CN209034348U - 一种釜式反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种釜式反应器，属于化工设备技术领域，其包括内部中空用于反应的釜体和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，上壳体顶端设有与釜体的内腔相连通的人孔，下壳体的底部设有用于出料的出料阀和用于支撑的支撑脚，其技术要点是：搅拌装置包括搅拌轴和设置在上壳体顶端用于驱动搅拌轴转动的电机，搅拌轴上设有呈口字型的搅拌框；搅拌轴与搅拌框内部中空且搅拌框的两端与搅拌轴内部相通，搅拌轴的底端与下壳体密封转动连接且其端部转动连接有加热管。本实用新型提供了一种釜式反应器，通过设置搅拌装置代替蛇形管，使得产品能够更多地被收集，减少产品在釜体内部的残留。

Description

一种釜式反应器

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其是涉及一种釜式反应器。

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。

在实际生产制造过程中，为保证反应后产品的质量反应物需要在适合的反应条件下进行反应，如在甲基四氢邻苯二甲酸酐的制造生产过程中，顺丁烯二酸酐需要在温度45-80℃、压力＜0.1Mpa的反应条件下逐步滴加到反应器内与间戊二烯和异戊二烯进行反应。因此，在反应过程中需要实时控制反应的温度和压力，根据热胀冷缩原理，一般情况下，压力的控制可以通过温度的调节实现。传统的生产过程中所使用的反应器内部均通过设置蛇形管进行加热或者冷却，但是在反应结束后出料时蛇形管容易造成产品残留。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种釜式反应器，通过设置搅拌装置代替蛇形管，使得产品能够更多地被收集，减少产品在釜体内部的残留。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种釜式反应器，包括内部中空用于反应的釜体和设置在釜体上的搅拌装置，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的内腔相连通的人孔，所述下壳体的底部设有用于出料的出料阀和用于支撑的支撑脚，所述搅拌装置包括搅拌轴和设置在上壳体顶端用于驱动搅拌轴转动的电机，所述搅拌轴上设有呈口字型的搅拌框；所述搅拌轴与搅拌框内部中空且搅拌框的两端与搅拌轴内部相通，所述搅拌轴的底端与下壳体密封转动连接且其端部转动连接有加热管。

通过采用上述技术方案，上壳体与下壳体密封形成釜体用于反应的反应腔，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，通过驱动电机带动搅拌轴转动；搅拌轴和搅拌框的内部中空，并使得搅拌轴的底端与加热管相连通，通过加热管向搅拌轴和搅拌框内通入高温蒸汽从而实现反应器内部温度的提高，通过设置搅拌装置代替蛇形管，使得产品能够更多地被收集，减少产品在釜体内部的残留。

本实用新型进一步设置为：所述搅拌轴的内部设有导向管，所述导向管的一端与搅拌框的一端密封连接，另一端密封转动连接有疏气管，所述疏气管置于加热管内部。

通过采用上述技术方案，通过在搅拌轴内部设置导向管，并使导向管与搅拌框的一端密封连接，使得通入到搅拌轴和搅拌框内部的高温蒸汽朝同一个方向流动，搅拌轴和搅拌框形成一个通气的回路实现加热管可以持续不断的往搅拌轴内输送高温蒸汽，提高加热效果。

本实用新型进一步设置为：所述下壳体的外侧壁设有用于降温的冷却夹套，所述冷却夹套的一侧上端密封设有冷却进口，所述冷却夹套的底端密封设有冷却出口。

通过采用上述技术方案，通过在下壳体外壁设置冷却夹套，通过冷却进口往冷却夹套内注入冷却液，实现对釜体内部降温，冷却液通过设置在冷却夹套底端的冷却出口排出。

本实用新型进一步设置为：所述加热管与搅拌轴连接的一端密封设有三相接头，所述疏气管从三相接头的一端通出。

通过采用上述技术方案，高温蒸汽在釜体内部与反应物进行热量交换后，温度降低并从疏气管内通出，使得疏气管内气体温度比加热管内的气体温度低，通过设置三相接头使得疏气管从加热管的内部通出，减少加热管与疏气管内部的温度交换。

