CN211463091U - 一种改进型固液反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改进型固液反应装置，属于固液反应装置技术领域，解决现有技术中的固液反应器存在：对于粘度和比重较大的固液物料从下向上进行物料循环，需要消耗较大的功率，阻力大，易堵塞循环泵的入口；采用间歇操作，混合效率受限等难点。本实用新型包括支脚，支脚上设置的釜体，釜体上设置有进料口和出料口，包括设置在釜体外，与釜体底部和顶部相连通的反应料液循环管，反应料液循环管上设置有循环泵，釜体内的上部设置有折流圈，折流圈上设置有多个通孔，折流圈将釜体分为上层澄清区和下层流化区，进料口上设置有进料管，进料管与下层流化区相连通。本实用新型用于固液反应。

Description

一种改进型固液反应装置

技术领域

一种改进型固液反应装置，用于固液反应，属于固液反应装置技术领域。

背景技术

现有的一些精细化工生产中，固液反应装置通常采用搅拌釜式全返混式反应器。搅拌釜式全返混式反应器由搅拌器和釜体组成。搅拌器包括传动装置，搅拌轴(含轴封)，叶轮(搅拌桨)；釜体包括筒体，夹套和内件，盘管，导流筒等。

搅拌釜式全返混式反应器在固液搅拌过程中进行间歇操作，得到最终的混合物。

综上所述，现有技术中的搅拌釜式全返混式反应器存在如下问题：

a.对于粘度和比重较大的固液物料，需要消耗较大的功率；b.物料从下向上进行物料循环，阻力大(此处的物料循环是指外循环，由循环泵从反应器底部抽送至反应器顶部。阻力系数与流体雷诺数成反比，而雷诺数又与流体粘度成反比。不难理解当流体里面固体含量增加时一般来说粘度和密度会增大，那么阻力或压降会增大，从而循环泵消耗的功率就会增加)，固体颗粒较大时易堵塞循环泵的入口；c.采用间歇操作，混合效率受限。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种改进型固液反应装置，解决现有技术中的固液反应器存在：对于粘度和比重较大的固液物料从下向上进行物料循环，需要消耗较大的功率，阻力大，易堵塞循环泵的入口；采用间歇操作，混合效率受限等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种改进型固液反应装置，包括支脚，支脚上设置的釜体，釜体上设置有进料口和出料口，包括设置在釜体外，与釜体底部和顶部相连通的反应料液循环管，反应料液循环管上设置有循环泵，釜体内的上部设置有折流圈，折流圈上设置有多个通孔，折流圈将釜体分为上层澄清区和下层流化区，进料口上设置有进料管，进料管与下层流化区相连通。

进一步，所述釜体底部一端的反应料液循环管延伸进釜体内，延伸进釜体内的反应料液循环管端部密封、反应料液循环管设置有多个反应料液出料孔。

进一步，所述下层流化区的底部设置有与釜体旋转配合的固体物料板，釜体外设置有旋转电机，旋转电机与固体物料板通过旋转轴相连接，固体物料板上设置有多个液流孔，延伸进釜体内的反应料液循环管置于固体物料板下。

进一步，所述进料口设置在釜体顶部，进料管一端穿过折流圈位于下层流化区的顶部。

进一步，所述固体物料板的上表面上设置有多个尖状小凸块。

进一步，所述釜体顶部一端的反应料液循环管上设置一反应料液加热腔；所述加热腔包括加热内腔和加热外腔，加热内腔和加热外腔之间设置有加热管。

进一步，所述釜体出料口上设置有冷却腔；所述冷却腔包括冷却内腔和冷却外腔，冷却内腔和冷却外腔之间设置有冷却管。

进一步，所述加热管包括第一进水孔和第二进水孔，冷却管包括第一出水孔和第二出水管，其中，第一出水孔与第一进水孔相连接，冷却管上设置有一控制水出第一出水孔或第二出水管的控制阀。

进一步，根据固液反应的属性，釜体、反应料液循环管、折流圈、固体物料板和旋转轴采用PVC塑料材质、SUS321不锈钢材质或SUS316L不锈钢材质。

进一步，所述通孔的直径为5mm-10mm，液流孔的直径为10mm-15mm。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

一、本实用新型通过折流圈实现固液分层，不仅可使反应料液中的泡沫快速破掉，便于减小循环泵的运行阻力，且通过反应料液循环管与循环泵进行反应料液的循环，实现由下向上给料，并使反应料液下落与固体相接触或碰撞，实现快速固液快速混合，折流圈也能将反应料液中的细小固体分离出来，与循环的反应料液通过碰撞进行融化，克服了选择搅拌器困难的问题，也避免了搅拌器运行所带来的噪音，综上所述对于粘度和比重较大的固液物料从下向上进行物料循环，不需要消耗较大的功率，阻力小，不易堵塞管道；混合效率高；

