CN214183110U - 一种磺化反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磺化反应釜，涉及减水剂制备技术领域，包括：釜体，釜体上设置有硫酸加入口，硫酸加入口上连接有硫酸加入管，硫酸加入管上连接有储液罐，储液罐包括罐体，罐体内设置有活塞，活塞将储液罐分隔成上下两个腔室，罐体上还设置有进液口，进液口连通下腔室。本实用新型通过设置有储液罐，储液罐内设置有活塞，通过活塞来控制储液罐和釜体内的压差变动，通过活塞的上下移动，来实现稳定压差，从而实现储液罐内的浓硫酸能匀速滴落，不会因为浓硫酸液面的下降而造成流速减慢的情况，从而实现了浓硫酸稳定的滴加，使釜体更好的进行温度控制。

Description

一种磺化反应釜

技术领域

本实用新型涉及减水剂制备技术领域，特别涉及一种磺化反应釜。

背景技术

减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。大多属于阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。在生产减水剂的过程中，萘系减水剂的制备主要运用的是磺化反应，浓硫酸作用于萘，磺酸根取代萘的氢原子，反应结果生成萘磺酸，这一过程的温度控制极为重要，磺化温度与萘磺酸的产出量息息相关，反应釜内温度必须保持在160至165°C之间才能达到最好的反应效果，但是加入浓硫酸时温度将迅速上升并且随着反应速率的提升反应釜内温度的提升也会加剧，为了使得釜体内的反应温度得到控制，添加浓硫酸时应当采用滴加的方式，目前常见的反应釜设备中还没有针对生产减水剂的这一制备工艺进行设计。

中国授权公开号CN 208066354 U的实用新型专利公开了一种生产减水剂的磺化反应釜，通过浓硫酸流入滴液环内，当搅拌杆的转动带动横向杆一起转动，横向杆顶起滴液环内的圆珠后浓硫酸流出并沿着引流杆流到釜底与物料接触，搅拌速度越快从滴液环内流出的浓硫酸量也越大，反之亦然；但是此种装置因液体的张力作用，横向杆转动时顶起圆珠后，浓硫酸还未流出，圆珠就已经落下，浓硫酸滴落缓慢，搅拌速度越快，浓硫酸流出越不顺畅，所以浓硫酸滴落效果并不好。

发明内容

针对以上缺陷，本实用新型的目的是提供一种磺化反应釜，此磺化反应釜可以稳定的进行浓硫酸的滴加，而且添加速度稳定可控，从而可以对反应釜内的温度实现可控。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种磺化反应釜，包括：釜体，所述釜体上设置有硫酸加入口，所述硫酸加入口上连接有硫酸加入管，所述硫酸加入管上连接有储液罐，所述储液罐包括罐体，所述罐体内设置有活塞，所述活塞将所述储液罐分隔成上腔室和下腔室，所述罐体上还设置有进液口，所述进液口连通所述下腔室。

其中，所述上腔室设置有空气口。

其中，所述活塞上方设置有活塞杆，所述活塞杆穿出所述上腔室，所述活塞杆与所述上腔室之间设置有滑动密封环。

其中，所述罐体上还设置有补气口，所述补气口连通所述下腔室。

其中，所述硫酸加入管上设置有流量控制阀。

其中，所述活塞为防腐耐酸碱活塞。

其中，所述硫酸加入口底部吊装有分流板，所述分流板中间凸起，周边设置有液流槽，所述液流槽底部均匀设置有滴液口。

其中，所述储液罐上设置有观察窗，所述观察窗上设置有刻度线。

其中，还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴，所述搅拌轴上设置有刮板和搅拌桨，所述刮板贴合所述釜体内壁，所述搅拌桨位于所述釜体内部。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型磺化反应釜包括：釜体，釜体上设置有硫酸加入口，硫酸加入口上连接有硫酸加入管，硫酸加入管上连接有储液罐，储液罐包括罐体，罐体内设置有活塞，活塞将储液罐分隔成上腔室和下腔室，罐体上还设置有进液口，进液口连通下腔室。本实用新型通过设置有储液罐，储液罐内设置有活塞，利用气压之间的关系，来控制活塞的上下移动，从而实现储液罐内的浓硫酸能匀速滴落，不会因为浓硫酸液面的下降而造成流速减慢的情况，从而实现了浓硫酸稳定的滴加，使釜体更好的进行温度控制；而且活塞可以将浓硫酸密封在储液罐内，防止浓硫酸与空气中的水接触，浓硫酸具有吸水性，防止浓硫酸被稀释。

