CN212492892U - 一种双腔反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及能源化工技术领域，具体涉及一种双腔反应釜，包括反应釜体，所述反应釜体中部设置有水平管道，所述管道将反应釜体分为左腔体和右腔体，所述管道上安装有泵体，所述左腔体内部竖直安装有锚式搅拌器，所述右腔体内部竖直安装有涡轮搅拌器。所述左腔体设置有锚式搅拌器，适用于粘度大、处理量大的物料；右腔体为涡轮搅拌器，主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高，搅拌产生很强的径向流，适用于乳浊液、悬浮液等。左右腔体之间设置有导流通道，导流通道上安装有单向泵体，能够将反应物从一个腔体强制导向另一个腔体，从而进行二步反应。本实用新型为不同条件的多步反应步骤提供便利，提高反应效率和产物稳定性。

Description

一种双腔反应釜

技术领域

本实用新型涉及能源化工技术领域，具体涉及一种双腔反应釜。

背景技术

反应釜是广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应锅、分解锅等，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。反应釜一般由釜体、传动装置、搅拌装置、加热装置、冷却装置、密封装置组成，其中搅拌装置是实现搅拌操作的主要部件，其主要的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。

现有的反应釜基本为单腔体结构，对于反应复杂，需要物料进行多步才能完成的反应，就需要更换反应釜，造成工艺复杂，并且调节过程中的温度压力变化会引起反应体系化学反应的变化，从而产生多种杂质产物，导致化学反应出现偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双腔反应釜，能够在同一环境内进行多步化学反应，有利于保持产物稳定性。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

一种双腔反应釜，包括反应釜体，所述反应釜体中部设置有水平管道，所述管道将反应釜体分为左腔体和右腔体，所述管道上安装有泵体，所述左腔体内部竖直安装有锚式搅拌器，所述右腔体内部竖直安装有涡轮搅拌器。

具体地说，所述左腔体设置有锚式搅拌器，适用于粘度大、处理量大的物料；右腔体为涡轮搅拌器，主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高，搅拌产生很强的径向流，适用于乳浊液、悬浮液等。左右腔体之间设置有导流通道，导流通道上安装有单向泵体，能够将反应物从一个腔体强制导向另一个腔体。当左腔体反应快结束时，右腔体启动，右腔体内形成稳定的反应环境，左腔体的反应结束后，导流通道打开，物料进入右腔体，由于右腔体已经形成反应环境，可以直接进行二步反应。

需要补充说明的是，为保证所述左腔体内的反应物能全部进入到所述右腔体内，管道应水平设置在左腔体和右腔体的最低处，避免反应物残留在腔体的底部。

另外，所述管道上的泵体与外部控制器连接，通过反应时间的计算或者提前设置，当左腔体内的反应到达一定程度时，启动泵体，使得左右腔体连通，实现第一步反应物料的转移。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述左腔体和右腔体侧壁各自设置有加料口。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述左腔体和右腔体为竖立设置的圆筒结构。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述锚式搅拌器的搅拌轴为锚式桨结构，所述锚式搅拌轴贯穿所述左腔体顶壁与第一驱动电机电性连接。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述涡轮搅拌器的搅拌轴设有水平圆盘，所述水平圆盘上安装若干个倾斜的叶片，所述涡轮式搅拌轴贯穿所述右腔体顶壁与第二驱动电机电性连接。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述左腔体、右腔体和管道为不锈钢材质。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述左腔体和右腔体外壁均设置有保温层，所述保温层内设置有盘管。所述盘管环绕设置在腔体外壁，起到加热或者降温的作用，所述保温层内部填充有绝热制品，设置保温层能减少夹层内的热量往外挥发，进一步保证温控效率。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述左腔体和右腔体均安装有温度控制装置。当然，由于第一和第二步化学反应是在不同腔体内进行的，两步反应所需要的环境要求并不一样，所以所述左腔体和右腔体的温度控制装置是相互独立的。

