CN202951474U - 一种锥形底面搅拌反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锥形底面搅拌反应釜，包括釜体1和搅拌器，其特征是，釜体底面为中心锥形的椭圆底形式。该反应釜中采用中心锥形的椭圆底形式，粒子悬浮效率高、搅拌效果好。经测定，当粒子为小颗粒石英沙时，达到同样的搅拌效率，其功耗仅为平底反应釜的60％。

Description

一种锥形底面搅拌反应釜

技术领域

本实用新型涉及一种锥形底面搅拌反应釜，尤其涉及带有复合搅拌器的锥形底面搅拌反应釜。属于化工设备领域。 

背景技术

釜式搅拌反应器（反应釜）是化学品生产过程中的关键设备。决定了化工产品的品质、品种和生产能力。目前在化工生产中，普遍使用的釜式反应器有立式、卧式两种，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）等重要参数进行严格的调控。但釜体结构都是圆柱筒体，流体介质在釜内的流动形态不是完全均质的，搅拌装置的设计和使用非常重要。 

现有技术的反应釜，搅拌器多在反应釜正中垂直安装。反应釜的釜底一般为平面或圆弧状，这种结构的反应釜制造安装方便，但是液体，尤其是悬浮液，在反应釜中受到的剪切力不同。在搅拌反应过程中容易出现搅拌死区，影响物料的均匀混合。 

发明内容

在悬浮物料的反应中，使用轴向搅拌器时，在平底搅拌釜或圆弧底面搅拌釜产生的流型如图1所示，从搅拌器中排除的液体在釜内形成主环流的同时，还在产生诱导循环流，主环流虽然占据反应釜的绝大部分体积，但不能到达反应釜底中央以及反应釜底和反应釜壁的交接处，在这些地方虽然可以产生诱导循环流，但诱导循环流的流速很低，在这些位置容易产生固体粒子的沉积。为了消除这些沉积，就需要增大搅拌器的输入功率，造成能源的浪费。 

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种锥形底面搅拌反应釜。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种锥形底面搅拌反应釜，包括釜体1和搅拌器，其特征是，釜体底面为中心锥形的椭圆底形式。

所述搅拌反应釜还包括釜盖、传动装置、轴封装置、支承，均采用现有技术。本实用新型对釜体的高度和直径的比例没有限定。 

优选的，所述中心锥形的椭圆底形式为，釜体底面为椭圆形，釜体底面的中心为圆锥形，圆锥的底面直径为釜体内直径的25～35％，圆锥的高度h为釜体内直径的10～15％。 

优选的，所述搅拌反应釜还包括挡板5，挡板5的存在可增加搅拌效率，使得周向流转变成有利于固液悬浮的轴向流。挡板一般为4－8块，宽度为釜体直径的1/12～1/16。 

所述搅拌器为多层搅拌器，搅拌器由搅拌轴2、下层搅拌桨3和上层搅拌桨4组成。 

优选的，下层搅拌桨为平直型涡轮搅拌桨8；上层搅拌桨4为螺带，所述螺带由搅拌带7和支撑杆6组成，搅拌带7经支撑杆6连接在搅拌轴2上。 

搅拌带7以搅拌轴2为轴心螺旋式上升或下降。 

搅拌带7所在的平面与水平面的夹角为10～20度。 

优选的，搅拌带7的宽度为0.02~0.2米。 

优选的，搅拌带7形成的螺旋的至少一部分呈直径上大下小的锥形。 

优选的，所述圆盘涡轮搅拌桨8的桨叶为2~8个，且在连接段周围均匀安装。 

优选的，釜壁外设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、远红外加热、外(内)盘管加热等。 

优选的，反应釜材质为碳锰钢或不锈钢。 

搅拌釜内加入一定量的高粘度或悬浮物料，启动传动设备带动搅拌轴和安装在搅拌轴上的螺带、圆盘涡轮搅拌桨转动。物料在螺带和圆盘涡轮搅拌桨的双重搅拌下实现均匀混合。螺带的搅拌带7提起搅拌轴附近的物料，圆盘涡轮搅拌桨8的搅拌叶片又将这些物料下压，这样，物料能够旋转并上下翻腾搅拌，是物料混合均匀，得到充分搅拌。 

本实用新型的优点是： 

1）该反应釜中采用中心锥形的椭圆底形式，粒子悬浮效率高、搅拌效果好。经测定，当粒子为小颗粒石英沙时，达到同样的搅拌效率，其功耗仅为平底反应釜的60％。而使用粗颗粒时，其悬浮效率远远高于平底反应釜和锥形底面反应釜。因为固体粒子的悬浮不仅需要一定的流速，还需要一定的速度波动，在锥形底面的反应釜中，液体流动方向的转折更激烈，产生的速度波动大，更有利于粒子的悬浮。

2）采用多层搅拌，尤其是采用螺旋搅拌和涡轮搅拌相结合，可以适用于各种物料搅拌，尤其是悬浮物料的搅拌。 

3）本实用新型的反应釜设计合理，易于安装。 

附图说明

 图1为平底反应釜中的液体流型 

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本发明的搅拌器示意图。 

其中：1：釜体；2：搅拌轴；3：下层搅拌桨；4：上层搅拌桨；5：搅拌带；6：支撑杆6 ；7：搅拌带；8：涡轮搅拌桨。 

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行进一步说明，但本发明并不局限于此。 

实施例1 

一种锥形底面搅拌反应釜，包括釜体1和搅拌器，其特征是，釜体底面为中心锥形的椭圆底形式。所述中心锥形的椭圆底形式为，釜体底面为椭圆形，釜体底面的中心为圆锥形，圆锥的底面直径为釜体内直径的30％，圆锥的高度h为釜体内直径的12％。所述搅拌反应釜还包括釜盖、传动装置、轴封装置、支承，均采用现有技术。搅拌反应釜还包括挡板5，挡板为4块，宽度为釜体直径的1/12。

