本發(fā)明屬于有機(jī)化工合成技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種一體式反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

反應(yīng)器是一種實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、煉油、冶金、輕工等工業(yè)部門(mén)。按照結(jié)構(gòu)不同，常用的反應(yīng)器主要有管式反應(yīng)器、釜式反應(yīng)器、有固體顆粒床層的反應(yīng)器、噴射反應(yīng)器等。其中管式反應(yīng)器、釜式反應(yīng)器反應(yīng)最為廣泛。

以染料為例，由于其使用量巨大，所以一般需要工業(yè)化大量生產(chǎn)，在工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中，反應(yīng)器是必不可少的反應(yīng)設(shè)備。例如公開(kāi)號(hào)為CN204034669U的專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元，包括：帶有第一進(jìn)料口和第一出料口的進(jìn)料管殼，該進(jìn)料管殼內(nèi)設(shè)有用于將物料從第一進(jìn)料口送入進(jìn)料管殼內(nèi)的推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳；帶有第二進(jìn)料口和第二出料口的出料管殼，該出料管殼內(nèi)設(shè)有用于將物料從第二出料口送出的推進(jìn)式出料攪拌槳；所述的進(jìn)料管殼的第一出料口和出料管殼的第二進(jìn)料口通過(guò)轉(zhuǎn)接管密封連通。利用該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)物料的自動(dòng)進(jìn)料和出料。該反應(yīng)單元內(nèi)除推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳和推進(jìn)式出料攪拌槳外，沒(méi)有設(shè)置額外的攪拌槳，一個(gè)反應(yīng)單元很難滿足反應(yīng)需要，一般需要將多個(gè)反映單元串聯(lián)使用。

公開(kāi)號(hào)為CN 201746485 U的專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種間苯二胺連續(xù)水解制備間苯二酚的裝置，其中采用了水解反應(yīng)采用了塔式反應(yīng)器，塔式反應(yīng)器通過(guò)其內(nèi)設(shè)置交錯(cuò)設(shè)置的折流板，間接的延長(zhǎng)了物料的停留時(shí)間，但是由于折流板均與塔身垂直設(shè)置，所以，在折流板與塔身連接的部位容易物料堆積，出現(xiàn)反應(yīng)死角。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種一體式反應(yīng)器，該反應(yīng)器兼有塔式反應(yīng)器和管式反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)，物料混合均勻，無(wú)滯留死角，且物料停留時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)效果好。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種一體式反應(yīng)器，包括帶有進(jìn)料口和出料口的殼體，所述殼體側(cè)壁設(shè)有若干折流板和旁側(cè)攪拌槳，至少有一個(gè)旁側(cè)攪拌槳位于兩個(gè)相鄰折流板之間；所述旁側(cè)攪拌槳的中心軸以及折流板均向物料流動(dòng)方向傾斜。

采用本發(fā)明技術(shù)方案，通過(guò)折流板可變相的增加物料停留時(shí)間，保持了塔式反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，折流板向物料流動(dòng)方向傾斜，避免物料在折流板與殼體連接處滯留。同時(shí)在兩個(gè)相鄰折流板之間設(shè)置旁側(cè)攪拌槳，對(duì)折流板排出的物料進(jìn)行進(jìn)一步混合，同時(shí)對(duì)物料提供推動(dòng)力。

作為優(yōu)選，所述折流板與殼體側(cè)壁之間的夾角為20-90度，所述旁側(cè)攪拌槳與殼體側(cè)壁之間的夾角為20-90度。作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述折流板和旁側(cè)攪拌槳與殼體側(cè)壁之間的夾角為60-80度。作為更進(jìn)一步優(yōu)選，所述折流板與殼體側(cè)壁之間的夾角為65-75度，所述旁側(cè)攪拌槳與殼體側(cè)壁之間的夾角為55-65度。采用上述技術(shù)方案，在避免積料死角的同時(shí)，進(jìn)一步保證了物料的停留時(shí)間，保證反應(yīng)充分。

作為優(yōu)選，對(duì)于位于兩個(gè)相鄰折流板之間的旁側(cè)攪拌槳，靠近進(jìn)料口的折流板為進(jìn)料折流板，靠近出料口的折流板為出料折流板，該旁側(cè)攪拌槳與進(jìn)料折流板分別與殼體內(nèi)壁同一側(cè)相對(duì)固定。采用該技術(shù)方案時(shí)，一方面，攪拌槳設(shè)置在進(jìn)料折流板同側(cè)，降低物料對(duì)攪拌軸的破壞作用，同時(shí)，對(duì)物料起到推動(dòng)的作用，使得物料從進(jìn)料折流板的出口順利翻轉(zhuǎn)至出料折流板的出口，避免物料發(fā)生堵塞。