进一步的是，本实用新型的加热或冷却方式还可以是电加热、热水加热、导热油循环加热、远红外加热、外(内)盘管加热等，夹套冷却和釜内盘管冷却等，加热方式的选择主要跟化学反应所需的加热或冷却温度，以及所需热量大小有关。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述左腔体和右腔体内壁均设置有金属网格。

与现有技术相比，本实用新型具备如下优点及有益效果：

本实用新型作为一个整体的反应釜装置，具备两个甚至两个以上的腔体，使得多步反应能在同一反应釜中进行，避免了多次转移物料引入的杂质产物，并且针对不同程度的反应进行相应的环境温度调节，为不同条件的多步反应步骤提供便利，提高反应效率和产物稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一种双腔反应釜的结构示意图；

图2为本实用新型的盘管的布置示意图；

附图标记：1-反应釜体；11-左腔体；111-左腔体加料口；12-右腔体；121-右腔体加料口；2-管道；3-泵体；4-锚式搅拌器；41-锚式搅拌轴；42-第一驱动电机；5-涡轮搅拌器；51-涡轮式搅拌轴；52-水平圆盘；53-叶片；54-第二驱动电机；6-保温层；7-盘管；8-温度控制装置；9-金属网格。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-2所示，一种双腔反应釜，包括反应釜体1，所述反应釜体1中部设置有水平的管道2，所述管道2将反应釜体1分为左腔体11和右腔体12，所述管道2上安装有泵体3，所述左腔体11内部竖直安装有锚式搅拌器4，所述右腔体12内部竖直安装有涡轮搅拌器5。

具体地说，所述左腔体11设置有锚式搅拌器4，适用于粘度大、处理量大的物料；右腔体12设置有涡轮搅拌器5，主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高，搅拌产生很强的径向流，适用于乳浊液、悬浮液等。左右腔体之间设置有导流通道，导流通道上安装有单向泵体，能够将反应物从一个腔体强制导向另一个腔体。当左腔体11反应快结束时，右腔体12启动，右腔体12内形成稳定的反应环境；当左腔体11的反应结束后，所述管道2打开，物料随即进入右腔体12，由于右腔体12已经形成反应环境，可以直接进行第二步反应。

需要补充说明的是，为保证所述左腔体11内的反应物能全部进入到所述右腔体12内，管道2应水平设置在左腔体11和右腔体12的最低处，避免反应物残留在腔体的底部。

另外，所述管道2上的泵体3与外部控制器(图中未示出)连接，通过对反应时间的计算或者提前设置，当左腔体11内的反应到达一定程度时，启动泵体3，使得左右腔体连通，实现第一步反应物料的转移。

本实施例中，所述左腔体11和右腔体12侧壁各自设置有左腔体加料口111和右腔体加料口121。根据前述的操作原理，建议反应前将化学物质通过左腔体加料口111倒入，当后续反应物变少或者第二步反应需要添加新的反应物时，再通过右腔体加料口121进行补充。

本实施例中，所述左腔体11和右腔体12为竖立设置的圆筒结构。

本实施例中，所述锚式搅拌器4的搅拌轴为锚式桨结构，所述锚式搅拌轴41贯穿所述左腔体11顶壁与第一驱动电机42电性连接。锚式搅拌器4属于慢速型搅拌器，常用于中高粘度液体混合、传热反应等过程，因此适合用于第一步化学反应，为了及时清除附在左腔体11内壁上的粘性反应产物或堆积于左腔体11底部的固体物，保持较好的传热效果，所述锚式搅拌轴41外缘形状与左腔体11内壁要一致，两者单边间隙建议为5-10毫米。

本实施例中，所述涡轮搅拌器5的搅拌轴设有水平圆盘52，所述水平圆盘52上安装若干个倾斜的叶片，所述涡轮式搅拌轴51贯穿所述右腔体12顶壁与第二驱动电机54电性连接。涡轮式搅拌器5有较大的剪切力，可使流体微团分散的很细，适用于低粘度到中等粘度流体的混合，因此适合用于第二步化学反应，当然为了避免反应产物附着在右腔体12内壁，所述涡轮搅拌器5外缘形状与右腔体12内壁要一致，两者单边间隙也建议为5-10毫米。

