CN221085624U - 一种适合料位变化的自吸式反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适合料位变化的自吸式反应釜，涉及化工生产设备技术领域，包括：筒体、驱动组件、空心搅拌轴、自吸式叶轮和自吸式轴流浆；筒体，为封闭式筒状结构，设有进气口和出气口，进料口和出料口；驱动组件，沿第一方向设于筒体的端部，用于提供搅拌的动力；空心搅拌轴，为空心结构，沿背离第一方向设于筒体内部，且与驱动组件连接，与驱动组件连接处设有气体吸入口；自吸式叶轮，套设于空心搅拌轴中部，自吸式叶轮设有通孔连通空心搅拌轴和筒体内部；自吸式轴流浆，沿背离第一方向设于空心搅拌轴端部，自吸式轴流浆的扇叶上设有排气管连通空心搅拌轴和筒体内部。如此设置，可以避免料位变化对搅拌效果的影响。

Description

一种适合料位变化的自吸式反应釜

技术领域

本申请涉及化工生产设备技术领域，特别涉及一种适合料位变化的自吸式反应釜。

背景技术

釜式加氢反应过程是非均相反应，一般为气液两相反应或气液固三相反应，表现多为气液传质扩散控制反应。就气液固三相反应而言，决定反应釜生产能力的两个主要影响因素：一是搅拌形式，另外一个则是换热性能，两者的有机高效组合，特别是反应温度场的稳定和气液固三相间的充分接触，决定了平衡转化率及反应速率。

通常釜式加氢工艺过程中依靠传统搅拌产生气液界面间的湍流来引发传质，氢气从釜底的通气管或气体分布盘通入，在上升的过程中经搅拌器分散，由于氢气一般为难溶气体且密度低，大部分未反应的氢气上升到反应釜上方聚集起来，只能在物料液位表面靠气液界面接触继续反应。随着反应釜的增大，其气液传质界面会因釜体容量增大而急剧减少，传质受限，这也是传统搅拌器对于小规模加氢反应工艺生产尚可被接受，鲜有用于大规模加氢工艺工业化装置的原因所在。

而使用自吸式搅拌加氢反应釜则不同，利用搅拌器高速旋转所产生的负压吸力将密闭釜内液面上方气体吸入中空的搅拌轴，并随之以微细的气泡被吸入和分散在液相中，所产生的气液接触界面远高于反应速率的要求，从而提高了加氢反应速率，气体无需循环泵的情况下，即可在反应釜内形成自循环，大大提高了气液传质速率；但是，自吸式加氢反应釜对自吸式搅拌器的叶轮浸没深度有一定要求，不适用于有料位变化的气液固三相反应，当料位降低至自吸式搅拌器高度附近时，该装置基本就失去自吸功能，气液相接触面积急剧减小，传质速率降低，搅拌功能与传统搅拌基本一致。

因此，如何避免料位变化对搅拌效果的影响，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本申请目的是提供一种适合料位变化的自吸式反应釜，能够避免料位变化对搅拌效果的影响。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种适合料位变化的自吸式反应釜，包括：