二、本实用新型中的反应料液循环管延伸进釜体内，并在上面设置多个反应料液出料孔，目的是为了防止反应料液循环管的部直径过大，将大块的固体吸入进反应料液循环管，不仅会堵塞反应料液循环管，还增加循环泵的运行阻力；

三、本实用新型设置固体物料板、旋转电机和旋转轴的目的是为了防止从进料管进入的固体堆积在一处，通过旋转电机带旋转轴，旋转轴带动固体物料板，旋转调整方向，使进料管下不堵塞固体物料，而且固体物料板上设置有液流孔的目的是为了将大块的固体与液体相分离，便于反应料液循环管进行循环运作；

四、本实用新型中固体物料板上设置小凸块的目的是，使进料管落下的物料或部分固体物料融化后下沉与其碰撞而粉碎；

五、本实用新型设置加热腔和冷却腔的目的是为了给需要进行加热反应的固液混合提供进料时的加热装置或出料时的冷却装置，加热腔设置在顶部一端的反应料液循环管上，是为了在加热腔的温度达到要求后，反应料液进入釜体后就能立刻与固体相接触，从而使接触部分的固体快速融化；

六、本实用新型中第一出水孔与第一进水孔相连接，是为了在出料冷却时，同时第一进水孔需要加入水时，将第一出水孔出的水用于重复利用，不会导致加热腔的温度快速回升，同时减少了能耗。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

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。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。

实施例1

为了解决现有技术中的固液反应器，对于粘度和比重较大的固液物料从下向上进行物料循环，需要消耗较大的功率，阻力大，易堵塞循环泵的入口；采用间歇操作，混合效率受限等问题。提供了一种改进型固液反应装置，包括支脚1，支脚1上设置的釜体2，釜体2上设置有进料口3和出料口4，包括设置在釜体 2外，与釜体2底部和顶部相连通的反应料液循环管5，反应料液循环管5上设置有循环泵6，釜体2内的上部设置有折流圈7，折流圈7上设置有多个通孔8，折流圈7将釜体2分为上层澄清区和下层流化区，进料口3上设置有进料管9，进料管9与下层流化区相连通。

具体实现方式：关闭出料口，将要混合的原始固体和液体从进料管传送到下层流化区，当有液体进入时，打开循环泵(为现有的泵)抽取下层流化区中的反应料液从折流圈7上落下，再与下层流化区暴露在顶部的固体相碰撞和接触(下层流化区内要保证顶部有部分固体暴露，则需要间隔一定时间将反应料液排出一部分)，折流圈7上的通孔可以过滤掉一部分细小的固体在折流圈7上进行融化，还可将反应料液中的泡沫快速破掉，便于减小循环泵的运行阻力，且通过反应料液循环管与循环泵进行反应料液的循环。

实施例2

为了防止反应料液循环管的部直径过大，将大块的固体吸入进反应料液循环管，不仅会堵塞反应料液循环管，还增加循环泵的运行阻力；

本实施例1的基础上，所述釜体2底部一端的反应料液循环管5延伸进釜体 2内，延伸进釜体2内的反应料液循环管5端部密封、反应料液循环管5设置有多个反应料液出料孔10，出料孔10的直接为15mm-20mm。

实施例3

为了防止从进料管进入的固体堆积在一处，通过旋转电机带旋转轴，旋转轴带动固体物料板，旋转调整方向，使进料管下不堵塞固体物料，而且固体物料板上设置有液流孔的目的是为了将大块的固体与液体相分离，便于反应料液循环管进行循环运作；

在实施例2的基础上，所述下层流化区的底部设置有与釜体2旋转配合的固体物料板11，釜体2外设置有旋转电机12，旋转电机12与固体物料板11通过旋转轴13相连接，固体物料板11上设置有多个液流孔14，延伸进釜体2内的反应料液循环管5置于固体物料板11下。

具体实现方式为：可通过人工控制旋转电机或其它智能化方式控制旋转电机在进料管进料固体后，周期性(可为10秒、15秒或20秒)的带动固体物料板 11旋转90°，以使固体在下层流化区的暴露面积大，加快混合速度。

实施例4

为了使进料管落下的物料或部分固体物料融化后下沉与其碰撞而粉碎；

在实施例3的基础上，所述固体物料板11的上表面上设置有多个尖状小凸块15。

实施例5

为了在加热腔的温度达到要求后，反应料液进入釜体后就能立刻与固体相接触，从而使接触部分的固体快速融化；以及为了在出料冷却时，同时第一进水孔需要加入水时，将第一出水孔出的水用于重复利用，不会使加热腔的温度快速回升，也减少了能耗；

