專利名稱：殼體旋動(dòng)式多相反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種進(jìn)行多相化學(xué)反應(yīng)的裝置，特別涉及一種器壁旋轉(zhuǎn)式的多相反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行多相化學(xué)反應(yīng)，特別是氣液兩相化學(xué)反應(yīng)時(shí)，目前多采用釜式反應(yīng)器，其主要由固定的反應(yīng)器殼體、位于殼體內(nèi)的攪拌漿、加熱套、溫控裝置、電機(jī)、進(jìn)料管、壓力表等構(gòu)成。其優(yōu)點(diǎn)是攪拌轉(zhuǎn)速、方向可以調(diào)節(jié)，適用范圍較廣，然而，在進(jìn)行多相反應(yīng)，如氣液反應(yīng)時(shí)，由于氣液接觸面積小，受氣膜傳質(zhì)阻力的控制，一般反應(yīng)速度小，反應(yīng)時(shí)間很長，設(shè)備的反應(yīng)效率低，由于受到機(jī)械原因的限制，攪拌漿速度受限，難以在反應(yīng)器內(nèi)形成大面積的氣液接觸面，進(jìn)而影響了反應(yīng)器內(nèi)相間的傳質(zhì)速率。另一方面，采用內(nèi)置攪拌漿結(jié)構(gòu)，當(dāng)反應(yīng)在高溫、高壓條件下進(jìn)行時(shí)，軸的密封是一個(gè)大問題，設(shè)備內(nèi)部的檢修和維護(hù)都很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種轉(zhuǎn)動(dòng)式多相反應(yīng)器，克服現(xiàn)有技術(shù)中攪拌釜式反應(yīng)器存在的反應(yīng)物接觸面積小的不足。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種殼體旋動(dòng)式多相反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體，殼體上蓋有頂蓋，頂蓋上設(shè)有進(jìn)氣孔、測溫孔，還設(shè)有旋動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋動(dòng)機(jī)構(gòu)由架體、電機(jī)、位于架體中部的反應(yīng)器容納件及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由位于水平面內(nèi)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、與第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)軸正交的第二轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、以及Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述反應(yīng)器殼體內(nèi)設(shè)有填料。
上述技術(shù)方案中，反應(yīng)器通過反應(yīng)器容納件被設(shè)置于架體上，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以調(diào)節(jié)反應(yīng)器的傾角，并由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)反應(yīng)器整體轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使氣液兩相在反應(yīng)器內(nèi)充分接觸，發(fā)生反應(yīng)。
上述技術(shù)方案中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為雙動(dòng)圈結(jié)構(gòu)，其第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為與架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接的動(dòng)圈，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為與第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的反應(yīng)器容納件，第二轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸與第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸正交。
其中，所述Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平面置的轉(zhuǎn)盤，一端與轉(zhuǎn)盤固定連接的驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿另一端與反應(yīng)器容納件底部中央成球面轉(zhuǎn)動(dòng)連接。所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有多個(gè)固定孔，所述驅(qū)動(dòng)桿與固定孔間為螺栓連接，固定孔的位置設(shè)置使得反應(yīng)器中軸線與Z軸轉(zhuǎn)軸間的夾角范圍為0°～45°。
當(dāng)然，也可以采用非轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)的Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如，采用傳動(dòng)桿實(shí)現(xiàn)Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，或者采用齒輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，也可以采用鏈輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
上述技術(shù)方案中，所述填料包括至少3個(gè)與反應(yīng)器殼體配合的圓環(huán)形擋板，所述圓環(huán)形擋板呈內(nèi)周低、外周高的倒置錐面結(jié)構(gòu)，以及至少2片縱向擋板，所述縱向擋板與圓環(huán)形擋板固定連接。這樣，反應(yīng)器內(nèi)部被填料分隔成多個(gè)小室，其間通過反應(yīng)器中央圓孔連通，可以增大氣液接觸面，同時(shí)，這種填料結(jié)構(gòu)使得反應(yīng)器在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)的液體可以從斜擋板上向下流動(dòng)，在擋板邊緣分散成比表面積很大的小液滴，與反應(yīng)氣體充分接觸進(jìn)行反應(yīng)。
上述技術(shù)方案中，可以在所述反應(yīng)器殼體外周設(shè)置有加熱套。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于本實(shí)用新型反應(yīng)器殼體被置于旋動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)，通過反應(yīng)器的自身旋轉(zhuǎn)，可以增加1～5倍氣液接觸面積，增加反應(yīng)器的傳質(zhì)速率，同時(shí)可以通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來控制多相接觸面積的大小；2.由于采用反應(yīng)器整體轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，不必設(shè)置釜內(nèi)攪拌漿，從而不存在轉(zhuǎn)軸密封問題，適合各種場合應(yīng)用；3.專用填料的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使得液相更易被分散，進(jìn)一步增大了氣液接觸面積。


附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為實(shí)施例一中旋動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖；附圖3為圖2的仰視示意圖；附圖4為實(shí)施例一中填料的俯視示意圖；附圖5為圖4的A-A剖視圖；附圖6為實(shí)施例一中反應(yīng)器的俯視示意圖；附圖7為圖6的B-B剖視示意圖。