筒体，为封闭式筒状结构，设有进气口和出气口，进料口和出料口；

驱动组件，沿第一方向设于所述筒体的端部，用于提供搅拌的动力；

空心搅拌轴，为空心结构，沿背离所述第一方向设于所述筒体内部，且与所述驱动组件连接，与所述驱动组件连接处设有气体吸入口；

自吸式叶轮，套设于所述空心搅拌轴中部，所述自吸式叶轮设有通孔连通所述空心搅拌轴和所述筒体内部；

自吸式轴流浆，沿背离所述第一方向设于所述空心搅拌轴端部，所述自吸式轴流浆的扇叶上设有排气管连通所述空心搅拌轴和所述筒体内部。

作为优选的，所述驱动组件包括：

搅拌机，沿第一方向设于所述筒体的端部，所述搅拌机的输出实心轴伸入所述筒体内部；

密封件，设于所述搅拌机与所述筒体之间，用于防止所述筒体内气体溢出；

电机，与所述搅拌机连接，用于提供其搅拌的动力。

作为优选的，所述电机与所述搅拌机之间设有减速机。

作为优选的，所述输出实心轴与所述空心搅拌轴之间通过联轴器进行连接。

作为优选的，所述气体吸入口设于所述联轴器上。

作为优选的，所述自吸式轴流浆的所述扇叶上固定连接有圆形套筒，用于防止所述空心搅拌轴在旋转时晃动。

作为优选的，所述自吸式轴流浆的所述扇叶设有四个。

作为优选的，所述筒体内壁设有挡板。

作为优选的，所述挡板上设有内置换热器。

作为优选的，所述筒体的外壁设有外夹套。

相对于上述背景技术，本申请所提供的一种适合料位变化的自吸式反应釜，包括：筒体、驱动组件、空心搅拌轴、自吸式叶轮和自吸式轴流浆；筒体，为封闭式筒状结构，设有进气口和出气口，进料口和出料口；驱动组件，沿第一方向设于所述筒体的端部，用于提供搅拌的动力；空心搅拌轴，为空心结构，沿背离所述第一方向设于所述筒体内部，且与所述驱动组件连接，与所述驱动组件连接处设有气体吸入口；自吸式叶轮，套设于所述空心搅拌轴中部，所述自吸式叶轮设有通孔连通所述空心搅拌轴和所述筒体内部；自吸式轴流浆，沿背离所述第一方向设于所述空心搅拌轴端部，所述自吸式轴流浆的扇叶上设有排气管连通所述空心搅拌轴和所述筒体内部。

具体来说，在筒体内第一方向反方向穿设空心搅拌轴，驱动组件设于筒体外部，且连接空心搅拌轴，用于给空心搅拌轴提供旋转的动力，空心搅拌轴在第一方向反方向上依次设置自吸式叶轮和自吸式轴流浆，自吸式叶轮设于空心搅拌轴中部，自吸式轴流浆设于空心搅拌轴的下端部，其中自吸式叶轮和自吸式轴流浆均可与空心搅拌轴连通。

当开始工作时，进气口进入需要反应的气体，进料口进入待反应的物料，同时驱动组件开始带动空心搅拌轴旋转，自吸式叶轮和自吸式轴流浆也会开始旋转，旋转的自吸式叶轮和自吸式轴流浆会产生负压，使得气体从气体吸入口吸入空心搅拌轴，并在压强的作用下从自吸式叶轮或自吸式轴流浆处排出，并和液体反应，当液面高于自吸式叶轮时，气体会从自吸式叶轮处排出，此时自吸式轴流浆主要起到搅拌混合的作用，当液面低于自吸式叶轮时，气体就会从自吸式轴流浆上的排气管排出，而且也会起到搅拌的作用。

这样一来，无论液面如何变化，气体始终能经过空心搅拌轴排出到液面里面，并且进行搅拌，从而提高筒体内液体的气含率，使反应速率更快，气体的利用率也更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的反应釜的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的空心搅拌轴的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的自吸式轴流浆的结构示意图。

其中：

100-筒体、110-进气口、120-出气口、130-进料口、140-出料口；

200-驱动组件、210-搅拌机、211-输出实心轴、220-密封件、230-电机、240-减速机；

300-空心搅拌轴、310-气体吸入口、320-联轴器；

400-自吸式叶轮；

500-自吸式轴流浆、510-扇叶、520-排气管、530-套筒；

600-挡板；

700-内置换热器；

800-外夹套。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。

需要说明的是，本实施例以附图中X的方向定为第一方向。

请参阅图1至图3，本实施例提供了一种适合料位变化的自吸式反应釜，包括：筒体100、驱动组件200、空心搅拌轴300、自吸式叶轮400和自吸式轴流浆500；筒体100，为封闭式筒状结构，设有进气口110和出气口120，进料口130和出料口140；驱动组件200，沿第一方向设于所述筒体100的端部，用于提供搅拌的动力；空心搅拌轴300，为空心结构，沿背离所述第一方向设于所述筒体100内部，且与所述驱动组件200连接，与所述驱动组件200连接处设有气体吸入口310；自吸式叶轮400，套设于所述空心搅拌轴300中部，所述自吸式叶轮400设有通孔连通所述空心搅拌轴300和所述筒体100内部；自吸式轴流浆500，沿背离所述第一方向设于所述空心搅拌轴300端部，所述自吸式轴流浆500的扇叶510上设有排气管520连通所述空心搅拌轴300和所述筒体100内部。

具体来说，筒体100上设有用于通入待反应的气体的进气口110，设有用于排出尾气的出气口120，还设有用进料的进料口130与用于出料的出料口140，在筒体100内第一方向反方向穿设空心搅拌轴300，即在筒体100内向下设置空心轴搅拌轴，驱动组件200设于筒体100外部的最上方端部，和空心搅拌轴300直接连接，用于给空心搅拌轴300提供旋转的动力，沿空心搅拌轴300向下依次设置自吸式叶轮400和自吸式轴流浆500，自吸式叶轮400设于空心搅拌轴300的中间部分，自吸式轴流浆500设置于空心搅拌轴300的最下端，其中，自吸式叶轮400和自吸式轴流浆500均可连通空心搅拌轴300内部与筒体100内部空间。

