CN103111252A - 一种解决回流粘壁问题的反应釜 - Google Patents
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Abstract
一种解决回流粘壁问题的反应釜：反应釜釜体、转盘分布器、回流冷凝导管和冷凝器。将反应生成水蒸气经冷凝后回流到转盘分布器上，利用转盘离心力作用，将冷凝水分布到反应釜壁上，有效的解决了反应物回流粘壁问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种反应釜，是对已有反应釜结构的改进。
背景技术
反应釜是广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等生产型用户和各种科研实验项目的研究，用来完成水解、中和、结晶、蒸馏、蒸发、储存、氢化、烃化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工艺过程的容器。根据不同的生产工艺和操作条件，反应釜的设计结构及参数不同，即反应釜的结构样式不同，属于非标的容器设备。现有反应釜的结构多由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。
在精细化工领域，由于对产品纯度要求较高，一般一种产品使用一个单独的反应釜进行生产。此外，对于反应釜的清洗，也是保障产品纯度的常见措施。但是，在生产过程中产生的杂质对于产品纯度的影响，使用一般的反应釜难以消除。产生杂质的原因有多种，例如反应釜轴承在运转过程中产生磨损而落下的微细颗粒等物理杂质，可以通过杂质收纳装置予以减免。然而此类装置无法去除反应过程中由于装置局限而产生的化学杂质。
在生产实践过程中最为常见的，就是反应釜的回流粘壁问题。所谓回流粘壁，即物料中水分蒸发后，液面沉降，由于物料富有粘性，原有液面边缘的反应物会粘结在反应釜腔壁上，如果加热反应或反应放热较多，导致釜体温度较高，釜壁上的粘结物会产生结焦现象，结焦物质掉落产品中，导致产品纯度降低，必须采取后期处理来进行纯化。为避免回流粘壁而产生结焦杂质，需要对现有反应釜的结构和功能进行改进。出于成本考虑，该改进应当在反应釜现有结构的基础之上，进行简单而精巧的设计，既避免回流粘壁问题，又不会过于复杂而难以实现。
发明内容
本发明针对前述回流粘壁的问题和设备成本考虑，采用一种精巧的结构设计，有效的避免了反应物回流粘壁问题，同时不额外增加过多的设备部件，实现一种设计简单而容易实现的新型结构的反应釜。
该反应釜装置结构具体描述如下：
1、在普通反应釜搅拌轴的中上部安装一个圆形的转盘分布器；
2、在普通反应釜釜盖上开有两个小孔。用回流冷凝导管在釜体外连接一个冷凝器；
3、回流冷凝导管进入釜体后连接一个玻璃导管，玻璃导管指向转盘分布器，玻璃导管出口悬于转盘分布器盘心的上方。
该装置运行的方式如下：
1、物料在反应釜内进行反应；
2、反应条件为加热或者化学反应本身放热，导致反应物水分蒸发，蒸发的水蒸气通过反应釜盖上的气孔进入冷凝器冷却；
3、水蒸气经冷凝器冷却后产生的冷凝水，经回流冷凝导管和釜体内的玻璃导管流到转盘分布器上；
4、搅拌轴转动，带动转盘分布器转动，由于离心力作用，转盘分布器上的冷凝水被分布在反应釜壁上，形成水帘；
5、水帘由于重力作用沿反应釜壁流下，冲刷釜壁，及时清除反应物液面边缘粘结在釜壁上的残留物，避免残留物结焦。
以上过程与化学反应过程同步进行，能够及时清洗釜壁，有效的避免回流粘壁、结焦和杂质产生。清洗釜壁的冷凝水由化学反应本身产生，无需另外投料。且转盘分布器利用搅拌轴动力转动，无需提供额外的动力。该反应釜装置结构简单、实用。
