CN219922969U - 一种组合搅拌型混流反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合搅拌型混流反应器，包括反应罐以及轴向布设在反应罐内的旋转轴，反应罐的顶部设置有用于驱使旋转轴转动的驱动件，旋转轴上分别设置有多个轴向流搅拌器和多个径向流搅拌器，且多个轴向流搅拌器和多个径向流搅拌器交错分布。本实用新型的驱动件驱使旋转轴转动，进而旋转轴带动轴向流搅拌器和径向流搅拌器轴向旋转；通过轴向流搅拌器和径向流搅拌器，使得在反应器内连续流动的介质在轴向流和径向流两种流动状态交替出现，反复混合，达到充分混合的效果，反应器的温度分布更均匀，为气‑液反应系统提供最佳的传递条件，提高了反应速率。

Description

一种组合搅拌型混流反应器

技术领域

本实用新型涉及反应器技术领域，具体涉及一种组合搅拌型混流反应器。

背景技术

本申请对于背景技术的描述属于与本申请相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本申请的实用新型内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本申请在首次提出申请的申请日的现有技术。

目前，反应器是化工、医药工业生产中必不可少的装置，在生产中的原料有固相、液相和气相，以及它们的组合。为了增加生产效率，往往需要改变原料的反应条件，通常是改变反应温度和通过搅拌器的搅拌来实现。

以气-液反应系统为例，气-液反应的特点是反应在液相中进行，气相中的反应物必须进入气相才能进行反应。气液反应的过程如下：

(1)物质从气相主体转移到两相界面处的气相界面；

(2)物质穿越两相界面，从气相界面转入到液相界面；

(3)物质由液相界面转移到液相主体中。

故气-液反应的总反应速率同时受制于传递速率和反应速率。当工艺条件(温度、压力、反应器规格)确定后，反应的总速率就取决于传递速率。此时，对于全混流反应器，影响传递速率的因素主要就是返混效果，而返混效果取决于搅拌器的设计。在现有技术中，通常是在反应器上设置一个电机，与电机转轴连接的旋转轴，在旋转轴上布设多个搅拌叶，通过搅拌叶绕旋转轴的转动实现对反应器内的气液进行径向搅拌，从而增加其反应和生产效率；但是现有的反应器内的搅拌器属于单一的绕旋转轴转动并实现径向搅拌，流态单一，在最高液面处的漩涡大，导致反应速率低，效率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种组合搅拌型混流反应器，以解决现有的反应器内搅拌只能实现径向搅拌、反应速率低的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种组合搅拌型混流反应器，包括反应罐以及轴向布设在反应罐内的旋转轴，反应罐的顶部设置有用于驱使旋转轴转动的驱动件，旋转轴上分别设置有多个轴向流搅拌器和多个径向流搅拌器，且多个轴向流搅拌器和多个径向流搅拌器交错分布；

反应罐的侧壁且靠近底部的位置处分别设置有进气管和进液管，反应罐的侧壁设置有排气管，反应罐的顶部设置有出料管，且出料管伸入反应罐内并向底部延伸；

轴向流搅拌器包括连接在旋转轴的外壁的第一套筒、环形分布第一套筒上的第一圆环以及周向连接在第一圆环上的多个弧形桨叶，弧形桨叶上沿旋转轴的方向设置有轴向桨叶。

本实用新型的驱动件驱使旋转轴转动，进而旋转轴带动轴向流搅拌器和径向流搅拌器轴向旋转，其中，轴向流搅拌器中的弧形桨叶上设置有轴向桨叶，且轴向桨叶沿旋转轴的方向布设，故而当旋转轴转动时，轴向流搅拌器整体也随之转动，在弧形桨叶的作用下，其旋转时可以推动反应介质轴向移动，并在轴向桨叶的作用下继续搅拌。轴向流搅拌器和径向流搅拌器沿旋转轴上下交错分布，使得在反应器内连续流动的介质在轴向流和径向流两种流动状态交替出现，反复混合，达到充分混合的效果，反应器的温度分布更均匀，为气-液反应系统提供最佳的传递条件，提高了反应速率。

