CN220610314U - 一种反应装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种反应装置。该反应装置包括反应单元和取样单元；所述反应单元的器壁上设有开口；所述取样单元包括螺杆和壳体；其中，所述螺杆可经由所述开口进入所述反应单元内部；所述壳体的至少部分环绕所述螺杆外围，并且与所述开口密封连接；所述壳体设有取样口，所述取样口位于所述螺杆下方。该反应装置至少具有如下的有益效果的至少之一：可对反应装置中的物料进行自动取样，在取样过程中不会发生机械损伤，密闭性好，环境污染小，安全性高。

Description

一种反应装置

技术领域

本公开涉及化工装置领域，具体涉及一种反应装置。

背景技术

在固体粉末状化学物质(例如促进剂)的生产过程中，通常需要对反应中间过程的固体粉末中间反应产物进行取样分析，以更好的了解反应进程。目前对中间反应产物进行取样的方法普遍为打开反应装置的手孔进行手动取样，但多次开闭手孔易对反应装置造成机械损伤，降低反应装置的使用寿命。此外，在手动取样过程中，反应装置中的有机气体或有毒物质极易自手孔中泄露出来，对环境造成污染、危害工作人员的身体健康。

因此，目前的反应装置仍有待改进。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种固体粉末自动取样的反应装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种反应装置，所述反应装置包括：反应单元和取样单元；所述反应单元的器壁上设有开口；所述取样单元包括螺杆和壳体，其中，所述螺杆可经由所述开口进入所述反应单元内部；所述壳体的至少部分环绕所述螺杆外围，并且与所述开口密封连接；所述壳体设有取样口，所述取样口位于所述螺杆下方。

进一步地，所述取样单元包括控制组件，所述控制组件与所述螺杆相连以控制所述螺杆进行正向转动或者反向转动。

更进一步地，所述壳体的一端通过连接法兰与所述反应单元的开口密封连接。

再更进一步地，所述壳体的另一端与所述控制组件连接。进一步地，所述控制组件包括电机以及减速机的至少之一。

进一步地，所述螺杆为双螺旋螺杆。

进一步地，所述壳体的内壁与所述螺杆之间的间隙为2～8mm。

进一步地，所述取样单元包括与所述取样口相连的气体置换阀。

进一步地，所述壳体进一步包括主体部以及连接部，所述主体部环绕所述螺杆外围，所述连接部垂直于所述双螺旋螺杆延伸方向，所述连接部连接所述主体部以及所述取样口；所述连接部和所述取样口之间进一步具有控制阀；所述连接部的两端分别具有和所述主体部相连的第一开口以及和所述控制阀相连的第二开口。

更进一步地，所述第一开口的面积大于所述第二开口的面积。

更进一步地，所述第一开口为矩形，所述第二开口为圆形，且所述矩形的长边长度和所述主体部的宽度相一致，所述圆形的直径和矩形的短边长度相一致。

更进一步地，所述控制阀远离所述连接部的一侧具有出料嘴，所述出料嘴为锥状结构。

更进一步地，所述第一开口为矩形，所述第二开口为圆形，所述出料嘴的开口为圆形。

更进一步地，所述控制阀为快开式法兰或蝶阀。

更进一步地，所述控制阀下方具有物料收集桶。

进一步地，所述螺杆的长度为250mm～450mm。

本实用新型的有益效果包括以下的至少之一：

1、本实用新型的取样单元，可对反应装置中的物料进行自动取样，可避免人工取样带来的操作不确定性，以及有毒有害气体等对操作人员可能造成的伤害；

2、本实用新型通过螺杆旋转的方式实现取样，和反复开合手孔的方式相比，取样过程中不易对装置造成机械损伤，可延长反应装置的使用寿命；

3、本实用新型的反应装置的取样单元具有较好的密闭性，可大幅降低甚至避免有机气体的泄露风险，提高安全性，降低环境污染。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本公开进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本公开范围的限制。