由于上腔室设置有空气口，进气口连通大气，可以使活塞反应更灵敏，设置活塞杆，必要时候，可以通过工具人为的摁压活塞加快浓硫酸的流速。

由于硫酸加入管上设置有流量控制阀，可以通过流量控制阀降低浓硫酸的加入量。

由于活塞为防腐耐酸碱活塞，可以延长活塞的使用寿命。

由于硫酸加入口底部吊装有分流板，分流板中间凸起，周边设置有液流槽，液流槽底部均匀设置有滴液口，通过设置分流板让浓硫酸在进入釜体时液滴更小，更分散，使反应产生的热量更分散，有利于散热。

由于储液罐上设置有观察窗，观察窗上设置有刻度线，通过观察刻度线，可以方便的对储液罐内的硫酸使用量和剩余量进行监控，防止硫酸流空的情况。

由于还包括搅拌装置，搅拌装置包括搅拌轴，搅拌轴上设置有刮板和搅拌桨，刮板贴合釜体内壁，搅拌桨位于釜体内部，通过设置刮板，可以在萘融化过程中对釜体进行刮拭，从而使热量传输更均匀，加快萘的融化，大大提高工作效率。

综上所述，本实用新型一种磺化反应釜解决了现有技术中磺化反应浓硫酸滴加不稳定的技术问题，本实用新型在磺化反应中，可以稳定的对浓硫酸进行滴加，大大优化了工作流程，并且使滴加更稳定可靠。

附图说明

图1是本实用新型一种磺化反应釜的结构示意图；

图2是图1中A的局部放大图；

图中：10、底板，11、支柱，12、横梁，20、釜体，201、萘加料口，202、硫酸加入口，203、反应物排出口，204、加热套，205、进油口，206、出油口，21、支脚，22、储液罐，220、硫酸加入管，221、罐体，223、活塞，224、空气口，225、观察窗，226、流量控制阀，227、分流板，228、液流槽，229、滴液口，23、搅拌装置，231、搅拌轴，232、刮板，233、搅拌桨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。

如图1和图2共同所示，一种磺化反应釜，包括底板10和安装在底板10上的釜体20，釜体20通过支脚21固定在底板10上。釜体20包括设置在釜体20上的萘加料口201、硫酸加入口202和反应物排出口203。萘加料口201位于釜体20侧部，可以向釜体20中加入萘，硫酸加入口202上连接有硫酸加入管220，硫酸加入管220上连接有储液罐22。底板10上还设置有支柱11，支柱11上设置有横梁12，横梁12位于釜体20正上方。储液罐22固定在横梁12顶部，储液罐22包括罐体221，罐体221内设置有活塞223，活塞223将罐体221分隔成上下两个腔室，活塞223可以在罐体221内进行上下移动，罐体221上设置有活塞活动区域，活塞223可以在活塞活动区域进行上下活动，从而改变上下两个腔室的容积。活塞223为防腐耐酸碱活塞，活塞223上方设置有活塞杆，活塞杆穿出上腔室，活塞杆与上腔室之间设置有滑动密封环。罐体221上腔室顶部设置有空气口224，空气口224与大气连通，以增加活塞223的灵敏度。储液罐22的罐体221上设置有观察窗225，观察窗225上设置有刻度线，用来监控储液罐22内的浓硫酸液面。罐体221上设置有进液口，进液口连通储液罐22的下腔室，进液口用来向储液罐22内补充浓硫酸溶液。罐体221上设置有补气口，补气口用来向下腔室充入惰性气体。储液罐22底部设置有出液口，出液口连接硫酸加入管220。罐体221下腔室设置浓硫酸最低液面和最高液面，而且液面与活塞223之间密封有惰性气体，当惰性气流流失时，从补气口补入惰性气体，如果浓硫酸到达最低液面时也需要向储液罐22内补充浓硫酸。硫酸加入管220上设置有流量控制阀226，流量控制阀226可以控制浓硫酸的加入速度。硫酸加入口202底部吊装有分流板227，硫酸加入管220延伸入罐体221内部的一端位于分流板227上方。分流板227中间凸起，周边设置有环形的液流槽228，液流槽228底部均匀设置有滴液口229，反应物排出口203位于釜体20底部。

