CN214636428U - 一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，包括塔体、搅拌组件和导向组件；塔体：其上表面设有电机，电机的输出轴下端设有转轴，转轴的底端设有三棱柱，塔体的内壁面下端设有第二加热丝，塔体的外弧面右端设有预热箱，预热箱的内部分别设有第一电热丝和输料管，输料管的两端分别延伸至预热箱的顶板上方和塔体的内部，搅拌组件：滑动连接于三棱柱的外表面；导向组件：设置于塔体的顶板中部，导向组件与转轴的外弧面转动连接，导向组件的下端与搅拌组件固定连接；其中：还包括单片机，该具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，增加对乙醇的预热效率，保证对乙醇的预热效果，避免产生暴沸。

Description

一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔

技术领域

本实用新型涉及醋酸乙酯合成设备技术领域，具体为一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔。

背景技术

醋酸乙酯，又称乙酸乙酯，化学式是C₄H₈O₂，分子量为88.11，是一种具有官能团-COOR的酯类，能发生醇解、氨解、酯交换、还原等一般酯的共同反应。低毒性，有甜味，浓度较高时有刺激性气味，易挥发，具有优异的溶解性、快干性，用途广泛，是一种重要的有机化工原料和工业溶剂，在实验室中乙酸乙酯的制取通常是先加乙醇，再加浓硫酸，最后加乙酸，然后加热，由于用浓硫酸做催化剂容易产生爆沸，存在一定的危险性，通常采用醋酸乙酯合成塔进行制取，为了保证整个过程的安全性，通常会对乙醇进行预热，从而减少硫酸注入时的温度差，减少爆沸的产生，然后现有的醋酸乙酯合成塔结构设计不合理，对乙醇的预热时间较长，均匀性差，降低了制取效率，而且是采用加入碎瓷片来避免爆沸，效果有待提升，为此，我们提出一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，增加对乙醇的预热效率，保证对乙醇的预热效果，避免硫酸在注入时产生暴沸，提高了预热的效率，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，包括塔体、搅拌组件和导向组件；

塔体：其上表面设有电机，电机的输出轴下端设有转轴，转轴的底端设有三棱柱，塔体的内壁面下端设有第二加热丝，塔体的外弧面右端设有预热箱，预热箱的内部分别设有第一电热丝和输料管，输料管的两端分别延伸至预热箱的顶板上方和塔体的内部，

搅拌组件：滑动连接于三棱柱的外表面；

导向组件：设置于塔体的顶板中部，导向组件与转轴的外弧面转动连接，导向组件的下端与搅拌组件固定连接；

其中：还包括单片机，所述单片机设置于预热箱的右侧面，单片机的输入端电连接外部电源，单片机的输出端分别电连接电机、第一电热丝和第二加热丝的输入端，能够延长乙醇在输料管内停留的时间，增加对乙醇的预热效率，保证对乙醇的预热效果，缩短了热量的传递距离，避免硫酸在注入时产生暴沸，提高了预热的效率。

进一步的，所述搅拌组件包括滑筒，所述滑筒滑动连接于三棱柱的外表面，滑筒的外弧面两端对称设有翻腾板，滑筒的外弧面中部对称设有搅拌桨，翻腾板和搅拌桨均为磨砂陶瓷材质，其中有大量小气泡，溶液过热时可以以小气泡为汽化中心，从而避免了暴沸，同时，对混合液进行搅拌翻滚，提高反应速率。

进一步的，所述翻腾板的横截面为波浪形，翻腾板的中部阵列设有条形孔，增加混合液流动的速率，增加散热效率，提高搅拌的均匀度。

进一步的，所述导向组件包括导向筒，所述导向筒设置于塔体的内部上壁面，导向筒的内壁与转轴的外弧面转动连接，导向筒的外弧面设有两个首尾相连的导向槽，导向筒的外弧面滑动连接有滑环，滑环内壁设置的导向柱与导向槽的内壁滑动连接，导向筒的底端阵列设有连杆，连杆的底端均与滑筒的上表面固定连接，使翻腾板和搅拌桨能够在竖直方向进行移动，对不同深度的混合液进行搅拌翻滚，进一步加快混合液的反应速率。

进一步的，所述输料管呈螺旋状设置，第一电热丝螺旋缠绕于输料管的外部，提高加热效率，减少占用空间。

进一步的，还包括导流棒，所述导流棒设置于塔体的内壁左端，导流棒的顶端与塔体侧壁左端设置的第二进料管位置对应，避免加入强酸时造成飞溅。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，具有以下好处：

1、通过单片机启动第一电热丝，第一电热丝通电发热对预热箱内部的水进行加热，将乙醇通过输料管注入塔体的内部，乙醇在经过输料管时被预热箱内部的温水快速加热，由于所述输料管呈螺旋状设置，能够延长乙醇在输料管内停留的时间，增加对乙醇的预热效率，另外，由于第一电热丝螺旋缠绕于输料管的外部，在乙醇流动带走水中部分热量时，第一电热丝能够先对输料管周围的水进行加热，保证对乙醇的预热效果，缩短了热量的传递距离，提高了预热的效率。

