CN208928157U - 一种反应釜快速降温系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及医药化工降温设备技术领域，特别涉及一种反应釜快速降温系统。该反应釜快速降温系统，所述系统包括依次串连的液氮罐、切断阀、液氮管、反应釜、平衡管、缓冲罐和废气管，所述反应釜设有物料进口和用于检测反应釜内温度的温度计。在本实用新型中，通过向反应釜内滴加液氮，液氮汽化吸收大量热，实现短时间内快速完成热交换，达到快速降低反应釜体系内温的目的。另外，对于夹套温度不能达到指定温度的一些超低温反应(‑50～‑100℃)，本实用新型同样能够达到指定温度。
Description
技术领域
本实用新型涉及医药化工降温设备技术领域，特别涉及一种反应釜快速降温系统。
背景技术
氮气，通常状况下是一种无色无味的气体，而且一般氮气比空气密度小。是空气的主要成份之一。氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，由于氮气的化学惰性，在医药化工生产领域常用作保护气体。液氮，液态的氮气。是惰性的，不可燃，温度极低。在常压下，液氮温度为－196℃，汽化吸收大量热。
在医药化工领域，有很多化学反应在反应过程中会放出大量热，若不及时进行热交换，存在反应热失控风险。通用方法是通过反应釜夹套与釜内物料进行热交换，但此换热需要较长时间，如果短时间内集聚大量反应热而换热效率较低，存在反应釜冲料爆炸等风险。另外对于一些超低温反应，夹套换热存在一定瓶颈，可能达不到指定的低温(如-50～-100℃)。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种反应釜快速降温系统，能够快速降低反应釜系统内温，并实现高效换热。
为达上述优点，本实用新型提供的反应釜快速降温系统，所述系统包括依次串连的液氮罐、切断阀、液氮管、反应釜、平衡管、缓冲罐和废气管，所述反应釜设有物料进口和用于检测反应釜内温度的温度计。
在本实用新型的一个实施例中,所述反应釜和所述缓冲罐之间具有冷凝器，该冷凝器的气体出口与所述缓冲罐连通，该冷凝器的液体出口与所述反应釜连通。
在本实用新型的一个实施例中，所述切断阀为电控阀门。
在本实用新型的一个实施例中，所述电控阀门连接有控制器，该控制器与所述温度计电连接。
在本实用新型的一个实施例中，所述缓冲罐连接有废气管，该废气管设有单向排出阀。
在本实用新型的一个实施例中，所述液氮罐和所述液氮管外均包覆有保温材料。
在本实用新型的一个实施例中，所述物料进口设有物料控制阀，该物料控制阀与所述控制器电连接。
在本实用新型的一个实施例中，所述反应釜内设有由电机驱动的搅拌桨。
在本实用新型的一个实施例中，所述控制器为PID控制器。
在本实用新型中，通过向反应釜内滴加液氮，液氮汽化吸收大量热，实现短时间内快速完成热交换，达到快速降低反应釜体系内温的目的。另外，对于夹套温度不能达到指定温度的一些超低温反应(-50～-100℃)，本实用新型同样能够达到指定温度。
附图说明
图1所示为本实用新型第一实施例的反应釜快速降温系统的结构示意图。
图2所示为本实用新型第二实施例的反应釜快速降温系统的结构示意图。
图3所示为本实用新型第三实施例的反应釜快速降温系统的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图1所示为本实用新型第一实施例的反应釜快速降温系统的结构示意图。请参见图1，本实用新型第一实施例的反应釜快速降温系统，系统包括依次串连的反应釜1、液氮管3、切断阀4、液氮罐5、平衡管7、缓冲罐9和废气管10。
反应釜1设有物料进口11和用于检测反应釜1内温度的温度计6。物料进口11连接有物料滴加管2。在快速冷却的同时防止了因液氮汽化反应釜内压力急剧变化。物料进口11设有物料控制阀111。