当开始工作时，进气口110进入需要反应的气体，进料口130进入待反应的物料，同时驱动组件200开始转动并带动空心搅拌轴300旋转，自吸式叶轮400和自吸式轴流浆500也会随之开始旋转，旋转的自吸式叶轮400和自吸式轴流浆500会产生负压吸力，使得气体从气体吸入口310吸入空心搅拌轴300内部，并在压强的作用下从自吸式叶轮400或自吸式轴流浆500处排出，并和液体反应；当液面高于自吸式叶轮400时，气体会从自吸式叶轮400处排出，此时自吸式轴流浆500主要起到搅拌混合的作用，当液面低于自吸式叶轮400时，气体就会从自吸式轴流浆500上的排气管520排出，而且也会起到搅拌的作用。

这样一来，无论液面如何变化，气体始终能经过空心搅拌轴300排出到液面里面，并且进行搅拌，从而提高筒体100内液体的气含率，使反应速率更快，气体的利用率也更高。

作为优选的，驱动组件200包括：搅拌机210、密封件220和电机230；搅拌机210，沿第一方向设于筒体100的端部，搅拌机210的输出实心轴211伸入筒体100内部；密封件220，设于搅拌机210与筒体100之间，用于防止筒体100内气体溢出；电机230，与搅拌机210连接，用于提供其搅拌的动力。

具体地，在本实施例中，空心搅拌轴300主要通过搅拌机210实现的，而搅拌机210的动力源优选为电机230，电机230的旋转易于控制，且能提供稳定的旋转动力；搅拌机210设于筒体100上最上端，并且其输出实心轴211穿过筒体100，伸入到筒体100内部连接空心搅拌轴300，为了防止筒体100内部的气体从接口处溢出，在搅拌机210与筒体100之间设置了密封件220。

当然，在本实施例中的，动力源优选为电机230，也可根据实际情况选择其他的动力源，只要能稳定的为空心轴的旋转提供动力即可。

作为优选的，电机230与搅拌机210之间设有减速机240。

可以理解的，减速机240实际上是一种动力传输机构，可以降低电机230转度和增加输出扭矩；当空心搅拌轴300在对筒体100内的液体进行搅拌时，会有承受很大的负载，因此，需要件减速机240来增大输出的扭矩，这样可以防止因负载太大而损坏电机230，从而延长电机230的使用寿命。

作为优选的，输出实心轴211与空心搅拌轴300之间通过联轴器320进行连接。

可以理解的，联轴器320可以连接不同的轴，从而传递运动和扭矩，可承受较大的径向载荷及冲击载荷，并能在较高的转速范围内工作，适用于高速或高频率的场合，还具有补偿两轴线偏移的能力，除此之外，还能够起到缓冲和减震作用；在本实施例中，当空心搅拌轴300高速旋转时，联轴器320可以吸收其搅拌过程中产生的晃动。

作为优选的，气体吸入口310设于联轴器320上。

具体地，请参阅图2，在本实施例中，联轴器320分为上联轴器和下联轴器，上联轴器和输出实心轴211连接，下联轴器与空心搅拌轴300连接，然后上联轴器与下联轴器固定连接，为了能使得气体能从空心搅拌轴300进入。在下联轴器上设置了若干气体吸入口310，当然具体的数量可以根据实际情况进行调整。

作为优选的，自吸式轴流浆500的扇叶510上固定连接有圆形套筒530，用于防止空心搅拌轴300在旋转时晃动。

可以理解的，在本实施例中空心搅拌轴300为悬臂支撑，当自吸式叶轮400和自吸式轴流浆500高速转动时，空心搅拌轴300可能会发生晃动，容易损害联轴器320以及搅拌机210，因此在自吸式轴流浆500的扇叶510上固定连接有圆形套筒530，具体如图3所示；除此之外，这样设置还可以加固自吸式轴流浆500的扇叶510，从而延长其使用寿命。