2、通过单片机启动电机，电机的输出轴缓慢转动，电机的输出轴通过三棱柱带动滑筒转动，进而带动滑筒和搅拌桨转动，同时滑筒通过连杆带动滑环转动，滑环在转动时通过其内部设置的导向柱与导向槽的内壁滑动连接带动自身上下移动，进而通过连杆带动滑筒、翻腾板和搅拌桨上下移动，从而实现对溶液的上下缓慢搅拌，通过塔体左端设置的第二进料管向塔体内部注入浓硫酸，浓硫酸在导流棒的引流作用下汇入乙醇溶液内部，由于翻腾板和搅拌桨均为磨砂陶瓷材质，其中有大量小气泡，溶液过热时可以以小气泡为汽化中心，从而避免硫酸在注入时产生暴沸，同时，对混合液进行搅拌翻滚，提高反应速率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型剖视平面结构示意图。

图中：1塔体、2电机、3转轴、4三棱柱、5搅拌组件、51滑筒、52翻腾板、521条形孔、53搅拌桨、6导向组件、61导向筒、62导向槽、63滑环、64连杆、7预热箱、8第一电热丝、9输料管、10单片机、11第二加热丝、12导流棒。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-2，本实施例提供一种技术方案：一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，包括塔体1、搅拌组件5和导向组件6；

塔体1：其上表面设有电机2，电机2的输出轴下端设有转轴3，转轴3的底端设有三棱柱4，塔体1的内壁面下端设有第二加热丝11，塔体1的外弧面右端设有预热箱7，预热箱7的内部分别设有第一电热丝8和输料管9，输料管9的两端分别延伸至预热箱7的顶板上方和塔体1的内部，输料管9呈螺旋状设置，第一电热丝8螺旋缠绕于输料管9的外部，第一电热丝8通电发热对预热箱7内部的水进行加热，将乙醇通过输料管9注入塔体1的内部，乙醇在经过输料管9时被预热箱7内部的温水快速加热，由于输料管9呈螺旋状设置，能够延长乙醇在输料管9内停留的时间，增加对乙醇的预热效率，另外，由于第一电热丝8螺旋缠绕于输料管9的外部，在乙醇流动带走水中部分热量时，第一电热丝8能够先对输料管9周围的水进行加热，保证对乙醇的预热效果，缩短了热量的传递距离，提高了预热的效率。

搅拌组件5：滑动连接于三棱柱4的外表面，搅拌组件5包括滑筒51，滑筒51滑动连接于三棱柱4的外表面，滑筒51的外弧面两端对称设有翻腾板52，滑筒51的外弧面中部对称设有搅拌桨53，对混合液进行搅拌翻滚，提高反应速率，翻腾板52的横截面为波浪形，增加了接触面积，而且由于翻腾板52和搅拌桨53均为磨砂陶瓷材质，其中有大量小气泡，溶液过热时可以以小气泡为汽化中心，从而避免硫酸在注入时产生暴沸，同时，对混合液进行搅拌翻滚，提高反应速率，翻腾板52的中部阵列设有条形孔521，增加混合液流动的速率，提高搅拌的均匀度；

导向组件6：设置于塔体1的顶板中部，导向组件6与转轴3的外弧面转动连接，导向组件6的下端与搅拌组件5固定连接，导向组件6包括导向筒61，导向筒61设置于塔体1的内部上壁面，导向筒61的内壁与转轴3的外弧面转动连接，导向筒61的外弧面设有两个首尾相连的导向槽62，导向筒61的外弧面滑动连接有滑环63，滑环63内壁设置的导向柱与导向槽62的内壁滑动连接，导向筒61的底端阵列设有连杆64，连杆64的底端均与滑筒51的上表面固定连接，电机2的输出轴通过三棱柱4带动滑筒51转动，进而带动滑筒51和搅拌桨53转动，同时滑筒51通过连杆64带动滑环63转动，滑环63在转动时通过其内部设置的导向柱与导向槽62的内壁滑动连接带动自身上下移动，进而通过连杆64带动滑筒51、翻腾板52和搅拌桨53上下移动，从而实现对溶液的上下缓慢搅拌，使翻腾板52和搅拌桨53能够在竖直方向进行移动，对不同深度的混合液进行搅拌翻滚，进一步加快混合液的反应速率；

其中：还包括单片机10，单片机10设置于预热箱7的右侧面，单片机10的输入端电连接外部电源，单片机10的输出端分别电连接电机2、第一电热丝8和第二加热丝11的输入端。