图1为本实用新型的反应装置的结构示意图；

图2为本实用新型的反应装置的部分结构示意图；

图3为本实用新型的反应装置的部分结构示意图；

图4为本实用新型的反应装置的部分结构正视图；

图5为本实用新型的反应装置的部分结构俯视图；

图6为本实用新型的反应装置的部分结构侧视图。

附图标记说明：100-反应单元，110-开口，10-连接法兰，200-取样单元，210-螺杆，220-壳体，221-取样口，222-主体部，223-连接部，223A-第一开口，223B-第二开口，230-控制组件，231-减速机，232-电机，240-控制阀，250-出料嘴，20-物料收集桶。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种反应装置。参考图1，该反应装置包括反应单元100和取样单元200，在反应单元100的器壁上设有开口110，用于与取样单元200相连。取样单元200包括螺杆210和壳体220。螺杆210可经由开口110反向转动进入反应单元100内部，或者自反应单元100内部进行正向转动出来。壳体220位于螺杆210外围将螺杆210围绕在内，并且与反应单元100的开口110密封连接。此外，壳体220设有取样口221，并且取样口221位于螺杆210下方。在取样时，螺杆210通过开口110反向转动进入反应单元100内部进行取样，而后自反应单元100内部正向转动出来，将反应物料带至取样口221处，收集取样口221处的物料。

该反应装置至少具有如下的有益效果的至少之一：可对反应装置中的物料进行自动取样，在取样过程中不会发生机械损伤，密闭性好，环境污染小，安全性高。

下面根据本实用新型的具体实施例，对该反应装置的各个单元以及部件进行进一步详细说明：

根据本实用新型的实施例，该取样单元200所取得的样品可以为固态的。具体地，可以为固态粉末样品，并且其性质不受特别的限制。例如，取样单元200自反应单元100中获取的可以是不易操作人员直接接触的有毒性样品，或无毒但易氧化或易分解的样品。反应单元100的具体结构、在反应装置中的作用不受特别限制。在一个具体实施例中，反应单元100内具有需要在反应装置运行过程中进行取样分析的样品。例如，反应单元100可用于形成或是临时承载由其他反应装置所生产的样品、需要监控质量的中间产物等。反应单元100上开口110的位置不受特别的限制，只要可以与取样单元200相连，使得螺杆210通过该开口110进入反应单元100内部进行取样即可。例如可以在反应单元100器壁的中下部，优选地在下部，使得在反应物料较少时也可以进行取样。

根据本实用新型的实施例，参考图2，取样单元200进一步包括控制组件230。壳体220的一端与反应单元100的开口110密封连接，另一端与控制组件230连接。此外，控制组件230与螺杆210相连以控制螺杆210进行正向转动或者反向转动由此，可在螺杆210正向转动时将反应单元100内的样品带出，并在螺杆210反向转动时将样品带回反应单元100内。位于螺杆210上的样品运动至取样口221处时，在重力作用下自取样口221掉落，从而实现自动取样。

根据本实用新型的实施例，为了提高反应装置的密闭性，壳体220的内壁可紧贴螺杆210设置。参考图4和图5，螺杆210可以为双螺旋螺杆。双螺旋螺杆的两根螺杆210上的螺纹交错排布，双螺旋两根螺杆210之间充满样品，由此可提高取样时反应装置的密闭性。在一些实施例中，壳体220的至少部分的内壁与螺杆210之间的间隙可为2～8mm，例如，可以为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm或者8mm，优选地可以为5mm。如前所述，螺杆210的螺纹处承载物料之后被正向转动出来，因此在螺杆210带动物料一起旋转的过程中会对物料产生挤压作用。发生挤压的物料可填充在壳体220内壁与螺杆210之间的间隙，进而通过螺杆210及其上的物料即可实现反应单元100内部的密封。当壳体220内壁与螺杆210之间的间隙在上述范围内时，可较为容易地利用物料填充螺纹和壳体220内壁之间的间隙，并保证螺杆210可以在壳体220内部的空间较为顺畅地进行旋转，并且取样口221设置在螺杆210的下方，因此在取样过程中，移动至取样口221上方的物料会在重力作用下落入取样口221，螺杆210上其余位置的物料仍在壳体220的限制下保留在螺杆210上，从而可以保证装置的密闭性。在下次进行取样时，可在取样口221关闭的情况下，启动螺杆210反向转动，使螺杆210上存在的上批物料退回至反应装置100内。并可以使用氮气等惰性气体对系统进行置换，如置换一分钟左右。与直接打开手孔进行取样的方式相比，上述结构可以在取样口221打开的情况下仍旧保持反应单元100内部的密闭性。

