壳体且由驱动电机驱动的主搅拌轴，所述主搅拌轴的两侧相对交错设有多个搅拌器，所述搅拌器包括安装在主搅拌轴内的微电机、由微电机驱动且轴线垂直于主搅拌轴轴线的副搅拌轴以及并列安装在副搅拌轴上的多个副搅拌桨。

通过采用上述技术方案，上壳体与下壳体密封形成釜体的反应腔，反应物通过上壳体上端部的人孔进入到釜体内部进行反应，反应结束后生成的成品通过下壳体的出料阀移出釜体，为加快反应物的反应速率，釜体设置搅拌装置，通过驱动电机带动主搅拌轴转动，主搅拌轴带动搅拌器转动，由于搅拌器上的副搅拌桨受微电机的驱动，使得搅拌装置在周向转动对同一层次的反应物进行搅拌的同时，通过副搅拌桨对不同层次之间的反应物进行混合搅拌，使得内腔不同层次之间的物料能够快速进行交换接触，减小层次件物料的浓度差，使得物料混合的更加均匀，从而提高成品的整体质量。

进一步地，所述主搅拌轴的固定设有多个主搅拌桨，所述主搅拌桨的中心线与搅拌器的轴线相互垂直。

通过采用上述技术方案，通过设置主搅拌桨进一步对同一层次之间的反应物进行搅拌混合，保证同一层次之间反应物的充分融合接触。

进一步地，所述相邻两个搅拌器上的副搅拌桨交错设置。

通过采用上述技术方案，交错设置的副搅拌桨能够使得同一平面内的反应物都能够被搅拌到。

进一步地，所述副搅拌桨的长度小于相邻两根副搅拌轴之间的间距大于相邻两根副搅拌轴之间间距的一半。

通过采用上述技术方案，对副搅拌桨的长度进行设置，在不影响搅拌器之间的工作的同时，使得交叉干涉的对反应物进行搅拌混合。

进一步地，所述釜体内腔侧壁设有温度调节装置。

通过采用上述技术方案，在反应过程中，需要根据反应的进度和反应需要对釜体内部的温度进行控制，通过温度调节装置可以根据需要对釜体内部的温度进行实时控制调整，以满足反应需要，保证成品质量。

进一步地，所述上壳体开设有取样口。

通过采用上述技术方案，通过设置取样口，在反应完成后产品未取出前，先通过打开取样口，利用吊瓶对釜体内部的产品进行取样检测，方便对产品质量的检测和控制。

进一步地，所述温度调节装置包括可通入冷却液用于降温的冷凝管和用于升温的加热管，所述加热管和冷凝管均呈蛇形。

通过采用上述技术方案，在需要给釜体内部降温时，通过往冷凝管注入冷却液进行降温；当需要给釜体内部升温时，通过往加热管中通入蒸汽进行加温；蛇形管能够增大冷凝管和加热管与反应物接触的面积，使得降温或者升温效果更好。

进一步地，所述上壳体端部设有回收阀门，所述回收阀门密封连接有回收管，所述回收管连通有回收槽。

通过采用上述技术方案，在反应结束后，通过打开回收阀门将釜体内部未反应的剩余间戊二烯和异戊二烯进行回收，间戊二烯和异戊二烯通过回收管被回收到回收槽内，以便后期进行重复利用。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过设置搅拌装置对釜体内部的反应物进行同一层次之间的横向旋转和不同层次之间纵向转动，从而使得釜体内部的反应物能够更加充分的混合接触，保证釜体内部不同高度上的反应物浓度趋于相等，从而保证反应生成的产品质量；通过设置温度调节装置方便操作人员根据反应需求对釜体内部温度进行控制，且选择接触面更多、效果更叫明显的蛇形管，来快速调节温度，保证反应的有效进行和产品的质量。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图，主要显示了反应器的整体外部结构；

