本發(fā)明屬于轉鼓式反應器領域。
背景技術:
反應釜即為化學反應或物理反應的容器,通過對反應釜的結構設計和參數(shù)配置,可實現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻等功能。反應釜廣泛應用于石油、化工、醫(yī)藥及冶金等領域,反應釜的材質一般有碳猛鋼、不銹鋼、鎳基合金及其它復合材料等。
現(xiàn)有的反應釜通常包括反應釜本體、攪拌軸和電機,反應釜本體內設有進料口和出料口,攪拌軸同軸設置在電機的輸出端并位于反應釜本體內。然而,在實際操作過程中,經常會有需要在高壓環(huán)境下進行混合反應的氣體和液體,而現(xiàn)有的結構由于需要反應釜和攪拌軸轉動連接,通常來說,密封性不好,從而導致反應釜本體內的壓強不夠。同時,現(xiàn)有的化工廠中,會有大量的需要加熱的混合反應,而這些反應中,又不需要很強的密封性。由于現(xiàn)有的設備都是單獨存在的,每個設備單獨占用一個空間,如果能將幾個設備組合在一起,勢必能減少占用的空間,增加空間的使用率。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種組合式反應釜,以增加空間的利用率。
為了達到上述目的,本發(fā)明的基礎方案提供一種組合式反應釜,包括用于液體和氣體反應的第一反應釜,所述第一反應釜上設有進氣管、排料口和進料門,還包括第二反應釜,所述第一反應釜和第二反應釜之間設有連通管,所述第二反應釜設于第一反應釜上方,所述連通管上設有泵機,所述第一反應釜內設有溶液箱和用于驅動溶液箱轉動的轉動機構,所述溶液箱的側壁上設有出液口,所述溶液箱的側壁上設有填料,所述填料與進氣管對應設置,所述第二反應釜內設有攪拌裝置,所述攪拌裝置上設有用于驅動轉動機構的驅動單元。
本基礎方案的原理和有益效果在于:
氣體加壓后從進氣管中第一反應釜,在氣體壓力的作用下吹向填料。啟動攪拌裝置,第二反應釜工作。同時,在驅動單元的帶動下,第一反應釜中的轉動機構轉動,從而帶動轉盤轉動,在離心力的作用下,溶液箱內的溶液進入填料中,與氣體充分混合后甩出。在此過程中,液體被填料分散、破碎形成極大的、不斷更新的表面積,曲折的流道加劇了液體表面的更新。這樣,在填料內形成了極好的傳質與反應條件。當氣體和液體充分反應后,則可將反應后的物質從反應釜的排出口中排出。
本方案將兩個反應釜組合在一起,有效的利用了反應釜上方的空間,增加了空間的利用率。同時,第二反應釜中反應后的溶液可通過泵機泵入到第一反應釜中進行反應,操作方便,由于距離短,能量的損耗也比較少。并且,由于轉動機構由外部的驅動單元驅動,也有效的解決了第一反應釜密封性不好的問題。
方案二:此為基礎方案的優(yōu)選,所述攪拌裝置包括電機、攪拌軸和攪拌桿,所述攪拌軸連接在電機的輸出軸上,所示攪拌桿連接在攪拌軸上。該攪拌裝置結構簡單,安裝方便,很適合第二反應釜這樣對密封性要求不高的反應。
方案三:此為方案二的優(yōu)選,所述驅動單元包括電磁鐵和用于電磁鐵供電的電源,所述電磁鐵固定在攪拌軸的下端,所述電磁鐵包括鐵芯和防水的連接線,還包括旋轉接頭,所述攪拌軸為空心軸,所述連接線的一端連接在電源上,另一端穿過旋轉接頭和攪拌軸之后纏繞在鐵芯上,所述轉動機構包括轉盤、連接軸和磁性件,所述磁性件位于轉盤的半圓內,且磁性件與電磁鐵對應設置。
操作時,電機帶動攪拌軸轉動,從而帶動攪拌桿將物料混合。同時,電磁鐵通電,產生磁力,電磁鐵則帶動磁性件轉動,進而驅動溶液箱轉動。一方面來說,由于第一反應釜內不采用轉動密封的方式,密封性大大增強。另一方面來說,電磁鐵在工作時,會產生大量的熱量,而該熱量剛好為第二反應釜中物料的反應提供了所需的熱量,同時,由于熱量被物料吸收,電磁鐵也不會因為過熱而降低使用壽命。
方案四:此為方案二的優(yōu)選,所述電磁鐵上涂設有防水層。防水層的設置,有效的防止水進入電磁鐵中,確保電磁鐵始終能產生磁力。
方案五:此為方案二的優(yōu)選,還包括偏心盤和第二攪拌桿,所述偏心盤固定在連接軸上,所述第二攪拌桿鉸接在偏心盤上。由于第二攪拌桿是鉸接在偏心盤上,則第二攪拌桿在攪拌的時候,會產生擺動,攪拌的范圍更大,攪拌效果更好。而偏心盤的設置,使得不同的第二攪拌桿的攪拌范圍不同,更易形成紊流,攪拌效果更好。
方案六:此為方案五的優(yōu)選,所述第二攪拌桿的數(shù)量為多個,且沿偏心盤外沿均勻設置。多個第二攪拌桿的設置,更易形成紊流,攪拌效果好。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例組合式反應釜的結構示意圖。