储液罐22稳定滴加的原理，通过釜体20内温度稳定、容积固定从而压力稳定，储液罐22内的硫酸液体在重力和大气压力作用下，硫酸液体不断向下滴落，当储液罐22内的硫酸液体减少时，储液罐22下腔室空间变大，压力减少，活塞在大气压力作用下下移，储液罐22下腔室容积变小，下腔室压力继续保持稳定，继续向储液罐22内滴加硫酸，因压力不变，所以滴加速度不变。此种滴加方式可以保证浓硫酸稳定的向储液罐22中滴加浓硫酸，不会因为滴加罐中硫酸下降压力降低，造成滴加速度减慢的情况，而且保证硫酸不与空气接触，因浓硫酸具有吸水性，从而防止浓硫酸吸附空气中的水分，造成后续反应中掺入水。另一方面，如果釜体20内因浓硫酸滴加后温度升高，从而造成釜体20内压力升高，所以造成储液罐22内的浓硫酸在压力作用下减慢滴入甚至停止滴入，实现了自动控制滴落速度。

如图1所示，釜体20外部设置有加热套204，加热套204套在釜体20上，并与釜体20之间围成一密闭液流通道，加热套204上设置有进油口205和出油口206，进油口205和出油口206分别连接循环热油，循环热油对釜体20进行加热和降温。

如图1所示，釜体20内还设置有搅拌装置23，搅拌装置23包括搅拌轴231，搅拌轴231转动安装在釜体20顶部，搅拌轴231上端延伸出釜体20的一端固定有驱动装置，所述驱动装置固定在横梁12上，驱动装置本实施例优选为电机驱动。搅拌轴231延伸入釜体20的底部，搅拌轴231靠近釜体20底部的一端上设置有弧形的刮板232，刮板232形状与釜体20底部弧度仿形，刮板232与釜体20底部接触，搅拌轴231上还设置有搅拌桨233，搅拌桨233位于搅拌轴231中部，为波浪形，可以对釜体20内的溶液进行搅拌。

釜体20内部还设置有温度传感器和压力传感器，用来感应釜体20内的温度和压力。

如图1和图2共同所示，本实用新型磺化反应釜的工作流程如下：

第一步、萘从萘加料口201加入到釜体20内部，加热套204内通入热油，对釜体20进行加热，其中搅拌装置23不断旋转，对固体萘进行搅拌加热，加热到 130 ～ 140 ℃时，继续搅拌，直至萘全部融化成萘液。

第二步、开启流量控制阀226，硫酸不断滴入萘液中，边滴边搅拌，保持温度在 160～ 16 5 ℃ 之间，釜体20内温度可以通过滴入硫酸的速度与循环热油进行控制。

本实用新型一种磺化反应釜可以稳定的对浓硫酸进行滴加，大大优化了工作流程，并且使滴加更稳定可靠。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种磺化反应釜，包括：釜体，所述釜体上设置有硫酸加入口，所述硫酸加入口上连接有硫酸加入管，其特征在于，所述硫酸加入管上连接有储液罐，所述储液罐包括罐体，所述罐体内设置有活塞，所述活塞将所述储液罐分隔成上腔室和下腔室，所述罐体上还设置有进液口，所述进液口连通所述下腔室。

2.根据权利要求1所述的一种磺化反应釜，其特征在于，所述上腔室设置有空气口。

3.根据权利要求1所述的一种磺化反应釜，其特征在于，所述活塞上方设置有活塞杆，所述活塞杆穿出所述上腔室，所述活塞杆与所述上腔室之间设置有滑动密封环。

4.根据权利要求1所述的一种磺化反应釜，其特征在于，所述罐体上还设置有补气口，所述补气口连通所述下腔室。

5.根据权利要求1所述的一种磺化反应釜，其特征在于，所述硫酸加入管上设置有流量控制阀。

6.根据权利要求1所述的一种磺化反应釜，其特征在于，所述活塞为防腐耐酸碱活塞。

7.根据权利要求1所述的一种磺化反应釜，其特征在于，所述硫酸加入口底部吊装有分流板，所述分流板中间凸起，周边设置有液流槽，所述液流槽底部均匀设置有滴液口。

8.根据权利要求1所述的一种磺化反应釜，其特征在于，所述储液罐上设置有观察窗，所述观察窗上设置有刻度线。

9.根据权利要求1所述的一种磺化反应釜，其特征在于，还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴，所述搅拌轴上设置有刮板和搅拌桨，所述刮板贴合所述釜体内壁，所述搅拌桨位于所述釜体内部。

Images