作為優(yōu)選，所述旁側(cè)攪拌槳的槳葉靠近殼體中軸線設(shè)置。采用該技術(shù)方案，進(jìn)一步提高攪拌槳的攪拌作用。

作為優(yōu)選，所述殼體內(nèi)設(shè)有溢流罐，溢流罐與殼體內(nèi)壁之間留有溢流間隙。溢流罐的設(shè)置，對(duì)物料起到了混合作用，物料在溢流罐中完成混合，混合后的物料經(jīng)過(guò)溢流間隙溢出。溢流罐設(shè)置的數(shù)量可根據(jù)需要確定，可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，設(shè)置的位置也可根據(jù)需要調(diào)整。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述殼體靠近進(jìn)料口的一端同軸設(shè)有進(jìn)料攪拌槳；所述溢流罐為一個(gè)或多個(gè)，其中至少有一個(gè)溢流罐設(shè)置在靠近進(jìn)料口處，所述進(jìn)料攪拌槳上設(shè)有位于該溢流罐內(nèi)的內(nèi)槳葉。內(nèi)槳葉的設(shè)置，進(jìn)一步增強(qiáng)溢流罐內(nèi)物料的混合。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述進(jìn)料攪拌槳底端穿過(guò)靠近進(jìn)料口的溢流罐，該端端部同時(shí)設(shè)有位于該溢流罐外部的外槳葉。外槳葉主要用于對(duì)溢流出來(lái)的物料進(jìn)一步混合。內(nèi)槳葉和外槳葉可采用現(xiàn)有的多種結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述殼體內(nèi)設(shè)置有V型集料板。V型集料板的設(shè)置，將周緣的物料收集到中心處，然后排出，進(jìn)一步起到混勻的作用。V型集料板設(shè)置的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，設(shè)置的位置也可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。對(duì)于圓形的殼體，所述V型集料板可采用倒錐形集料板。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述V型集料板為一個(gè)或多個(gè)，至少有一個(gè)V型集料板靠近進(jìn)料口設(shè)置，所述折流板和旁側(cè)攪拌槳設(shè)置在該V型集料板與出料口之間?？蓪型集料板與溢流罐配合設(shè)置，完成分料和集料的交替運(yùn)行，提高物料停留時(shí)間的同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)了物料混合。

作為優(yōu)選，所述V型集料板上設(shè)有換熱夾層；或者，所述V型集料板下方對(duì)應(yīng)設(shè)有倒V型的熱交換板。實(shí)現(xiàn)對(duì)V型集料板上物料的冷卻和加熱。比如對(duì)于需要冷卻物料的場(chǎng)合，可在V型集料板上設(shè)置夾層結(jié)構(gòu)，同時(shí)在夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)通冷凍水。

作為優(yōu)選，所述溢流罐上設(shè)有換熱夾層。實(shí)現(xiàn)對(duì)溢流罐內(nèi)物料的冷卻和加熱。比如對(duì)于需要冷卻物料的場(chǎng)合，可在溢流罐上設(shè)置夾層結(jié)構(gòu)，同時(shí)在夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)通冷凍水。

作為優(yōu)選，所述折流板或/和殼體上設(shè)有換熱夾層。實(shí)現(xiàn)對(duì)折流板上物料的冷卻和加熱。比如對(duì)于需要冷卻物料的場(chǎng)合，可在折流板上設(shè)置夾層結(jié)構(gòu)，同時(shí)在夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)通冷凍水。所述殼體上設(shè)有換熱夾層。實(shí)現(xiàn)對(duì)殼體內(nèi)物料的冷卻和加熱。比如對(duì)于需要冷卻物料的場(chǎng)合，可在殼體外設(shè)置夾層結(jié)構(gòu)，同時(shí)在夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)通冷凍水。作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述殼體外設(shè)有對(duì)所述換熱夾層提供循環(huán)換熱介質(zhì)的換熱單元。采用該技術(shù)方案，進(jìn)一步提高換熱效率。

V型集料板、溢流罐、折流板、殼體均設(shè)置換熱夾層時(shí)，可全方面對(duì)反應(yīng)器內(nèi)物料進(jìn)行冷卻或者加熱，提高加熱或者冷卻效果。