进一步地，上述径向流搅拌器包括连接在旋转轴外壁的第二套筒、环形分布在第二套筒上的第二圆环以及周向连接在第二圆环上的径向桨叶，径向桨叶呈半圆形结构。

进一步地，上述驱动件包括电机、与电机的输出端连接的减速器以及连接在反应罐的顶部外壁的机架，减速器固定在机架上，且减速器的输出端伸入至反应罐内并与所示旋转轴连接。

进一步地，上述反应罐的外壁设置有用于支撑的固定架。

进一步地，上述反应罐的内壁且靠近底部的位置处径向设置有连接板，连接板上设置有与旋转轴配合的中轴承。

本实用新型通过在反应罐内壁设置连接板，并在连接板上设置与旋转轴配合的中轴承，当旋转轴在电机和减速器的驱动下转动时，可避免较远一端的旋转轴发生抖动，提高了转动的稳定性。

进一步地，上述反应罐的外壁开设有检修人孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过轴向流搅拌器和径向流搅拌器，使得在反应器内连续流动的介质在轴向流和径向流两种流动状态交替出现，反复混合，达到充分混合的效果。

2、本实用新型的反应器在轴向流搅拌器和径向流搅拌器的作用下，使得反应器内的温度分布更均匀，从而为气-液反应系统提供最佳的传递条件，提高了反应速率。

附图说明

图1为组合搅拌型混流反应器的结构示意图；

图2为径向流搅拌器的结构示意图；

图3为轴向流搅拌器的侧视结构示意图。

图中：1-反应罐、11-进气管、12-进液管、13-排气管、14-出料管、2-旋转轴、3-驱动件、31-电机、32-减速器、33-机架、4-轴向流搅拌器、41-第一套筒、42-第一圆环、43-弧形桨叶、44-轴向桨叶、5-径向流搅拌器、51-第二套筒、52-第二圆环、53-径向桨叶、6-固定架、7-连接板、71-中轴承、8-检修人孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种组合搅拌型混流反应器，包括反应罐1以及轴向布设在反应罐1内的旋转轴2，反应罐1采用立式反应罐，反应罐1的侧壁且靠近底部的位置处分别设置有进气管11和进液管12，气体通过进气管11进入到反应罐1内，液体通过进液管12进入到反应罐1内，反应罐1的侧壁设置有排气管13，排气管13用于必要时进行排气，反应罐1的顶部设置有出料管14，上述进入反应罐1内的气体介质和液体介质充分反应后，通过出料管14排出，且出料管14伸入反应罐1内并向底部延伸。

反应罐1的顶部设置有用于驱使旋转轴2转动的驱动件3，旋转轴2上分别设置有多个轴向流搅拌器4和多个径向流搅拌器5，且多个轴向流搅拌器4和多个径向流搅拌器5交错分布，轴向流搅拌器4和径向流搅拌器5沿旋转轴2呈上下交错分布。其中，轴向流搅拌器4包括连接在旋转轴2的外壁的第一套筒41、环形分布第一套筒41上的第一圆环42以及周向连接在第一圆环42上的多个弧形桨叶43，弧形桨叶43上沿旋转轴2的方向设置有轴向桨叶44。当旋转轴2在驱动件3的作用下转动时，其带动第一套筒41、第一圆环42以及弧形桨叶43和轴向桨叶44跟随旋转，弧形桨叶43在旋转时其本身呈弧形会通过旋转推动与之接触的介质沿轴向移动，使得介质存在轴向方向的流动，并在轴向桨叶44的作用下进一步驱使其搅拌，搅拌更充分。

驱动件3包括电机31、与电机31的输出端连接的减速器32以及连接在反应罐1的顶部外壁的机架33，减速器32固定在机架33上，且减速器32的输出端伸入至反应罐1内并与所示旋转轴2连接，减速器32采用现有行星减速器，机架33通过螺栓连接在反应罐1的顶部，同时反应罐1的顶部开设有与内部连通的通孔，使得减速器32的输出端可与旋转轴2连接并驱使其转动。