作为优选的，自吸式轴流浆500的扇叶510设有四个。

请参阅图3，在本实施例中，自吸式轴流浆500的扇叶510优选为四个，当然，也可根据实际情况对其扇叶510进行调整。

作为优选的，筒体100内壁设有挡板600。

可以理解的，筒体100内壁设有挡板600，这样设置可以起到一个轴向混合的作用，让筒体100内的液体物料与气体在搅拌的作用下混合更加均匀。

需要注意的是，挡板600的数量和大小需要根据实际情况进行设置，本文不做具体限定。

作为优选的，挡板600上设有内置换热器700。

可以理解的，内置换热器700的作用主要是用于冷却筒体100的物料，当反应放热过多时，需要内置换热器700将内部的热量置换出来。

作为优选的，筒体100的外壁设有外夹套800。

可以理解的，当筒体100内温度过低时，筒体100内的物料反应速度就会降低，因此，在筒体100的外壁设置了外夹套800用于给筒体100内部的物料进行加热。

综上，本申请实施例提供了一种适合料位变化的自吸式反应釜，筒体100上设有用于通入待反应的气体的进气口110，设有用于排出尾气的出气口120，还设有用进料的进料口130与用于出料的出料口140，在筒体100内第一方向反方向穿设空心搅拌轴300，即在筒体100内向下设置空心轴搅拌轴，搅拌机210设于筒体100上最上端，并且其输出实心轴211穿过筒体100，并通过设有气体吸入口310的联轴器320与空心搅拌轴300连接，在搅拌机210与筒体100之间还设置了密封件220，搅拌机210通过减速机240与电机230连接，电机230提供搅拌所需动力，沿空心搅拌轴300向下依次设置自吸式叶轮400和自吸式轴流浆500，自吸式叶轮400设于空心搅拌轴300的中间部分，自吸式轴流浆500设置于空心搅拌轴300的最下端，而且，自吸式叶轮400和自吸式轴流浆500均可连通空心搅拌轴300内部与筒体100内部空间，自吸式轴流浆500的扇叶510设有四个，且其下方固定了设置了圆形套筒530，用于防止空心搅拌轴300转动时的晃动，在筒体100的内壁设置了挡板600用于增加液体与气体的混合程度，挡板600上设置了内置换热器700用于冷却筒体100的物料，筒体100的外壁设置了外夹套800用于对筒体100内部物料进行加热。采用上述设置，无论液面如何变化，气体始终能经过空心搅拌轴300排出到液面里面，并且进行搅拌，从而提高筒体100内液体的气含率，使反应速率更快，气体的利用率也更高。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适合料位变化的自吸式反应釜，其特征在于，包括：

筒体(100)，为封闭式筒状结构，设有进气口(110)和出气口(120)，进料口(130)和出料口(140)；

驱动组件(200)，沿第一方向设于所述筒体(100)的端部，用于提供搅拌的动力；

空心搅拌轴(300)，为空心结构，沿背离所述第一方向设于所述筒体(100)内部，且与所述驱动组件(200)连接，与所述驱动组件(200)连接处设有气体吸入口(310)；

自吸式叶轮(400)，套设于所述空心搅拌轴(300)中部，所述自吸式叶轮(400)设有通孔连通所述空心搅拌轴(300)和所述筒体(100)内部；

自吸式轴流浆(500)，沿背离所述第一方向设于所述空心搅拌轴(300)端部，所述自吸式轴流浆(500)的扇叶(510)上设有排气管(520)连通所述空心搅拌轴(300)和所述筒体(100)内部。

2.根据权利要求1所述的适合料位变化的自吸式反应釜，其特征在于，所述驱动组件(200)包括：

搅拌机(210)，沿第一方向设于所述筒体(100)的端部，所述搅拌机(210)的输出实心轴(211)伸入所述筒体(100)内部；

密封件(220)，设于所述搅拌机(210)与所述筒体(100)之间，用于防止所述筒体(100)内气体溢出；

电机(230)，与所述搅拌机(210)连接，用于提供其搅拌的动力。

3.根据权利要求2所述的适合料位变化的自吸式反应釜，其特征在于，所述电机(230)与所述搅拌机(210)之间设有减速机(240)。

4.根据权利要求2所述的适合料位变化的自吸式反应釜，其特征在于，所述输出实心轴(211)与所述空心搅拌轴(300)之间通过联轴器(320)进行连接。

5.根据权利要求4所述的适合料位变化的自吸式反应釜，其特征在于，所述气体吸入口(310)设于所述联轴器(320)上。

6.根据权利要求1所述的适合料位变化的自吸式反应釜，其特征在于，所述自吸式轴流浆(500)的所述扇叶(510)上固定连接有圆形套筒(530)，用于防止所述空心搅拌轴(300)在旋转时晃动。

7.根据权利要求6所述的适合料位变化的自吸式反应釜，其特征在于，所述自吸式轴流浆(500)的所述扇叶(510)设有四个。

8.根据权利要求1所述的适合料位变化的自吸式反应釜，其特征在于，所述筒体(100)内壁设有挡板(600)。

9.根据权利要求8所述的适合料位变化的自吸式反应釜，其特征在于，所述挡板(600)上设有内置换热器(700)。

10.根据权利要求1所述的适合料位变化的自吸式反应釜，其特征在于，所述筒体(100)的外壁设有外夹套(800)。