图2为本实施例的部分剖视图，主要显示了反应器内部结构关系；

图3为本实施例的部分结构示意图，主要显示了搅拌装置的组成关系和连接关系。

附图标记：1、釜体；11、上壳体；111、人孔；112、加料阀；113、取样口；114、回收阀门；115、回收管；12、下壳体；121、出料阀；13、支撑脚；2、搅拌装置；21、驱动电机；22、主搅拌轴；23、主搅拌桨；24、搅拌器；241、微电机；242、副搅拌轴；243、副搅拌桨；3、温度调节装置；31、冷凝管；32、加热管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种搅拌釜式反应器，如图1所示，包括釜体1，釜体1下方设有用于支撑的支撑脚13，釜体1包括密封连接的上壳体11和下壳体12；上壳体11顶端设有与釜体1内腔连通用于进料的人孔111，下壳体12底部设有用于出料的出料阀121，从底部出料可使得内部的物料更彻底地移出。上壳体11与下壳体12密封形成釜体1的反应腔，反应物通过上壳体11上端部的人孔111进入到釜体1内部进行反应，反应结束后生成的成品通过下壳体12的出料阀121移出釜体1。

如图2和图3所示，上壳体11顶端设有加料阀112，加料阀112的通过管道连通于顺丁烯二酸酐计量槽（图中未显示），在反应过程中通过打开加料阀112逐步滴加顺丁烯二酸酐。为加快反应物的反应速率，釜体1上设有搅拌装置2，搅拌装置2包括设置在上壳体11顶端的驱动电机21、竖直密封贯穿上壳体11且由驱动电机21驱动的主搅拌轴22以及固定设置在主搅拌轴22上的多个主搅拌桨23，主搅拌桨23的中心线垂直于主搅拌轴22的轴线；驱动电机21带动主搅拌轴22转动，主搅拌轴22转动的过程中带动主搅拌桨23旋转，从而对釜体1内部的反应物进行周向混合搅拌，加快反应物混合的速率。

如图3所示，由于反应物为液体在主搅拌桨23的搅拌下发生周向旋转，上下不同层次间的效果不佳，而在反应过程中，顺丁烯二酸酐逐步滴加，为使得不同层次之间的反应物的浓度相等，主搅拌轴22的两侧相对交错设有多个搅拌器24。搅拌器24包括安装在主搅拌轴22内的微电机241、有微电机241驱动且轴向垂直于主搅拌轴22轴线的副搅拌轴242以及并列安装在副搅拌轴242上的多个副搅拌桨243，副搅拌轴242与主搅拌轴22转动设置且其轴线垂直于主搅拌桨23的中心线，副搅拌桨243与副搅拌轴242固定设置，当微电机241驱动副搅拌轴242转动时，副搅拌轴242带动副搅拌桨243转动从而使得副搅拌桨243将不同高度的反应物进行混合，使得不同层次之间反应物的浓度趋于相等。

如图3所示，为使得上下层次之间的混合更加充分，相邻两个搅拌器24上的副搅拌桨243交错设置，说得同一平面内的反应物都能够被副搅拌桨243搅拌到；同时，副搅拌桨243的桨叶长度小于相邻两根副搅拌轴242之间的间距，避免副搅拌桨243桨叶的长度过长而影响相邻两个搅拌器24的工作；副搅拌桨243的桨叶长度大于相邻两根副搅拌轴242之间间距的一半，使得副搅拌桨243所搅拌的反应物层产生干涉，使得搅拌混合的更叫均匀。

如图2所示，由于在反应过程中，需要根据反应的进度和反应条件的需求对釜体1内部的温度进行控制，釜体1内腔侧壁设有温度调节装置3，搅拌装置2不与温度调节装置3发生干涉，温度调节装置3包括可通入冷却液用于降温的冷凝管31和可通入蒸汽用于升温的加热管32，加热管32和冷凝管31均呈蛇形，加热管32和冷凝管31的两端均与下壳体12的侧壁密封连接。通过控制温度调节装置3能够实时对釜体1内部进行稳定控制，在需要冷却降温时，通过往冷凝管31注入冷却液进行降温；当需要升温时，通过往加热管32中通入蒸汽进行加温；蛇形管能够增大冷凝管31和加热管32与反应物接触的面积，使得降温或者升温效果更好、更加快速。