本实用新型进一步设置为：所述下壳体底端设有朝向出料阀的导向体。

通过采用上述技术方案，设置导向体使得釜体内部的产品在导向体的导向作用下汇聚到出料阀处，便于将产品移出釜体内部时更加彻底。

本实用新型进一步设置为：所述搅拌轴沿其轴向固定设有多个搅拌桨，多个所述搅拌桨的中心线与搅拌框相互垂直。

通过采用上述技术方案，由于搅拌框的上下距离较大，使得搅拌时搅拌效果不佳，通过设置与搅拌框垂直的搅拌桨，提高搅拌装置的搅拌效果，使得釜体内部的反应物充分混合反应。

本实用新型进一步设置为：所述上壳体的上端开设有取样口。

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。

本实用新型进一步设置为：所述上壳体设有连通于回收槽的回收管，所述回收管与上壳体连接的一端设有回收阀。

通过采用上述技术方案，在反应结束后，通过对釜体内部加温并打开回收阀对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，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过设置搅拌装置使得搅拌轴与搅拌框内部相通并与加热管相连通用来代替蛇形管，减少产品在釜体内部的残留，使得产品能够更多地被收集；

2.通过在下壳体外壁设置冷却夹套，用来对釜体内部反应物进行降温，与搅拌轴和搅拌框共同对釜体内部进行温度调节。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图，主要显示了反应器的整体外观结构；

图2是本实用新型的部分结构剖视图，主要显示了反应器内部的连接结构；

图3是本实用新型的部分结构剖视图，主要显示了搅拌轴与搅拌框内部的连接关系。

图中，1、釜体；11、上壳体；111、人孔；113、取样口；114加料阀；115、回收阀；116、回收管；12、下壳体；121、出料阀；122、支撑脚；123、导向体；2、搅拌装置；21、电机；22、搅拌轴；23、搅拌框；24、搅拌桨；3、冷却夹套；31、冷却进口；32、冷却出口；4、加热管；41、三相接头；5、导向管；6、疏气管；61、疏气阀。

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。

参照图1，为本实用新型公开的一种釜式反应器，包括内部中空用于反应的釜体1和设置在釜体1上的搅拌装置2，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的内腔相连通的人孔111；下壳体12的底部设有用于出料的出料阀121和用于支撑的支撑脚122。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，通过设置搅拌装置2对反应物进行充分混合以提高反应速度，反应结束后生成的产品通过下壳体12的出料阀121移出釜体1。

参照图1和图2，上壳体11顶端设有加料阀114，加料阀114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114逐步滴加顺丁烯二酸酐，在滴加顺丁烯二酸酐的过程中，搅拌装置2在不断搅拌。其中搅拌装置2包括搅拌轴22和设置在上壳体11顶端用于驱动搅拌轴22转动的电机21，搅拌轴22沿其轴向并列设有多个搅拌桨24（图中显示为两个），搅拌轴22在电机21的驱动下带动搅拌桨24转动对釜体1内部的反应物进行混合搅拌。

参照图2和图3，搅拌轴22上设有呈口字型的搅拌框23且搅拌桨24的中心线与搅拌框23垂直，搅拌轴22与搅拌框23的内部中空且搅拌框23的两端与搅拌轴22内部相连通；搅拌轴22的底端通过油封与下壳体12密封转动连接，且其端部通过油封转动连接有加热管4。加热管4背离下壳体12的一端连通有高压蒸汽源（图中未显示），通过加热管4向搅拌轴22和搅拌宽内涌入高温蒸汽实现提高釜体1内部的温度。

参照图3，为保证加热管4能够不断向搅拌轴22内部通入高温蒸汽，搅拌轴22内部设有直径小于搅拌轴22内径的导向管5，导向管5的一端与搅拌框23一端端部密封连接，导向管5的背离搅拌框23的一端通过油封转动连接有疏气管6，疏气管6置于加热管4内部且疏气管6的外径小于加热管4的内径。高温蒸汽从加热管4通入到搅拌轴22内部，由于搅拌框23的一端与导向管5连接，使得通入到搅拌轴22内部的高温蒸汽仅能从搅拌框23背离导向管5的一端进入到搅拌框23内部，搅拌轴22和搅拌框23内部的高温蒸汽朝同一个方向流动，经过热量交换的高温蒸汽从疏气管6排出。