反应釜1通过液氮管3与液氮罐5连通。切断阀4位于反应釜1与液氮罐5之间。切断阀4用于使反应釜1与液氮罐5连通或断开。切断阀4为手动阀门。平衡管7用于连通反应釜1与冷凝器8的气体入口81。使反应釜1中气化的氮气通过气体入口81进入冷凝器8。平衡管7设有阀门71。
优选的，液氮罐5和液氮管3外均包覆有保温材料。
缓冲罐9用于调整反应釜内压力。冷凝器8还位于反应釜1和缓冲罐9之间。缓冲罐9连接有废气管10，废气管10设有单向排出阀101。单向排出阀101用于防止气体回流至缓冲罐9。
反应釜1内还设有由电机驱动的搅拌桨12和挡板件13，挡板件13用于与搅拌桨12配合以促进反应釜1内物料的混合及提高换热效果。
优选的，控制器A为PID控制器。
其中，打开平衡管7的阀门71，打开冷凝器8，反应釜1内进行氮气置换,通过物料滴加管2向反应釜1内滴加反应物料，反应过程中产生热量，反应釜1内温升高；保持液氮管3路上切断阀4关闭，液氮由液氮罐5通过滴加管3向反应釜1内滴加液氮，滴加过程中时刻关注温度计6显示示数。汽化的氮气通过平衡管7，经冷凝器8冷凝反应溶剂后，通过排放管排至缓冲罐9，经由缓冲罐9排至废气管10。
优选的，物料滴加管2与液氮管3应隔开区域，液氮管3伸入反应釜的位置应高于温度计6。液氮管3与温度计6应处于同一侧以便测量准确温度。
图2所示为本实用新型第二实施例的反应釜快速降温系统的结构示意图。请参见图2，本实用新型第二实施例的反应釜快速降温系统，冷凝器8的气体出口82与缓冲罐9连通，冷凝器8的液体出口83与反应釜1通过液氮管15连通。汽化的氮气通过平衡管7，经冷凝器8冷凝反应溶剂后，液化的氮气通过液氮管15重新进入反应釜1，提高了液氮的使用率。
图3所示为本实用新型第三实施例的反应釜快速降温系统的结构示意图。请参见图3，本实用新型第三实施例的反应釜快速降温系统，切断阀4为电控阀门，电控阀门连接有控制器A，控制器A与温度计6电连接。在高于设定温度时控制器A控制电控阀门开度增加，低于设定温度时控制器A控制电控阀门开度减小。物料控制阀111与控制器A电连接。在温度高时物料控制阀111开度减小，温度低时物料控制阀111开度增加。
在本实用新型中，通过向反应釜内滴加液氮，液氮汽化吸收大量热，实现短时间内快速完成热交换，达到快速降低反应釜体系内温的目的。另外，对于夹套温度不能达到指定温度的一些超低温反应(-50～-100℃)，本实用新型同样能够达到指定温度。
以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种反应釜快速降温系统，其特征在于，所述系统包括依次串连的液氮罐、切断阀、液氮管、反应釜、平衡管、缓冲罐和废气管，所述反应釜设有物料进口和用于检测反应釜内温度的温度计。
2.根据权利要求1所述的反应釜快速降温系统，其特征在于，所述反应釜和所述缓冲罐之间具有冷凝器，该冷凝器的气体出口与所述缓冲罐连通，该冷凝器的液体出口与所述反应釜连通。
3.根据权利要求1所述的反应釜快速降温系统，其特征在于，所述切断阀为电控阀门。
4.根据权利要求3所述的反应釜快速降温系统，其特征在于，所述电控阀门连接有控制器，该控制器与所述温度计电连接。
5.根据权利要求4所述的反应釜快速降温系统，其特征在于，所述缓冲罐连接有废气管，该废气管设有单向排出阀。
6.根据权利要求1所述的反应釜快速降温系统，其特征在于，所述液氮罐和所述液氮管外均包覆有保温材料。
7.根据权利要求5所述的反应釜快速降温系统，其特征在于，所述物料进口设有物料控制阀，该物料控制阀与所述控制器电连接。
8.根据权利要求1所述的反应釜快速降温系统，其特征在于，所述反应釜内设有由电机驱动的搅拌桨。
9.根据权利要求4所述的反应釜快速降温系统，其特征在于，所述控制器为PID控制器。
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