本發(fā)明中，旁側(cè)攪拌槳和折流板設(shè)置的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要確定和調(diào)整。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

(1)本發(fā)明的一體式反應(yīng)器同時(shí)設(shè)置折流板和旁側(cè)攪拌槳，結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，兼有塔式反應(yīng)器和管式反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)，物料混合均勻，無(wú)滯留死角，且物料停留時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)效果好。

(2)本發(fā)明在殼體側(cè)壁設(shè)置旁側(cè)攪拌軸，在滿足攪拌強(qiáng)度的前提下，降低了攪拌槳的軸向長(zhǎng)度，省略另外的固定件對(duì)攪拌軸進(jìn)行固定，同時(shí)，攪拌軸不易發(fā)生損壞。

(3)現(xiàn)有技術(shù)攪拌槳發(fā)生損壞時(shí)，必須停機(jī)檢修，而本發(fā)明由于設(shè)置了多個(gè)旁側(cè)攪拌槳，當(dāng)其中一個(gè)旁側(cè)攪拌槳發(fā)生損壞時(shí)，不影響反應(yīng)器的整機(jī)運(yùn)行，不需要停機(jī)檢修，大大提高了生產(chǎn)效率。

(3)本發(fā)明在V型集料板、溢流罐、折流板、殼體上均可設(shè)置換熱夾層，可全方面對(duì)反應(yīng)器內(nèi)物料進(jìn)行冷卻或者加熱，提高了物料的加熱或者冷卻效果，特別是對(duì)于需要冷卻的放熱反應(yīng)，大大提高了反應(yīng)器的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種一體式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的一種一體式反應(yīng)器中攪拌槳的結(jié)構(gòu)示意圖。

上述附圖中：

1、進(jìn)料口；2、出料口；3、殼體；4、折流板；4a、進(jìn)料折流板；4b、出料折流板；5、旁側(cè)攪拌槳；6、進(jìn)料攪拌槳；7、內(nèi)槳葉；8、外槳葉；9、溢流罐；10、軸承架；11、V型集料板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，一種一體式反應(yīng)器，包括帶有進(jìn)料口1和出料口2的殼體3，殼體側(cè)壁設(shè)有若干折流板4和旁側(cè)攪拌槳5，至少有一個(gè)旁側(cè)攪拌槳位于兩個(gè)相鄰折流板4之間；旁側(cè)攪拌槳5的中心軸以及折流板4均向物料流動(dòng)方向傾斜。

進(jìn)料口1設(shè)置在殼體3頂部，出料口2設(shè)置在殼體3底部，物料自上而下在重力和攪拌槳的雙重作用下流動(dòng)。殼體3頂部同軸設(shè)置有進(jìn)料攪拌槳6。進(jìn)料攪拌槳6上設(shè)有上下兩組槳葉，即內(nèi)槳葉7和外槳葉8，內(nèi)槳葉7位于外槳葉8上方。

殼體3內(nèi)靠近頂部的位置設(shè)有溢流罐9，溢流罐9與殼體內(nèi)壁之間設(shè)有溢流間隙，進(jìn)料攪拌槳6底部穿過(guò)溢流罐9底部，該端靠近端部安裝有上述的外槳葉8，外槳葉8位于溢流罐9底部外側(cè)。溢流罐的設(shè)置，對(duì)物料起到了混合作用，物料在溢流罐中完成混合，混合后的物料經(jīng)過(guò)溢流間隙溢出。內(nèi)槳葉7位于溢流罐9內(nèi)，對(duì)溢流罐9內(nèi)部的物料進(jìn)行攪拌混合。進(jìn)料攪拌槳6通過(guò)增強(qiáng)的軸承架10與殼體3內(nèi)壁固定，進(jìn)一步增強(qiáng)進(jìn)料攪拌槳6轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性。溢流罐9側(cè)壁設(shè)有換熱夾層，殼體3外同時(shí)設(shè)有對(duì)換熱夾層進(jìn)行換熱介質(zhì)輸送的換熱介質(zhì)進(jìn)料管和換熱介質(zhì)出料管，對(duì)于需要冷卻的物料，換熱介質(zhì)為冷凍水。

溢流罐9下方，殼體3內(nèi)壁固定有V型集料板11，V型集料板11上設(shè)有換熱夾層，殼體3外同時(shí)設(shè)有對(duì)換熱夾層進(jìn)行換熱介質(zhì)輸送的換熱介質(zhì)進(jìn)料管和換熱介質(zhì)出料管，對(duì)于需要冷卻的物料，換熱介質(zhì)為冷凍水。