本实施例中，所述左腔体11、右腔体12和管道2为不锈钢材质。不锈钢有较强的耐热导热性能，还能耐腐蚀，是作为反应容器的理想材料。

本实施例中，所述左腔体11和右腔体12外壁均包覆有保温层6，所述保温层6内设置有盘管7。本实用新型采用外部盘管7实现升温加热或者降温制冷，具体为往盘管7中分别通入一定温度的热水或冷水，并在保温层6的扩散效果协助下，将左腔体11或者右腔体12内的温度进行调节。

本实施例中，所述左腔体11和右腔体12均安装有温度控制装置8。当然，由于第一和第二步化学反应是在不同腔体内进行的，两步反应所需要的环境要求并不一样，所以所述左腔体11和右腔体12的温度控制装置8是相互独立的。具体地说，所述温度控制装置8包括温度传感器和外部控制器(图中未示出)，所述控制器与同一腔体的盘管7电性连接。温度传感器安装在左腔体11及右腔体12的侧壁上，当左腔体11或右腔体12内的温度偏离一定值时，所述温度传感器将检测信号反馈至控制器，通过盘管7实现升温或降温，直至把温度调节到预定值。

进一步的是，本实用新型的加热或冷却方式还可以是电加热、热水加热、导热油循环加热、远红外加热、外(内)盘管加热等，夹套冷却和釜内盘管冷却等，加热方式的选择主要跟化学反应所需的加热或冷却温度，以及所需热量大小有关。

本实施例中，所述左腔体11和右腔体12内壁均设置有金属网格9。所述金属网格9嵌入或压入所述左腔体11及右腔体12的内表面，所述金属网格9的筋具有波浪形凸起，所述金属网格9的筋凸出与腔体内壁；设置金属网格9能够改善导热性能，使得左腔体11及右腔体12内壁受热更加均匀。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双腔反应釜，其特征在于：包括反应釜体(1)，所述反应釜体(1)中部设置有水平管道(2)，所述管道(2)将反应釜体(1)分为左腔体(11)和右腔体(12)，所述管道(2)上安装有泵体(3)，所述左腔体(11)内部竖直安装有锚式搅拌器(4)，所述右腔体(12)内部竖直安装有涡轮搅拌器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种双腔反应釜，其特征在于：所述左腔体(11)和右腔体(12)侧壁各自设置有左腔体加料口(111)和右腔体加料口(121)。

3.根据权利要求1所述的一种双腔反应釜，其特征在于：所述左腔体(11)和右腔体(12)为竖立设置的圆筒结构。

4.根据权利要求1所述的一种双腔反应釜，其特征在于：所述锚式搅拌器(4)的锚式搅拌轴(41)为锚式桨结构，所述锚式搅拌轴(41)贯穿所述左腔体(11)顶壁与第一驱动电机(42)连接。

5.根据权利要求1所述的一种双腔反应釜，其特征在于：所述涡轮搅拌器(5)的涡轮式搅拌轴(51)设有水平圆盘(52)，所述水平圆盘(52)上安装若干个倾斜的叶片(53)，所述涡轮式搅拌轴(51)贯穿所述右腔体(12)顶壁与第二驱动电机(54)连接。

6.根据权利要求1所述的一种双腔反应釜，其特征在于：所述左腔体(11)、右腔体(12)和管道(2)为不锈钢材质。

7.根据权利要求5所述的一种双腔反应釜，其特征在于：所述左腔体(11)和右腔体(12)外壁均设置有保温层(6)，所述保温层内设置有盘管(7)。

8.根据权利要求6所述的一种双腔反应釜，其特征在于：所述左腔体(11)和右腔体(12)均安装有温度控制装置(8)。

9.根据权利要求7所述的一种双腔反应釜，其特征在于：所述左腔体(11)和右腔体(12)内壁均设置有金属网格(9)。

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