根据本实用新型的实施例，壳体220与开口110之间可通过连接法兰10密闭连接。参考图5以及图6，在开口110和连接法兰10的中心具有使螺杆210从其中穿过进入反应单元100的通孔。

根据本实用新型的实施例，取样口221位于螺杆210下方，物料能够在螺杆210旋转至和取样口221相对应处时，通过重力作用掉落即可，取样口221的位置不受特别的限制。例如，在沿着螺杆210延伸的方向上，取样口221可位于靠近反应单元100的一侧，也可位于远离反应单元100的一侧，只要便于取样即可。为了更好的实现对反应单元100内部的密封，取样口221的位置优选地为远离反应单元100的一侧，以使取样口221与开口110之间的螺杆210长度足以通过其上的物料实现密封作用。可根据螺杆210的具体长度来决定取样口221的位置，例如，当螺杆210较长时，取样口221可位于靠近反应单元100的一侧，当螺杆210较短时，取样口221可位于远离反应单元100的一侧。

根据本实用新型的一些实施例，螺杆210的长度可为250mm～450mm。例如，具体可以为250mm，260mm，280mm，300mm，320mm，350mm，380mm，400mm，420mm，450mm等。优选地为350mm。上述长度的螺杆210可充分实现反应单元100的密封，方便设置取样口221，并能够带出足够用于检测的物料。

根据本实用新型的实施例，参考图2至图4，上述装置通过和螺杆210相连的控制组件230可控制螺杆210相对于取样口221进行正向转动和反向转动，从而实现多次取样。具体地，控制组件230可包括电机232以及减速机231中的至少之一，如可包括电机232以及减速机231。由此，可实现对螺杆210旋转速度的准确控制。

根据本实用新型的实施例，参考图3，壳体220可进一步包括主体部222以及连接部223，主体部222环绕设置在螺杆210外围，连接部223垂直设置于螺杆210延伸方向上。主体部222与取样口221之间通过连接部223连接。并且在连接部223与取样口221之间可进一步包括控制阀240，以控制取样口221的打开或者关闭。控制阀240可为快开式法兰或蝶阀。其中，连接部223的两端分别具有和主体部222相连的第一开口223A以及和控制阀240相连的第二开口223B。第二开口223B与取样口221相连，例如第二开口223B可通过控制阀240与取样口221相连。此外，在控制阀240远离连接部223的一侧可具有出料嘴250，出料嘴250可呈锥状结构。出料嘴250的开口可以为圆形。在出料嘴250下方可具有物料收集桶20。

根据本实用新型的实施例，取样单元200可选地具有气体置换阀，该气体置换阀可与取样口221相连，以进一步提高装置的气密性。具体而言，为避免在螺杆210旋转过程中空气自取样口221进入反应单元100内部，在每次取样之前可关闭控制阀240，启动螺杆210反向转动，使螺杆210上存在的上批物料退回至反应单元100内，使退回至反应单元100的上批物料和反应单元100内物料混合均匀。然后打开气体置换阀使用惰性气体对反应装置进行气体置换，置换时间可以为1～5分钟，其中惰性气体可以为氮气。

根据本实用新型的实施例，在螺杆210向反应单元100内部反向转动的过程中，可控制控制阀240处于关闭状态，以此提高该装置的气密性。当螺杆210上承接有物料，向反应单元100外部正向转动的过程中，可控制控制阀240处于打开状态。此时反应单元100的开口110处可依靠螺杆210及其上的物料实现封闭。

