CN215353426U - 一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器，属于有机合成反应器技术领域，包括反应器主体以及反应器主体底部设置的支脚，所述反应器主体内设置第一支架，所述第一支架上设置导流筒，所述反应器主体顶部设置上封头，所述上封头上设置轴承，所述轴承内设置搅拌杆，所述搅拌杆与驱动机构相连接，所述搅拌杆伸入导流筒内，对应所述导流筒在所述搅拌杆端部设置多组搅拌叶，所述反应器主体外侧设置控温机构，所述反应器主体上设置隔氧机构；本实用新型结构简单合理，便于组合安装，安全性高，大大提高了反应的效率。

Description

一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器

技术领域

本实用新型涉及有机合成反应器技术领域，具体涉及一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器。

背景技术

三聚氰酸（又名氰尿酸、1，3，5-三嗪-2，4，6-三酮，化学式：C₃H₃N₃O₃，CAS号：108-80-5）是广泛用于有机合成的有机中间体。由于噻嗪环的特殊结构，三聚氰酸可发生N-卤化、烷基化、酯化和成盐等反应，导致三聚氰酸衍生物较多，其应用涉及到化工、轻工、医药、农药、电气和涂料等各个领域。

现有技术中，工业上主要以尿素为原料合成三聚氰酸，合成方法主要有直接热解法和溶剂热解法。直接热解法是目前工业生产氰尿酸的主要方法，但是尿素在反应器内直接热解，固相传热效率低，热能利用率低，能耗高且大气污染严重，产品纯度低，需要水解精制，产生大量酸性废水，随着环保力度的加大，成本压力的增高以及政策法规的限制，该法的发展前景堪忧，未来溶剂热解法替代固相法工艺是必然趋势，而目前溶剂热解法生产三聚氰酸的反应器比较少，其结构复杂、操作繁琐、热能损耗大、且反应不充分、很难进行连续化工艺生产，因此急需一种结构简单、使用方便、节省能源、适合溶剂热解法合成三聚氰酸工艺的反应器，来解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器，以解决上述背景技术提出的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器，包括反应器主体以及反应器主体底部设置的支脚，所述反应器主体内设置第一支架，所述第一支架上设置导流筒，所述反应器主体顶部设置上封头，所述上封头上设置轴承，所述轴承内设置搅拌杆，所述搅拌杆与驱动机构相连接，所述搅拌杆伸入导流筒内，对应所述导流筒在所述搅拌杆端部设置多组搅拌叶，所述反应器主体外侧设置控温机构，所述反应器主体上设置隔氧机构。

进一步的，所述上封头上设置进料管，所述进料管上设置进料阀门，所述进料管上设置管道泵，所述管道泵位于所述进料阀门上方，所述反应器主体底部设置出料管，所述出料管上设置放料阀门。

进一步的，所述隔氧机构包括设置在上封头上的氮气输入管与排气管，所述氮气输入管与氮气储存罐相连接，所述排气管与尾气接收装置相连接。

进一步的，所述控温机构包括反应器主体外侧设置的夹套以及上封盖上设置的测温管，所述测温管内设置温度计，所述夹套上设置进油管与出油管。

进一步的，所述驱动机构包括设置在上封盖上的第二支架，所述第二支架上设置驱动电机，所述驱动电机的输出轴与搅拌杆通过联轴器相连接。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

1、控制驱动电机工作能够使得搅拌杆带着搅拌叶在导流筒内旋转，进而能够使得物料在导流筒内呈漩涡状扰动，进而使得整个反应器处于一个内循环的状态，提高了反应的效率，与此同时，反应器底部设置足够合理的沉降区域，使得反应产物在底部通过出料阀门定量排出。

2、控温机构能够对反应器主体内的温度进行加热，使反应器主体处于合适的反应温度条件范围内，当温度表的数值达到要求时，物料开始进行反应。

3、隔氧机构能够使得反应器主体内的物料处在隔绝氧气的状态，反应过程中持续通入适量的氮气进行保护，排气管与尾气吸收装置相通，保证了反应体系时刻处于一个恒定压力的状态，可以使反应安全稳定的长期运行。

附图说明

图1为本实用新型一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器的结构示意图；

图2为本实用新型上封头处的结构示意图；

1、反应器主体；2、支脚；3、第一支架；4、导流筒；5、上封头；6、轴承；7、搅拌杆；8、搅拌叶；9、进料管；10、进料阀门；11、管道泵；12、出料管；13、放料阀门；14、氮气输入管；15、排气管；16、夹套；17、测温管；18、温度计；19、进油管；20、出油管；21、第二支架；22、驱动电机；23、联轴器。

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的附图1-2，对本实用新型实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示：一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器，包括反应器主体1以及反应器主体1底部设置的支脚2，所述反应器主体1内设置第一支架3，所述第一支架3上设置导流筒4，第一支架3从外侧对导流筒4四周进行支撑，所述反应器主体1顶部设置上封头5，所述上封头5上设置轴承6，所述轴承6内设置搅拌杆7，所述搅拌杆7与驱动机构相连接，所述搅拌杆7伸入导流筒4内，对应所述导流筒4在所述搅拌杆7端部设置多组搅拌叶8，所述反应器主体1外侧设置控温机构，所述反应器主体1上设置隔氧机构；控温机构和隔氧机构为三聚氰酸的加工提供基础条件，然后发动驱动电机22使得物料在反应器主体1内连续反应，反应完成后的物料通过出料管12排出。