所述搅拌器为多层搅拌器，搅拌器由搅拌轴2、下层搅拌桨3和上层搅拌桨4组成。下层搅拌桨为平直型涡轮搅拌桨8；上层搅拌桨4为螺带，所述螺带由搅拌带7和支撑杆6组成，搅拌带7经支撑杆6连接在搅拌轴2上。搅拌带7以搅拌轴2为轴心螺旋式上升或下降。搅拌带7所在的平面与水平面的夹角为10度。搅拌带7的宽度为0.05米。搅拌带7形成的螺旋的至少一部分呈直径上大下小的锥形。 

所述圆盘涡轮搅拌桨8的桨叶为2个，且在连接段周围均匀安装。釜壁外设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、远红外加热、外(内)盘管加热等。 反应釜材质为不锈钢。 

实施例2 

其他同实施例1，不同之处在于：

一种锥形底面搅拌反应釜，包括釜体1和搅拌器，其特征是，釜体底面为中心锥形的椭圆底形式。所述中心锥形的椭圆底形式为，釜体底面为椭圆形，釜体底面的中心为圆锥形，圆锥的底面直径为釜体内直径的25％，圆锥的高度h为釜体内直径的10％。搅拌反应釜还包括挡板5，挡板为6块，宽度为釜体直径的1/14。

所述搅拌器为多层搅拌器，搅拌器由搅拌轴2、下层搅拌桨3和上层搅拌桨4组成。下层搅拌桨为平直型涡轮搅拌桨8；上层搅拌桨4为螺带，所述螺带由搅拌带7和支撑杆6组成，搅拌带7经支撑杆6连接在搅拌轴2上。搅拌带7以搅拌轴2为轴心螺旋式上升或下降。搅拌带7所在的平面与水平面的夹角为15度。搅拌带7的宽度为0.1米。搅拌带7形成的螺旋的至少一部分呈直径上大下小的锥形。 

所述圆盘涡轮搅拌桨8的桨叶为4个，且在连接段周围均匀安装。反应釜材质为碳锰钢。 

实施例3 

其他同实施例1，不同之处在于：

一种锥形底面搅拌反应釜，包括釜体1和搅拌器，其特征是，釜体底面为中心锥形的椭圆底形式。所述中心锥形的椭圆底形式为，釜体底面为椭圆形，釜体底面的中心为圆锥形，圆锥的底面直径为釜体内直径的35％，圆锥的高度h为釜体内直径的15％。搅拌反应釜还包括挡板5，挡板为8块，宽度为釜体直径的1/16。

所述搅拌器为多层搅拌器，搅拌器由搅拌轴2、下层搅拌桨3和上层搅拌桨4组成。下层搅拌桨为平直型涡轮搅拌桨8；上层搅拌桨4为螺带，所述螺带由搅拌带7和支撑杆6组成，搅拌带7经支撑杆6连接在搅拌轴2上。搅拌带7以搅拌轴2为轴心螺旋式上升或下降。搅拌带7所在的平面与水平面的夹角为20度。搅拌带7的宽度为0.2米。搅拌带7形成的螺旋的至少一部分呈直径上大下小的锥形。 

所述圆盘涡轮搅拌桨8的桨叶为8个，且在连接段周围均匀安装。 

Claims (8)

1.一种锥形底面搅拌反应釜，包括釜体（1）和搅拌器，其特征是，釜体底面为中心锥形的椭圆底形式。

2.如权利要求1所述的锥形底面搅拌反应釜，其特征在于，所述中心锥形的椭圆底形式为，釜体底面为椭圆形，釜体底面的中心为圆锥形，圆锥的底面直径为釜体内直径的25～35％，圆锥的高度h为釜体内直径的10～15％。

3.如权利要求1或2所述的锥形底面搅拌反应釜，其特征在于，所述搅拌反应釜还包括挡板（5），挡板为4－8块，挡板（5）的宽度为釜体直径的1/12～1/16。

4.如权利要求1或2所述的锥形底面搅拌反应釜，其特征在于，所述搅拌器为多层搅拌器，搅拌器由搅拌轴（2）、下层搅拌桨（3）和上层搅拌桨（4）组成。

5.如权利要求4所述的锥形底面搅拌反应釜，其特征在于，下层搅拌桨为平直型涡轮搅拌桨（8）；上层搅拌桨（4）为螺带，所述螺带由搅拌带（7）和支撑杆（6）组成，搅拌带（7）经支撑杆（6）连接在搅拌轴（2）上；搅拌带（7）以搅拌轴（2）为轴心螺旋式上升或下降；搅拌带（7）所在的平面与水平面的夹角为10～20度。

6.如权利要6所述的锥形底面搅拌反应釜，其特征在于，搅拌带（7）的宽度为0.02~0.2米；搅拌带（7）形成的螺旋的至少一部分呈直径上大下小的锥形。

7.如权利要求5所述的锥形底面搅拌反应釜，其特征在于，所述圆盘涡轮搅拌桨8的桨叶为2~8个，且在连接段周围均匀安装。

8.如权利要求1所述的锥形底面搅拌反应釜，其特征在于，反应釜材质为碳锰钢或不锈钢。

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