其中：还包括导流棒12，导流棒12设置于塔体1的内壁左端，导流棒12的顶端与塔体1侧壁左端设置的第二进料管位置对应，通过塔体1左端设置的第二进料管向塔体1内部注入浓硫酸，浓硫酸在导流棒12的引流作用下汇入乙醇溶液内部，避免加入强酸时造成飞溅。

本实用新型提供的一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔的工作原理如下：

通过预热箱7顶板的注水口向预热箱7的内部加满水，然后通过单片机10启动第一电热丝8，第一电热丝8通电发热对预热箱7内部的水进行加热，将乙醇通过输料管9注入塔体1的内部，乙醇在经过输料管9时被预热箱7内部的温水快速加热，由于输料管9呈螺旋状设置，能够延长乙醇在输料管9内停留的时间，增加对乙醇的预热效率，另外，由于第一电热丝8螺旋缠绕于输料管9的外部，在乙醇流动带走水中部分热量时，第一电热丝8能够先对输料管9周围的水进行加热，保证对乙醇的预热效果，缩短了热量的传递距离，提高了预热的效率，乙醇注入塔体1的内部后，通过单片机10启动电机2，电机2的输出轴缓慢转动，电机2的输出轴通过三棱柱4带动滑筒51转动，进而带动滑筒51和搅拌桨53转动，同时滑筒51通过连杆64带动滑环63转动，滑环63在转动时通过其内部设置的导向柱与导向槽62的内壁滑动连接带动自身上下移动，进而通过连杆64带动滑筒51、翻腾板52和搅拌桨53上下移动，从而实现对溶液的上下缓慢搅拌，通过塔体1左端设置的第二进料管向塔体1内部注入浓硫酸，浓硫酸在导流棒12的引流作用下汇入乙醇溶液内部，由于翻腾板52和搅拌桨53均为磨砂陶瓷材质，其中有大量小气泡，溶液过热时可以以小气泡为汽化中心，从而避免硫酸在注入时产生暴沸，同时，对混合液进行搅拌翻滚，提高反应速率，然后再注入乙酸，通过单片机10启动第二加热丝11进行加热反应，制取醋酸乙酯。

值得注意的是，以上实施例中所公开的电机2、第一电热丝8和第二加热丝11均可根据实际应用场景自由配置，电机2建议选用立式齿轮减速马达，第一电热丝8和第二加热丝11均可采用镍铬电热合金，单片机10控制电机2、第一电热丝8和第二加热丝11工作采用现有技术中常用的方法。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，其特征在于：包括塔体(1)、搅拌组件(5)和导向组件(6)；

塔体(1)：其上表面设有电机(2)，电机(2)的输出轴下端设有转轴(3)，转轴(3)的底端设有三棱柱(4)，塔体(1)的内壁面下端设有第二加热丝(11)，塔体(1)的外弧面右端设有预热箱(7)，预热箱(7)的内部分别设有第一电热丝(8)和输料管(9)，输料管(9)的两端分别延伸至预热箱(7)的顶板上方和塔体(1)的内部，

搅拌组件(5)：滑动连接于三棱柱(4)的外表面；

导向组件(6)：设置于塔体(1)的顶板中部，导向组件(6)与转轴(3)的外弧面转动连接，导向组件(6)的下端与搅拌组件(5)固定连接；

其中：还包括单片机(10)，所述单片机(10)设置于预热箱(7)的右侧面，单片机(10)的输入端电连接外部电源，单片机(10)的输出端分别电连接电机(2)、第一电热丝(8)和第二加热丝(11)的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，其特征在于：所述搅拌组件(5)包括滑筒(51)，所述滑筒(51)滑动连接于三棱柱(4)的外表面，滑筒(51)的外弧面两端对称设有翻腾板(52)，滑筒(51)的外弧面中部对称设有搅拌桨(53)。

3.根据权利要求2所述的一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，其特征在于：所述翻腾板(52)的横截面为波浪形，翻腾板(52)的中部阵列设有条形孔(521)。

4.根据权利要求3所述的一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，其特征在于：所述导向组件(6)包括导向筒(61)，所述导向筒(61)设置于塔体(1)的内部上壁面，导向筒(61)的内壁与转轴(3)的外弧面转动连接，导向筒(61)的外弧面设有两个首尾相连的导向槽(62)，导向筒(61)的外弧面滑动连接有滑环(63)，滑环(63)内壁设置的导向柱与导向槽(62)的内壁滑动连接，导向筒(61)的底端阵列设有连杆(64)，连杆(64)的底端均与滑筒(51)的上表面固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，其特征在于：所述输料管(9)呈螺旋状设置，第一电热丝(8)螺旋缠绕于输料管(9)的外部。

6.根据权利要求1所述的一种具有原料预热功能的醋酸乙酯合成塔，其特征在于：还包括导流棒(12)，所述导流棒(12)设置于塔体(1)的内壁左端，导流棒(12)的顶端与塔体(1)侧壁左端设置的第二进料管位置对应。

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