具体而言，一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器，支腿对反应器主体1进行支撑，上封头5通过焊接的方式与反应器主体1相连接，反应器主体1内设置的第一支架3对导流筒4进行支撑，导流筒4本体为柱形结构，并且导流筒4内轴向贯穿设置通孔，并且在进行加工时，物料的水平位置应高于导流筒4端部的位置，即搅拌叶8在通孔内带动物料在导流筒4内扰动，当驱动机构带动搅拌杆7在轴承6内旋转时，搅拌杆7端部设置的搅拌叶8能够将导流筒4内的内的物料搅拌并且呈旋涡状，反应产物在底部沉降区域通过放料阀门13定量排出。

根据本实用新型的一个实施例，如图1-2所示，

所述上封头5上设置进料管9，所述进料管9上设置进料阀门10，所述进料管9上设置管道泵11，所述管道泵11位于所述进料阀门10上方，所述反应器主体1底部设置出料管12，所述出料管12上设置放料阀门13。即打开进料阀门10并且发动管道泵11，物料就能够从进料管9进入反应器主体1，物料反应完成后，打开放料阀门13，物料就能够从出料管12排出反应器主体1。

根据本实用新型的另一个实施例，如图1、2所示，

所述隔氧机构包括设置在上封头5上的氮气输入管14与排气管15，所述氮气输入管14与氮气储存罐相连接，所述排气管15与尾气接收装置相连接。为了保持整个反应体系处在隔绝氧气的状态，反应过程中持续通入适量的氮气进行保护，排气管15与尾气吸收装置相通，保证了反应体系时刻处于一个恒定压力的状态，可以使反应安全稳定的长期运行。

在本实用新型的一个实施例中，如图1、2所示，

所述控温机构包括反应器主体1外侧设置的夹套16以及上封盖上设置的测温管17，所述测温管17内设置温度计18，所述夹套16上设置进油管19与出油管20。夹套16与反应器主体1外侧壁之间形成腔室，进油管19与出油管20均与腔室相连通，当需要对物料进行加工时，将导热油通过进油管19导入，从出油管20排出。并且进油管19设置在出油管20下端，即导热油能够在腔室从下到上运动，与反应器主体1外侧壁逆流接触，在腔室内停留时间较久，传热量大，测温管17内的温度计18能够显示反应器主体内1的温度，当反应器主体1内的温度不适合对物料进行反应时，可以对导热油的温度上调或者下降。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1所示，

所述驱动机构包括设置在上封盖上的第二支架21，所述第二支架21上设置驱动电机22，所述驱动电机22的输出轴与搅拌杆7通过联轴器23相连接。驱动电机22倒立设置在第二支架21上，发动驱动电机22，驱动电机22的输出轴就能够通过联轴器23带动搅拌杆7在轴承6内旋转。

本实用新型的工作原理：

当需要对三聚氰酸进行反应时，打开进料阀门10并且发动管道泵11，将物料从进料管9引入反应器主体1内，然后将导热油通过进油管19引入夹套16与反应器主体1外侧壁形成的腔室中，然后通过出油管20排出，当导热油从进油管19向出油管20运动的过程中对反应器主体1进行加热，同时控制驱动电机22工作，驱动电机22与搅拌杆7传动连接，进而搅拌杆7能够对导流筒4内的物料进行搅拌，使得反应器主体1内的物料能够持续反应，并且当通过隔氧机构能够使得物料在反应过程中保持恒压，反应完成后打开放料阀门13，物料就能够从出料管12排出。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器，其特征在于：包括反应器主体(1)以及反应器主体(1)底部设置的支脚(2)，所述反应器主体(1)内设置第一支架(3)，所述第一支架(3)上设置导流筒(4)，所述反应器主体(1)顶部设置上封头(5)，所述上封头(5)上设置轴承(6)，所述轴承(6)内设置搅拌杆(7)，所述搅拌杆(7)与驱动机构相连接，所述搅拌杆(7)伸入导流筒(4)内，对应所述导流筒(4)在所述搅拌杆(7)端部设置多组搅拌叶(8)，所述反应器主体(1)外侧设置控温机构，所述反应器主体(1)上设置隔氧机构。

2.如权利要求1所述的一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器，其特征在于：所述上封头(5)上设置进料管(9)，所述进料管(9)上设置进料阀门(10)，所述进料管(9)上设置管道泵(11)，所述管道泵(11)位于所述进料阀门(10)上方，所述反应器主体(1)底部设置出料管(12)，所述出料管(12)上设置放料阀门(13)。

3.如权利要求1所述的一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器，其特征在于：所述隔氧机构包括设置在上封头(5)上的氮气输入管(14)与排气管(15)，所述氮气输入管(14)与氮气储存罐相连接，所述排气管(15)与尾气接收装置相连接。

4.如权利要求1所述的一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器，其特征在于：所述控温机构包括反应器主体(1)外侧设置的夹套(16)以及上封盖上设置的测温管(17)，所述测温管(17)内设置温度计(18)，所述夹套(16)上设置进油管(19)与出油管(20)。

5.如权利要求1所述的一种用于尿素溶剂法制三聚氰酸的合成反应器，其特征在于：所述驱动机构包括设置在上封盖上的第二支架(21)，所述第二支架(21)上设置驱动电机(22)，所述驱动电机(22)的输出轴与搅拌杆(7)通过联轴器(23)相连接。

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