在实施例4的基础上，所述釜体2顶部一端的反应料液循环管5上设置一反应料液加热腔16；所述加热腔16包括加热内腔17和加热外腔18，加热内腔17 和加热外腔18之间设置有加热管19。所述釜体2出料口4上设置有冷却腔20；所述冷却腔20包括冷却内腔21和冷却外腔22，冷却内腔21和冷却外腔22之间设置有冷却管23。所述加热管19包括第一进水孔24和第二进水孔25，冷却管23包括第一出水孔26和第二出水管27，其中，第一出水孔26与第一进水孔 24相连接，冷却管23上设置有一控制水出第一出水孔26或第二出水管27的控制阀28(现有的控制阀)，还有在第一出水孔26相连的管道上设置水泵。

在实施例1-实施例5任意一项所述的基础上，根据固液反应的属性，属性是指腐蚀，高温等，比如毒重石矿粉用盐酸浸取生产氯化钡溶液，比如菱锌矿矿粉用硫酸浸取生产硫酸锌溶液、苦土粉用硫酸浸取生产硫酸镁溶液等，釜体2、反应料液循环管5、折流圈7、固体物料板11和旋转轴13采用PVC塑料材质、SUS321 不锈钢材质或SUS316L不锈钢材质。所述进料口3设置在釜体2顶部，进料管9 一端穿过折流圈7位于下层流化区的顶部。所述通孔8的直径为5mm-10mm，液流孔14的直径为10mm-15mm。

从力学结构来讲，受到料液的冲击介于0-90°之间，也比较适中，既能满足减少翻涌，也能保证力学方面的一个较低冲击。折流圈与釜体2的最佳设置角度为45°，这样投影面积适中，有效减少固含量高的物料向上翻涌，从而减少上下两部分料液的返混。

Claims (10)

1.一种改进型固液反应装置，包括支脚(1)，支脚(1)上设置的釜体(2)，釜体(2)上设置有进料口(3)和出料口(4)，其特征在于，包括设置在釜体(2)外，与釜体(2)底部和顶部相连通的反应料液循环管(5)，反应料液循环管(5)上设置有循环泵(6)，釜体(2)内的上部设置有折流圈(7)，折流圈(7)上设置有多个通孔(8)，折流圈(7)将釜体(2)分为上层澄清区和下层流化区，进料口(3)上设置有进料管(9)，进料管(9)与下层流化区相连通。

2.根据权利要求1所述的一种改进型固液反应装置，其特征在于：所述釜体(2)底部一端的反应料液循环管(5)延伸进釜体(2)内，延伸进釜体(2)内的反应料液循环管(5)端部密封、反应料液循环管(5)设置有多个反应料液出料孔(10)。

3.根据权利要求1或2所述的一种改进型固液反应装置，其特征在于：所述下层流化区的底部设置有与釜体(2)旋转配合的固体物料板(11)，釜体(2)外设置有旋转电机(12)，旋转电机(12)与固体物料板(11)通过旋转轴(13)相连接，固体物料板(11)上设置有多个液流孔(14)，延伸进釜体(2)内的反应料液循环管(5)置于固体物料板(11)下。

4.根据权利要求3所述的一种改进型固液反应装置，其特征在于：所述进料口(3)设置在釜体(2)顶部，进料管(9)一端穿过折流圈(7)位于下层流化区的顶部。

5.根据权利要求3所述的一种改进型固液反应装置，其特征在于：所述固体物料板(11)的上表面上设置有多个尖状小凸块(15)。

6.根据权利要求1所述的一种改进型固液反应装置，其特征在于：所述釜体(2)顶部一端的反应料液循环管(5)上设置一反应料液加热腔(16)；所述加热腔(16)包括加热内腔(17)和加热外腔(18)，加热内腔(17)和加热外腔(18)之间设置有加热管(19)。

7.根据权利要求1所述的一种改进型固液反应装置，其特征在于：所述釜体(2)出料口(4)上设置有冷却腔(20)；所述冷却腔(20)包括冷却内腔(21)和冷却外腔(22)，冷却内腔(21)和冷却外腔(22)之间设置有冷却管(23)。

8.根据权利要求6所述的一种改进型固液反应装置，其特征在于：所述加热管(19)包括第一进水孔(24)和第二进水孔(25)，冷却管(23)包括第一出水孔(26)和第二出水管(27)，其中，第一出水孔(26)与第一进水孔(24)相连接，冷却管(23)上设置有一控制水出第一出水孔(26)或第二出水管(27)的控制阀(28)。

9.根据权利要求1所述的一种改进型固液反应装置，其特征在于：根据固液反应的属性，釜体(2)、反应料液循环管(5)、折流圈(7)、固体物料板(11)和旋转轴(13)采用PVC塑料材质、SUS321不锈钢材质或SUS316L不锈钢材质。

10.根据权利要求3所述的一种改进型固液反应装置，其特征在于：所述通孔(8)的直径为5mm-10mm，液流孔(14)的直径为10mm-15mm。

Images