CN217068859U - 一种非均相反应釜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种非均相反应釜，包括釜体，釜体外壁设有加热夹套，且其上部周圈均布设有三个吊耳，每个吊耳的底部均设有一个称重模块，釜体内部自上而下依次固定连接有三个隔板，进而将釜体内分割为四个腔室，腔室二内填充有金属波纹整堆填料，釜体的顶部分别设有EO/PO进料口和液相进料口，EO/PO进料口与腔室三导通，液相进料口与腔室二导通，釜体上安装有轴向搅拌系统，轴向搅拌系统的搅拌端位于腔室四内，釜体的侧壁还设有一个投料人孔，釜体侧壁固定连接有侧向扰流搅拌系统，釜体的底部设有一个液相物料循环出口，本实用新型通过特有的布料模式，辅助侧向扰流搅拌系统及称重模块，强化非均相反应过程的传质、传热，提高效率，优化产品质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工设备技术领域，特别是一种非均相反应釜。
背景技术
气液、液液非均相反应是精细化工有机合成中非常重要的一种技术，反应釜是其关键设备。而气液、液液非均相反应中，若液相反应物初始为固体状态，则需另外配备化料、预处理设备和系统，伴随反应进行，反应釜内物料黏度逐渐增高，常规搅拌措施很难使其达到合理的匀质性要求，导致部分低分子原料局部富集、自聚，影响产品质量。同时，单一的机械搅拌或循环布料，其传质效率较低，制备高分子化合物时其分布变宽。
实用新型内容
本实用新型提供了一种非均相反应釜，选用静态混合布料系统与填料式布料系统复合的布料模式，辅助侧向扰流搅拌系统及自动称重模块，强化非均相反应过程的传质、传热，提高效率，优化产品质量。
为达到以上目的，提供以下技术方案：
一种非均相反应釜，包括釜体，所述釜体外壁设有加热夹套，且其上部周圈均布设有三个吊耳，每个所述吊耳的底部均设有一个称重模块，所述釜体内部自上而下依次固定连接有三个隔板，进而将釜体内分割为四个腔室，分别为腔室一、腔室二、腔室三、腔室四，所述隔板为表面均布有若干圆孔的圆板，所述腔室二内填充有金属波纹整堆填料，所述釜体的顶部分别设有EO/PO进料口和液相进料口，所述EO/PO进料口与腔室三导通，所述液相进料口与腔室二导通，所述釜体上安装有轴向搅拌系统，所述轴向搅拌系统的搅拌端位于腔室四内，所述釜体的侧壁还设有一个投料人孔，所述釜体侧壁固定连接有侧向扰流搅拌系统，所述侧向扰流搅拌系统包括对称设置的两个侧向扰流搅拌器，所述侧向扰流搅拌器结构包括电机，固定套、扰流头，所述电机与固定套固定连接，其输出端与扰流头固定连接，所述固定套以一定斜度贯穿釜体，且扰流头位于腔室四内，所述釜体的底部设有一个液相物料循环出口。
优选地，所述EO/PO进料口包括水平设置的径向EO进料口、竖直设置轴向 PO进料口和与腔室三导通的连接管，所述径向EO进料口、轴向PO进料口、连接管呈三通样式分布，所述轴向PO进料口连接有一个螺旋状的盘管，且盘管底部设有若干通孔，所述盘管位于连接管内，所述连接管内还固定连接有折流板，所述折流板间隔设置于盘管的缝隙之间，所述折流板中间设有一个上下贯穿的漏液孔。
优选地，所述扰流头结构包括轴套、圆盘，所述轴套与电机的输出端固定相连，所述圆盘固定连接于轴套的外周，所述圆盘的外缘顶部与底部均设有若干锯齿形的凸起。
本实用新型的有益效果为：
通过复合布料模式，增加了气液、液液接触比表面积，提高界面传质效率。辅助侧向扰流搅拌系统，在固体原料化料阶段，可以提供破碎功能，加速原料熔化过程，缩短辅助时间；在非均相反应中后期，对液相物料搅拌体系施加机械扰动，强化反应物接触、碰撞几率，一定程度上消除体系黏度上升和分子量增加导致空间位阻增大而降低反应物活性的可能。以上措施，提高了设备灵活性和利用率，改善了产品质量。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为A处的放大图；
图3为本实用新型中隔板的示意图；
图4为扰流头的主视图；
图5为扰流头的俯视图；
图中所示附图标记为：1-釜体、2-加热夹套、3-吊耳、4-称重模块、5-隔板、 6-腔室一、7-腔室二、8-腔室三、9-腔室四、10-圆孔、11-金属波纹整堆填料、 12-EO/PO进料口、13-液相进料口、14-轴向搅拌系统、15-投料人孔、16-电机、 17-固定套、18-扰流头、19-液相物料循环出口、20-径向EO进料口、21-轴向PO 进料口、22-连接管、23-盘管、24-通孔、25-折流板、26-漏液孔、27-轴套、28- 圆盘、29-凸起。
具体实施方式
以下结合附图对本设计方案进行详细说明。