根据本实用新型的实施例，为防止物料在取样口221上方堆积，可通过调节连接部223、出料嘴250、取样口221的形状来更好的控制取样。例如，可以令连接部223中第一开口223A的面积大于第二开口223B的面积。具体地，参考图6，可令连接部223具有倾斜的侧壁，以形成向下收缩的开口。例如，可以通过将连接部223设置为锥状体或上方下圆状结构，保证第一开口223A的面积大于第二开口223B的面积。具体而言，参考图5，连接部223的第一开口223A为矩形，第二开口223B为圆形，并且矩形的长边长度和主体部222的宽度相一致，圆形的直径和矩形的短边长度相一致，使取样口221处不存在积料死角。主体部222的宽度为垂直于螺杆210延伸方向上的宽度。更具体地，该宽度为主体部222设置有矩形的开口的平面，即主体部222位于螺杆210下方一侧的部分中，垂直于螺杆210延伸方向的宽度。其中术语“相一致”应作广义理解，即相一致的两部分尺寸大致相等，可具有工程上允许的公差范围内的差异。此外，可控制出料嘴250的形状来进行更好的取料。例如，参考图3，出料嘴250下方的取样口221的面积小于第一开口223A与第二开口223B的面积，出料嘴250的开口可为圆形，更具体地，可令出料嘴250最下端的开口，即取样口221为圆形。由此，可通过上方下圆的结构，形成类似漏斗形的形状，进而更有利于物料在重力作用下全部排出。

根据本实用新型的实施例，该反应装置可用于包括但不限于对反应物料进行自动取样，也可用于向反应单元100中输送物料，例如，当取样口221设置在螺杆210上方时，取样口221即为进样口，可向其中注入物料，通过双螺旋向反应单元100中输送物料。

总的来说，本实用新型提出的反应装置，通过将取样单元200和反应单元100连接来使用螺杆210对反应单元100中的物料进行取样。得到对反应单元100的物料进行自动取样且不会发生机械损伤、延长反应装置的使用寿命、具有良好的密闭性、提高安全性、降低环境污染的效果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，还可以是通信；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。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公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种反应装置，其特征在于，包括：反应单元和取样单元；

所述反应单元的器壁上设有开口；

所述取样单元包括螺杆和壳体；

其中，所述螺杆可经由所述开口进入所述反应单元内部；

所述壳体的至少部分环绕所述螺杆外围，并且与所述开口密封连接；

所述壳体设有取样口，所述取样口位于所述螺杆下方；

所述螺杆为双螺旋螺杆；

所述壳体的内壁与所述螺杆之间的间隙为2～8mm。

2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述取样单元包括控制组件，所述控制组件与所述螺杆相连以控制所述螺杆进行正向转动或者反向转动。

3.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述壳体的一端通过连接法兰与所述反应单元的开口密封连接。

4.根据权利要求3所述的反应装置，其特征在于，所述壳体的另一端与所述控制组件连接。

5.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述取样单元进一步包括与所述取样口相连的气体置换阀。

6.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述壳体进一步包括主体部以及连接部，所述主体部环绕所述螺杆外围，所述连接部垂直于所述螺杆延伸方向，所述连接部连接所述主体部以及所述取样口；所述连接部和所述取样口之间进一步具有控制阀；

所述连接部的两端分别具有和所述主体部相连的第一开口以及和所述控制阀相连的第二开口。

7.根据权利要求6所述的反应装置，其特征在于，所述取样单元满足以下条件的至少之一：

所述第一开口的面积大于所述第二开口的面积；

所述第一开口为矩形，所述第二开口为圆形，且所述矩形的长边长度和所述主体部的宽度相一致，所述圆形的直径和矩形的短边长度相一致；

所述控制阀远离所述连接部的一侧具有出料嘴，所述出料嘴为锥状结构；

所述第一开口为矩形，所述第二开口为圆形，所述出料嘴的开口为圆形。

8.根据权利要求6所述的反应装置，其特征在于，所述取样单元满足以下条件的至少之一：

所述控制阀为快开式法兰或蝶阀；

所述控制阀下方具有物料收集桶。

9.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述螺杆的长度为250mm～450mm。

10.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述控制组件包括电机以及减速机的至少之一。