参照图3，由于高温蒸汽在釜体1内部与反应物进行热量交换后温度降低，为了减少加热管4与疏气管6内部的热量交换，提高热量的使用效率，加热管4与搅拌轴22连接的一端密封设有三相接头41，疏气管6从三相接头41的一端通出。疏气管6上设有疏气阀61，疏气阀61为自釜体1内部向外部带向导通的单向阀，使得在加温时搅拌轴22和搅拌框23内部的气体能够及时排出；在未加温时，外界气体不能进入到搅拌轴22和搅拌框23内部。

参照如1和图2，下壳体12的外侧壁设有用于降温的冷却夹套3，冷却夹套3的一侧上端密封设有冷却进口31，冷却夹套3的底端密封设有冷却出口32，冷却液从冷却进口31流入到冷却夹套3中对釜体1内部的反应物进行降温。为保证冷却效果，冷却进口31的直径大于冷却出口32的直径使得冷却液流入到冷却夹套3的流速大于冷却液流出冷却夹套3的流速，从而使得冷却液能够充分对釜体1内部反应物进行降温。

参照图1和图2，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设有连通于回收槽（图中未显示）的回收管116，回收管116与上壳体11连接的一端设有回收阀115。在反应结束后通过往加热管4中通入高温蒸汽使得釜体1内部温度升高并打开回收阀115，从而使得间戊二烯和异戊二烯蒸发并通过回收管116对间戊二烯和异戊二烯进行回收，以便后期的重复利用，保证产品的纯度。

参照图1和图2，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内部的产品进行取样检测，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。为使得产品移出釜体1内部时更加彻底，下壳体12底端设有朝向出料阀121的导向体123，釜体1内部的产品在导向体123的导向作用下汇聚到出料阀121处，移料时通过打开出料阀121使得釜体1内部的产品从出料阀121处移出。

本实施例的实施原理为：反应前关闭所有阀门和开口，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，驱动电机21转动使得搅拌轴22带动搅拌框23和搅拌桨24开始搅拌，打开加料阀114并逐步往釜体1内部滴加顺丁烯二酸酐，并通过控制加热管4和冷却进口31的启闭对釜体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114。反应完成后，往加热管4中通入高温蒸汽使得釜体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115并通过回收管116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115；打开取样口113并利用吊瓶对釜体1内部的产品进行取样检测，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。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种釜式反应器，包括内部中空用于反应的釜体（1）和设置在釜体（1）上的搅拌装置（2），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）的内腔相连通的人孔（111），所述下壳体（12）的底部设有用于出料的出料阀（121）和用于支撑的支撑脚（122），其特征在于：所述搅拌装置（2）包括搅拌轴（22）和设置在上壳体（11）顶端用于驱动搅拌轴（22）转动的电机（21），所述搅拌轴（22）上设有呈口字型的搅拌框（23）；所述搅拌轴（22）与搅拌框（23）内部中空且搅拌框（23）的两端与搅拌轴（22）内部相通，所述搅拌轴（22）的底端与下壳体（12）密封转动连接且其端部转动连接有加热管（4）。

2.根据权利要求1所述的一种釜式反应器，其特征在于：所述搅拌轴（22）的内部设有导向管（5），所述导向管（5）的一端与搅拌框（23）的一端密封连接，另一端密封转动连接有疏气管（6），所述疏气管（6）置于加热管（4）内部。

3.根据权利要求1所述的一种釜式反应器，其特征在于：所述下壳体（12）的外侧壁设有用于降温的冷却夹套（3），所述冷却夹套（3）的一侧上端密封设有冷却进口（31），所述冷却夹套（3）的底端密封设有冷却出口（32）。

4.根据权利要求2所述的一种釜式反应器，其特征在于：所述加热管（4）与搅拌轴（22）连接的一端密封设有三相接头（41），所述疏气管（6）从三相接头（41）的一端通出。

5.根据权利要求2所述的一种釜式反应器，其特征在于：所述下壳体（12）底端设有朝向出料阀（121）的导向体（123）。

6.根据权利要求1所述的一种釜式反应器，其特征在于：所述搅拌轴（22）沿其轴向固定设有多个搅拌桨（24），多个所述搅拌桨（24）的中心线与搅拌框（23）相互垂直。

7.根据权利要求1所述的一种釜式反应器，其特征在于：所述上壳体（11）的上端开设有取样口（113）。

8.根据权利要求1所述的一种釜式反应器，其特征在于：所述上壳体（11）设有连通于回收槽的回收管（116），所述回收管（116）与上壳体（11）连接的一端设有回收阀（115）。