如图1-图5所示，一种非均相反应釜，包括釜体1，釜体1外壁设有加热夹套2，用于对釜体1内的物料加热，且其上部周圈均布设有三个吊耳3，自动称重模块4设置于吊耳3下端，取三点或四点平衡自动化程控，用于投加物料质量计量。釜体1内部自上而下依次固定连接有三个隔板5，进而将釜体1内分割为四个腔室，分别为腔室一6、腔室二7、腔室三8、腔室四9，隔板5为表面均布有若干圆孔10的圆板，圆孔10能够使轴向与径向进入的两种不同的气/液物料进行充分混合，腔室二7内填充有金属波纹整堆填料11，组成填料式布料系统，提高了液液接触比表面积，釜体1的顶部分别设有EO/PO进料口12和液相进料口13，EO/PO进料口12与腔室三8导通，液相进料口13与腔室二7导通，EO/PO进料口12包括水平设置的径向EO进料口20、竖直设置轴向PO进料口21和与腔室三8导通的连接管22，径向EO进料口20、轴向PO进料口21、连接管22呈三通样式分布，轴向PO进料口21连接有一个螺旋状的盘管23，且盘管23底部设有若干通孔24，盘管23位于连接管22内，连接管22内还固定连接有折流板25，折流板25间隔设置于盘管23的缝隙之间，折流板25中间设有一个上下贯穿的漏液孔26，盘管23与折流板25的设计均为了增加气液接触比表面积，提高界面传质效率。釜体1上安装有轴向搅拌系统14，轴向搅拌系统14的搅拌端位于腔室四9内，轴向搅拌系统14为内环螺杆式搅拌器与外环螺带式搅拌器复合而成的新型搅拌器，釜体1的侧壁还设有一个投料人孔15，投料人孔15用于投加固体物料，釜体1侧壁固定连接有侧向扰流搅拌系统，侧向扰流搅拌系统包括对称设置的两个侧向扰流搅拌器，在固体原料化料阶段，可以提供破碎功能，加速原料熔化过程，缩短辅助时间，在非均相反应中后期，对液相物料搅拌体系施加机械扰动，强化反应物接触、碰撞几率，一定程度上消除体系黏度上升和分子量增加导致空间位阻增大而降低反应物活性的可能，侧向扰流搅拌器结构包括电机16，固定套17、扰流头18，电机16与固定套17 固定连接，其输出端与扰流头18固定连接，电机16配备有变频器，可以调节转速与转向，固定套17以一定斜度贯穿釜体1，且扰流头18位于腔室四9内，扰流头18结构包括轴套27、圆盘28，轴套27与电机16的输出端固定相连，圆盘28固定连接于轴套27的外周，圆盘28的外缘顶部与底部均设有若干锯齿形的凸起29，提高扰流作用，釜体1的底部设有一个液相物料循环出口19。
其中，说明书中EO为环氧乙烷的化学通用名简称，PO为环氧丙烷的化学通用名简称，为本领域技术人员的公知常识。
实施例
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
利用本实用新型一种非均相反应釜生产脂肪酸聚氧烷基醚。固体原料脂肪酸、催化剂氢氧化钾自侧壁投料人孔15投入釜提内，启动侧向扰流搅拌器，使固体物料初步破碎，通过加热夹套2进行加热，控制温度60～90℃，固体脂肪酸初步熔化后，开启轴向搅拌系统14，停侧向扰流搅拌器。脂肪酸完全熔化后，升温至100～110℃，真空脱水15～30min。开启液相物料循环泵，液相脂肪酸经液相物料进口、金属波纹整堆填料11、隔板5自反应釜气相空间下落，形成雾化循环。EO、PO按照一定比例分别进入静态混合布料系统，其中静态混合布料系统由折流板25与盘管23组成，EO经径向EO进料口20进入，PO经轴向PO 进料口21进入，与EO混合后经折流板25进入腔室三8内进行再分布，并瞬间气化，与液相雾状下降流进行气液接触式反应。控制反应温度130～165℃，反应压力≤0.4MPa。EO、PO投加总量的4/5时，开启侧向扰流搅拌系统，使底物充分混合，消除反应物局部富集而产生的自聚风险。EO、PO投加完成，熟化10～ 30min，降温至70～85℃，取样分析，合格后放料。
Claims (3)
1.一种非均相反应釜，包括釜体，其特征在于，所述釜体外壁设有加热夹套，且其上部周圈均布设有三个吊耳，每个所述吊耳的底部均设有一个称重模块，所述釜体内部自上而下依次固定连接有三个隔板，进而将釜体内分割为四个腔室，分别为腔室一、腔室二、腔室三、腔室四，所述隔板为表面均布有若干圆孔的圆板，所述腔室二内填充有金属波纹整堆填料，所述釜体的顶部分别设有EO/PO进料口和液相进料口，所述EO/PO进料口与腔室三导通，所述液相进料口与腔室二导通，所述釜体上安装有轴向搅拌系统，所述轴向搅拌系统的搅拌端位于腔室四内，所述釜体的侧壁还设有一个投料人孔，所述釜体侧壁固定连接有侧向扰流搅拌系统，所述侧向扰流搅拌系统包括对称设置的两个侧向扰流搅拌器，所述侧向扰流搅拌器结构包括电机，固定套、扰流头，所述电机与固定套固定连接，其输出端与扰流头固定连接，所述固定套以一定斜度贯穿釜体，且扰流头位于腔室四内，所述釜体的底部设有一个液相物料循环出口。
2.根据权利要求1所述一种非均相反应釜，其特征在于，所述EO/PO进料口包括水平设置的径向EO进料口、竖直设置轴向PO进料口和与腔室三导通的连接管，所述径向EO进料口、轴向PO进料口、连接管呈三通样式分布，所述轴向PO进料口连接有一个螺旋状的盘管，且盘管底部设有若干通孔，所述盘管位于连接管内，所述连接管内还固定连接有折流板，所述折流板间隔设置于盘管的缝隙之间，所述折流板中间设有一个上下贯穿的漏液孔。
3.根据权利要求1所述一种非均相反应釜，其特征在于，所述扰流头结构包括轴套、圆盘，所述轴套与电机的输出端固定相连，所述圆盘固定连接于轴套的外周，所述圆盘的外缘顶部与底部均设有若干锯齿形的凸起。
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Country Status (1)
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2021
- 2021-12-29 CN CN202123362338.6U patent/CN217068859U/zh active Active
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