附图说明
图1一种解决回流粘壁问题的反应釜结构图；
具体实施方式
装置结构如下：
（1）在普通反应釜搅拌轴的中上部安装一个圆形的转盘分布器。该转盘分布器由硬质聚氨酯树脂之类轻质耐腐蚀材料制作。转盘分布器用箍紧固在搅拌轴上；
在本发明的一个具体实施例当中，釜腔内径60cm，圆形转盘分布器直径40cm，厚度为5cm。转盘分布器由硬质聚氨酯树脂的发泡体制作。转盘分布器紧固箍松紧可调，转盘分布器的位置可以沿搅拌轴上下调节。转盘分布器盘心微微凹陷，可以收纳回流的冷凝水；
（2）在普通反应釜釜盖上开有两个小孔。用回流冷凝导管在釜体外连接一个冷凝器。其中，釜盖上的水蒸气出气孔位于釜盖偏中心位置，回流冷凝管进水孔位于釜盖偏边缘位置；
（3）回流冷凝导管进入釜体后连接一个玻璃导管，玻璃导管指向转盘分布器，玻璃导管出口悬于转盘分布器盘心的上方。
该装置运行的一个实例：
1、容量10000ml的玻璃反应釜，其尺寸为550×480×2150（mm）。反应釜搅拌转速为680（转/分）。搅拌桨功率为180（w）；
2、距离釜盖下缘15cm处，垂直于搅拌轴，用紧固箍固定一个直径40cm的转盘分布器。该转盘分布器使用的材料为硬质聚氨酯树脂的发泡体；
3、反应釜釜盖上开有两个孔径为1cm的小孔。用回流冷凝导管在釜体外连接一个冷凝器。其中，釜盖上的水蒸气出气孔位于釜盖偏中心位置，回流冷凝管进水孔位于釜盖偏边缘位置；
4、在反应釜中投液料4000ml，开始搅拌。反应过程放热，反应物水分蒸发，蒸发的水蒸气通过反应釜盖上的气孔进入冷凝器冷却。水蒸气经冷凝器冷却后产生的冷凝水，经回流冷凝导管和釜体内的玻璃导管流到转盘分布器上并部分积蓄；
5、随着搅拌轴的转动，带动转盘分布器转动，由于离心力作用，转盘分布器上的冷凝水被分布在反应釜壁上，形成水帘。水帘由于重力作用沿反应釜壁流下，冲刷釜壁，及时清除反应物液面边缘粘结在釜壁上的残留物，避免了残留物结焦。
Claims (8)
1.一种解决回流粘壁问题的反应釜，其特征在于包括以下部分：
（1）反应釜釜体
（2）转盘分布器
（3）回流冷凝导管和冷凝器。
2.根据权利要求1所述的解决回流粘壁问题的反应釜，其特征在于：所述第（1）部分反应釜釜体包括以下部分：
a、釜腔
b、釜盖 釜盖上开有两个小孔
c、搅拌桨、搅拌桨轴及电动马达
d、反应釜支架。
3.根据权利要求2所述的解决回流粘壁问题的反应釜，其特征在于：釜盖上开孔位置为：水蒸气出气孔位于釜盖偏中心位置，回流冷凝管进水孔位于釜盖偏边缘位置。
4.根据权利要求1所述的解决回流粘壁问题的反应釜，其特征在于：所述第（2）部分转盘分布器为圆形，该转盘分布器由硬质聚氨酯树脂之类轻质耐腐蚀材料制作，转盘分布器用箍紧固在搅拌轴上。
5.根据权利要求4所述的解决回流粘壁问题的反应釜，其特征在于：转盘分布器紧固箍松紧可调，转盘分布器的位置可以沿搅拌轴上下调节，转盘分布器盘心微微凹陷，可以收纳回流的冷凝水。
6.根据权利要求1所述的解决回流粘壁问题的反应釜，其特征在于：所述第（3）部分回流冷凝导管和冷凝器的结构为：其中一根回流冷凝导管接驳在釜盖上的水蒸气出气孔上，另外一根回流冷凝导管接驳在釜盖上的进水孔上，两根回流冷凝导管中间接冷凝器。
7.根据权利要求1所述的解决回流粘壁问题的反应釜，其特征在于：清洗釜壁的冷凝水由化学反应本身产生，无需另外投料。
8.根据权利要求1所述的解决回流粘壁问题的反应釜，其特征在于：转盘分布器利用搅拌轴动力转动，无需提供额外的动力。
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