V型集料板11下方分別設(shè)有三個(gè)上述的旁側(cè)攪拌槳5和三個(gè)折流板4。三個(gè)旁側(cè)攪拌槳5交錯(cuò)設(shè)置在殼體內(nèi)壁兩側(cè)，三個(gè)折流板4同樣交錯(cuò)設(shè)置在殼體內(nèi)壁兩側(cè)。對(duì)于位于兩個(gè)相鄰折流板4之間的旁側(cè)攪拌槳5，靠近進(jìn)料口1的折流板為進(jìn)料折流板4a，靠近出料口2的折流板為出料折流板4b，該旁側(cè)攪拌槳5與進(jìn)料折流板4a分別與殼體3內(nèi)壁同一側(cè)固定，實(shí)際安裝時(shí)折流板4一般通過(guò)插接固定在殼體3側(cè)壁，旁側(cè)攪拌槳5一般通過(guò)軸承座與殼體3側(cè)壁固定。攪拌槳5設(shè)置在進(jìn)料折流板4a同側(cè)，降低物料對(duì)攪拌軸的破壞作用，同時(shí)，對(duì)物料起到推動(dòng)的作用，使得物料從進(jìn)料折流板的出口翻轉(zhuǎn)至出料折流板的出口，避免物料發(fā)生堵塞。同時(shí)， 旁側(cè)攪拌槳5槳葉所在的旋轉(zhuǎn)平面與進(jìn)料折流板4a出料口排出的物料的進(jìn)料方向(近似從進(jìn)料折流板4a的出料口指向出料折流板4b的出料口)基本保證一致，進(jìn)一步避免物料發(fā)生堵塞等，同時(shí)節(jié)省了能耗。

本實(shí)施例中折流板4與殼體3側(cè)壁之間的夾角為70度，旁側(cè)攪拌槳5與殼體3側(cè)壁之間的夾角為60度。作為選擇，折流板4和旁側(cè)攪拌槳5與殼體3側(cè)壁之間的夾角為60-80度，可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。旁側(cè)攪拌槳5的槳葉靠近殼體中心軸設(shè)置。折流板4與旁側(cè)攪拌槳5均設(shè)有換熱夾層結(jié)構(gòu)。殼體3外同時(shí)設(shè)有對(duì)換熱夾層進(jìn)行換熱介質(zhì)輸送的換熱介質(zhì)進(jìn)料管和換熱介質(zhì)出料管，對(duì)于需要冷卻的物料，換熱介質(zhì)為冷凍水。

如圖2所示，旁側(cè)攪拌槳5為斜槳式結(jié)構(gòu)，對(duì)物料起到推動(dòng)作用，旁側(cè)攪拌槳5攪拌軸的長(zhǎng)度約300-500mm。側(cè)攪拌槳5直徑為200-300mm之間。側(cè)攪拌槳5具體尺寸大小可根據(jù)實(shí)際需要確定。

本實(shí)施例中反應(yīng)器實(shí)際運(yùn)行時(shí)：

物料首先從進(jìn)料口1進(jìn)入殼體3內(nèi)，物料首先收集與溢流罐9中，然后在內(nèi)槳葉7的攪拌作用下進(jìn)行初步混合；當(dāng)物料盛滿后，從溢流罐9的溢流間隙中排出，排出的物料在外槳葉8的作用下二次混合；溢流出來(lái)的物料進(jìn)入到V型集料板11內(nèi)，從V型集料板11中心的出料孔排出，在第一個(gè)旁側(cè)攪拌槳5攪拌下進(jìn)行進(jìn)一步混合，進(jìn)一步混合后的物料到達(dá)第一個(gè)折流板4的迎料面上，沿折流板4迎料面前行，然后從折流板4的出料口繼續(xù)向下流動(dòng)，然后依次經(jīng)過(guò)第二個(gè)側(cè)攪拌槳5的攪拌，第二個(gè)折流板4的折流作用，最終達(dá)到出料口。

采用本發(fā)明技術(shù)方案，通過(guò)折流板可變相的增加物料停留時(shí)間，保持了塔式反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，折流板向物料流動(dòng)方向傾斜，避免物料在折流板與殼體連接處滯留。同時(shí)在兩個(gè)相鄰折流板之間設(shè)置旁側(cè)攪拌槳，對(duì)折流板排出的物料進(jìn)行進(jìn)一步混合，同時(shí)對(duì)物料提供推動(dòng)力。