如图2所示，由于反应结束后需要对釜体1内部未反应的剩余的间戊二烯和异戊二烯（其中间戊二烯的沸点约为42℃，异戊二烯的沸点约为34℃）进行回收，上壳体11的端部设有回收阀门114，回收阀门114背离上壳体11的一端密封连接有回收管115，回收阀门114通过回收管115连通于回收槽（图中未显示）。在反应结束后通过往加热管32中通入蒸汽使得釜体1内部温度升高，从而使得间戊二烯和异戊二烯蒸发并通过回收管115对间戊二烯和异戊二烯进行回收，以便后期的重复利用，保证成品的纯度。

如图1所示，上壳体11开设有取样口113，反应过程中取样口113通过取样塞进行密封，在反应完成后产品未移出釜体1之前，通过打开取样口113并利用吊瓶（图中未显示）对釜体1内部的生成物进行取样检测，方便对产品的质量进行检测和控制；若产品分析结果不合格应补充适当的间戊二烯和异戊二烯到釜体1内部继续进行反应，直至分析合格为止；若产品分析合格，做好移料准备进行移料。

基体实施过程：在反应前关闭所有阀门开口，打开人孔111将定量的间戊二烯和异戊二烯加入到釜体1内部，然后再关闭人孔111，驱动微电机241和驱动电机21转动是使得搅拌装置2开始搅拌，打开加料阀112并逐步往釜体1内部滴加顺丁烯二酸酐，并通过控制温度调节装置3对釜体1内部的温度进行控制；顺丁烯二酸酐滴加结束后，关闭加料阀112。反应完成后，往加热管32中通入蒸汽使得釜体1内部温度升高，从而使得间戊二烯和异戊二烯蒸发，打开回收阀门114并通过回收管115对间戊二烯和异戊二烯进行回收；对间戊二烯和异戊二烯回收完成后，关闭回收阀门114，打开取样口113并利用吊瓶对釜体1内部的生成物进行取样检测，若产品分析结果不合格应补充适当的间戊二烯和异戊二烯到釜体1内部继续进行反应，直至分析合格为止；若产品分析合格，做好移料准备，打开出料阀121进行移料。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种搅拌釜式反应器，包括釜体（1）以及设置在釜体（1）上的搅拌装置（2），所述釜体（1）下方设有用于支撑的支撑脚（13），所述釜体（1）包括密封连接的上壳体（11）和下壳体（12），所述上壳体（11）顶端设有与釜体（1）内腔连通用于进料的人孔（111），所述下壳体（12）底部设有用于出料的出料阀（121），其特征在于：所述搅拌装置（2）包括设置在上壳体（11）顶端的驱动电机（21）、竖直密封贯穿上壳体（11）且由驱动电机（21）驱动的主搅拌轴（22），所述主搅拌轴（22）的两侧相对交错设有多个搅拌器（24），所述搅拌器（24）包括安装在主搅拌轴（22）内的微电机（241）、由微电机（241）驱动且轴线垂直于主搅拌轴（22）轴线的副搅拌轴（242）以及并列安装在副搅拌轴（242）上的多个副搅拌桨（243）。

2.根据权利要求1所述的一种搅拌釜式反应器，其特征在于：所述主搅拌轴（22）的固定设有多个主搅拌桨（23），所述主搅拌桨（23）的中心线与搅拌器（24）的轴线相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种搅拌釜式反应器，其特征在于：相邻两个所述搅拌器（24）上的副搅拌桨（243）交错设置。

4.根据权利要求3所述的一种搅拌釜式反应器，其特征在于：所述副搅拌桨（243）的长度小于相邻两根副搅拌轴（242）之间的间距大于相邻两根副搅拌轴（242）之间间距的一半。

5.根据权利要求1所述的一种搅拌釜式反应器，其特征在于：所述釜体（1）内腔侧壁设有温度调节装置（3）。

6.根据权利要求1所述的一种搅拌釜式反应器，其特征在于：所述上壳体（11）开设有取样口（113）。

7.根据权利要求5所述的一种搅拌釜式反应器，其特征在于：所述温度调节装置（3）包括可通入冷却液用于降温的冷凝管（31）和用于升温的加热管（32），所述加热管（32）和冷凝管（31）均呈蛇形。

8.根据权利要求7所述的一种搅拌釜式反应器，其特征在于：所述上壳体（11）端部设有回收阀门（114），所述回收阀门（114）密封连接有回收管（115），所述回收管（115）连通有回收槽。