径向流搅拌器5包括连接在旋转轴2外壁的第二套筒51、环形分布在第二套筒51上的第二圆环52以及周向连接在第二圆环52上的径向桨叶53，径向桨叶53呈半圆形结构。在本实施例中，第一套筒41和第二套筒51可以与旋转轴2的外壁焊接，在本实用新型的其他实施例中，第一套筒41和第二套筒51也可以与旋转轴2的外壁卡接或者螺纹连接，通过卡接或者螺纹连接的方式便于安装和拆卸。第二套筒51在旋转轴2的作用下带动第二圆环52和径向桨叶53旋转，径向桨叶53沿反应罐1径向分布，其转动时半圆形结构与介质接触时会带动介质径向移动，使得介质存在径向方向的流动，并对其搅拌。通过轴向流搅拌器4和径向流搅拌器5，且轴向流搅拌器4和径向流搅拌器5交错分布在旋转轴2上，使得在反应器内连续流动的介质在轴向流和径向流两种流动状态交替出现，反复混合，达到充分混合的效果，反应器的温度分布更均匀，为气-液反应系统提供最佳的传递条件，提高了反应速率。

优选地，为了便于反应罐1的安装，反应罐1的外壁设置有用于支撑的固定架6。

为了提高旋转轴2转动的稳定性，反应罐1的内壁且靠近底部的位置处径向设置有连接板7，连接板7上设置有与旋转轴2配合的中轴承71。

为了便于检修，在反应罐1的外壁开设有检修人孔8。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种组合搅拌型混流反应器，包括反应罐(1)以及轴向布设在反应罐(1)内的旋转轴(2)，其特征在于：所述反应罐(1)的顶部设置有用于驱使所述旋转轴(2)转动的驱动件(3)，所述旋转轴(2)上分别设置有多个轴向流搅拌器(4)和多个径向流搅拌器(5)，且多个所述轴向流搅拌器(4)和多个所述径向流搅拌器(5)交错分布；

所述反应罐(1)的侧壁且靠近底部的位置处分别设置有进气管(11)和进液管(12)，所述反应罐(1)的侧壁设置有排气管(13)，所述反应罐(1)的顶部设置有出料管(14)，且所述出料管(14)伸入所述反应罐(1)内并向底部延伸；

所述轴向流搅拌器(4)包括连接在所述旋转轴(2)的外壁的第一套筒(41)、环形分布所述第一套筒(41)上的第一圆环(42)以及周向连接在所述第一圆环(42)上的多个弧形桨叶(43)，所述弧形桨叶(43)上沿所述旋转轴(2)的方向设置有轴向桨叶(44)。

2.根据权利要求1所述的组合搅拌型混流反应器，其特征在于，所述径向流搅拌器(5)包括连接在所述旋转轴(2)外壁的第二套筒(51)、环形分布在所述第二套筒(51)上的第二圆环(52)以及周向连接在所述第二圆环(52)上的径向桨叶(53)，所述径向桨叶(53)呈半圆形结构。

3.根据权利要求1所述的组合搅拌型混流反应器，其特征在于，所述驱动件(3)包括电机(31)、与所述电机(31)的输出端连接的减速器(32)以及连接在所述反应罐(1)的顶部外壁的机架(33)，所述减速器(32)固定在所述机架(33)上，且所述减速器(32)的输出端伸入至所述反应罐(1)内并与所示旋转轴(2)连接。

4.根据权利要求1所述的组合搅拌型混流反应器，其特征在于，所述反应罐(1)的外壁设置有用于支撑的固定架(6)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的组合搅拌型混流反应器，其特征在于，所述反应罐(1)的内壁且靠近底部的位置处径向设置有连接板(7)，所述连接板(7)上设置有与所述旋转轴(2)配合的中轴承(71)。

6.根据权利要求5所述的组合搅拌型混流反应器，其特征在于，所述反应罐(1)的外壁开设有检修人孔(8)。