圖2為圖1中填料的剖視圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
說明書附圖中的附圖標記包括:第一反應釜10、進氣管101、軸承102、連接軸21、填料22、密封球221、出液通道222、溶液箱23、轉盤25、偏心盤26、第二攪拌桿27、磁性件31、電磁鐵32、泵機41、連通管42、攪拌軸51、第一攪拌桿52、旋轉接頭60、保護殼70、第二反應釜80。
如圖1所示,本方案主要包括兩部分,下方為第一反應釜10,上方為第二反應釜80。第一反應釜10和第二反應釜80之間通過連通管42連通,且連通管42上設有泵機41。第一反應釜10和第二反應釜80均有普通反應釜的裝置,比如進氣管、進料門、出料口之類的裝置,由于是現(xiàn)有技術,就不過多贅述。第一反應釜10的進氣口處還設有方便進高壓氣的進氣管101。
第二反應釜80的上設有攪拌裝置,攪拌裝置包括固定在機架上的電機和伸入第二反應釜80內的攪拌軸51和第一攪拌桿52。另外,攪拌裝置上還設有驅動單元,驅動單元包括電磁鐵32和用于電磁鐵32供電的電源。電磁鐵32固定在攪拌軸51的下端,電磁鐵32包括鐵芯和防水的連接線。電磁鐵32上涂設有防水層。防水層的設置,有效的防止水進入電磁鐵32中,確保電磁鐵32始終能產生磁力。另外,還包括旋轉接頭60,攪拌軸51為空心軸,連接線的上端連接在電源上,下端穿過旋轉接頭60和攪拌軸51之后纏繞在鐵芯上。
第一反應釜10包括反應釜本體、溶液箱23和轉動機構,轉動機構包括轉盤25、連接軸21和磁性件31,磁性件31位于轉盤25的半圓內,且磁性件31與電磁鐵32對應設置。反應釜的底部中心安裝有軸承102,其中一根連接軸21的下端安裝在軸承102內,并可在軸承102內轉動。溶液箱23則焊接在該連接軸21的上端。溶液箱23的側壁上設有出液口,同時,在其側壁上保護了一層填料22。另一根連接軸21上則焊接有偏心盤26,偏心盤26上鉸接有第二攪拌桿27,第二攪拌桿27沿偏心盤26均勻設置,且該連接軸21的下端則焊接在溶液箱23的上方,上端則與轉盤25焊接。轉盤25上則設有磁性件31,磁性件31與電磁鐵32相同,并也和電磁鐵32相似的設置,磁性件31位于轉盤25的半圓中。
另外,如圖2所示,填料22上還設有與出液口對應的出液通道222,出液通道222傾斜向下設置,出液通道222包括小徑段和大徑段,小徑段設有密封球221,為了確保密封球221移動,可以將小徑段設置為漏斗狀。大徑段則設有用于容納密封球221的球槽和若干個用于排液的出液孔。當溶液箱23不轉動時,密封球221在重力的作用下可將出液通道222堵塞。當溶液箱23轉動時,密封球221在離心力的作用下容納在球槽中,溶液則從溶液箱23中甩出,進入到填料22中,與氣體充分接觸反應。
具體工作時,氣體加壓后從進氣管101中第一反應釜10,在氣體壓力的作用下吹向填料22。啟動攪拌裝置,第二反應釜80工作。同時,在驅動單元的帶動下,第一反應釜10中的轉動機構轉動,從而帶動轉盤25轉動,在離心力的作用下,溶液箱23內的溶液進入填料22中,與氣體充分混合后甩出。在此過程中,液體被填料22分散、破碎形成極大的、不斷更新的表面積,曲折的流道加劇了液體表面的更新。這樣,在填料22內形成了極好的傳質與反應條件。當氣體和液體充分反應后,則可將反應后的物質從反應釜的排出口中排出。
本方案將兩個反應釜組合在一起,有效的利用了反應釜上方的空間,增加了空間的利用率。同時,第二反應釜80中反應后的溶液可通過泵機41泵入到第一反應釜10中進行反應,操作方便,由于距離短,能量的損耗也比較少。并且,由于轉動機構由外部的驅動單元驅動,也有效的解決了第一反應釜10密封性不好的問題。
以上所述的僅是本發(fā)明的實施例,方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出,對于本領域的技術人員來說,在不脫離本發(fā)明結構的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍,這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準,說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。