其中[1]、殼體；[2]、頂蓋；[3]、進(jìn)氣孔；[4]、測溫孔；[5]、架體；[6]、電機(jī)；[7]、轉(zhuǎn)盤；[8]、驅(qū)動(dòng)桿；[9]、反應(yīng)器容納件；[10]、動(dòng)圈；[11]、圓環(huán)形擋板；[12]、縱向擋板；[13]、加熱套；[14]、壓力表；[15]、溫度控制器；[16]、進(jìn)氣接管；[17]、壓力表接管；[18]、熱電偶套管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見附圖1至附圖7所示，一種殼體旋動(dòng)式多相反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體1，殼體1上蓋有頂蓋2，頂蓋2上設(shè)有進(jìn)氣孔3、測溫孔4、壓力表14，還設(shè)有旋動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋動(dòng)機(jī)構(gòu)由架體5、固定在架體5上的電機(jī)6、位于架體5中部的反應(yīng)器容納件9及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由位于水平面內(nèi)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、與第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)軸正交的第二轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、以及Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，整個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為雙動(dòng)圈結(jié)構(gòu)，其第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為與架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接的動(dòng)圈10，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為與第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的反應(yīng)器容納件9，第二轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸與第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸正交，所述Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平布置的轉(zhuǎn)盤7，一端與轉(zhuǎn)盤7固定連接的驅(qū)動(dòng)桿8，所述驅(qū)動(dòng)桿8另一端與反應(yīng)器容納件9底部中央成球面轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)盤7上設(shè)有多個(gè)固定孔，所述驅(qū)動(dòng)桿8與固定孔間為螺栓連接，固定孔的位置設(shè)置使得反應(yīng)器中軸線與Z軸轉(zhuǎn)軸間的夾角范圍為0°～45°，在使用時(shí)，根據(jù)需要選定夾角和固定孔位置，使驅(qū)動(dòng)桿8與轉(zhuǎn)盤7保持垂直。
本實(shí)施例中，在所述反應(yīng)器殼體內(nèi)設(shè)有專用填料，所述填料包括4個(gè)與反應(yīng)器殼體配合的圓環(huán)形擋板11，所述圓環(huán)形擋板11呈內(nèi)周低、外周高的倒置錐面結(jié)構(gòu)，以及4片縱向擋板12，所述縱向擋板12為徑向設(shè)置，相隔90°均勻布置，并與圓環(huán)形擋板11固定連接。
本實(shí)施例中，在所述反應(yīng)器殼體1外周設(shè)置有電加熱套13，在頂蓋上的測溫孔4內(nèi)置有熱電偶，電加熱套電源和熱電偶與匹配的溫度控制器15相接。反應(yīng)器壁厚根據(jù)耐壓要求按壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范確定，制作完成后必須通過耐壓測試才能使用，反應(yīng)器頂蓋上各孔處分別設(shè)置帶角式調(diào)節(jié)閥的進(jìn)氣接管16、帶角式閥壓力表接管17和熱電偶套管18，將反應(yīng)氣體與進(jìn)氣接管16相接，可以組成完整的殼體旋動(dòng)式反應(yīng)器，通電后反應(yīng)器即可進(jìn)行旋動(dòng)反應(yīng)。
權(quán)利要求1.一種殼體旋動(dòng)式多相反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體[1]，殼體[1]上蓋有頂蓋[2]，頂蓋[2]上設(shè)有進(jìn)氣孔[3]、測溫孔[4]，其特征在于還設(shè)有旋動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋動(dòng)機(jī)構(gòu)由架體[5]、電機(jī)[6]、位于架體[5]中部的反應(yīng)器容納件[9]及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由位于水平面內(nèi)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、與第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)軸正交的第二轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、以及Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述反應(yīng)器殼體[1]內(nèi)設(shè)有填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相反應(yīng)器，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為雙動(dòng)圈結(jié)構(gòu)，其第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為與架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接的動(dòng)圈[10]，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為與第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的反應(yīng)器容納件[9]，第二轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸與第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸正交。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多相反應(yīng)器，其特征在于所述Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平面置的轉(zhuǎn)盤[7]，一端與轉(zhuǎn)盤[7]固定連接的驅(qū)動(dòng)桿[8]，所述驅(qū)動(dòng)桿[8]另一端與反應(yīng)器容納件[9]底部中央成球面轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多相反應(yīng)器，其特征在于所述轉(zhuǎn)盤[7]上設(shè)有多個(gè)固定孔，所述驅(qū)動(dòng)桿[8]與固定孔間為螺栓連接，固定孔的位置設(shè)置使得反應(yīng)器中軸線與Z軸轉(zhuǎn)軸間的夾角范圍為0°～45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相反應(yīng)器，其特征在于所述填料包括至少3個(gè)與反應(yīng)器殼體配合的圓環(huán)形擋板[11]，所述圓環(huán)形擋板[11]呈內(nèi)周低、外周高的倒置錐面結(jié)構(gòu)，以及至少2片縱向擋板[12]，所述縱向擋板[12]與圓環(huán)形擋板[11]固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相反應(yīng)器，其特征在于在所述反應(yīng)器殼體[1]外周設(shè)置有加熱套[13]。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種殼體旋動(dòng)式多相反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體，殼體上蓋有頂蓋，頂蓋上設(shè)有進(jìn)氣孔、測溫孔，其特征在于還設(shè)有旋動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋動(dòng)機(jī)構(gòu)由架體、電機(jī)、位于架體中部的反應(yīng)器容納件及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由位于水平面內(nèi)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、與第一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)軸正交的第二轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、以及Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述反應(yīng)器殼體內(nèi)設(shè)有填料。本實(shí)用新型可以增加1～5倍氣液接觸面積，增加反應(yīng)器的傳質(zhì)速率，同時(shí)可以通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來控制多相接觸面積的大??；且不存在轉(zhuǎn)軸密封問題，適合各種場合應(yīng)用。
文檔編號(hào)B01J10/00GK2688375SQ20042002608
公開日2005年3月30日 申請日期2004年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月5日
發(fā)明者胡延平 申請人:蘇州科技學(xué)院