一種反應(yīng)均勻的液相反應(yīng)容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液相反應(yīng)容器，屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工生產(chǎn)行業(yè)中，存在著大量的液相反應(yīng)，如浸出、萃取、高分子聚合反應(yīng)等?，F(xiàn)在化工生產(chǎn)正逐步走向自動(dòng)化、精細(xì)化，為了使生產(chǎn)出的化學(xué)產(chǎn)品性質(zhì)均勻、穩(wěn)定，反應(yīng)率高。需要將液相反應(yīng)的反應(yīng)條件，如溫度、壓強(qiáng)等，控制在較為嚴(yán)格的工藝范圍內(nèi)，同時(shí)為了符合大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程的需求，還需要保證反應(yīng)容器中液相的物質(zhì)成分和溫度的均勻。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用在反應(yīng)容器的罐體外壁處設(shè)置加熱裝置的方式來(lái)控制罐體的溫度，然而，由于罐體具有一定的體積，在罐體外壁處進(jìn)行加熱，往往只能保證罐體的外壁附近的區(qū)域能夠達(dá)到所需溫度，罐體內(nèi)部遠(yuǎn)離外壁的區(qū)域往往達(dá)不到所需溫度，從而使得罐體內(nèi)部溫度不均勻，影響液相反應(yīng)的均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)的液相反應(yīng)容器液相的物質(zhì)成分和溫度的均勻性較差的問(wèn)題，從而提供一種適用于大規(guī)模生產(chǎn)的，使內(nèi)部液相物質(zhì)成分和溫度均勻的液相反應(yīng)容器。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種反應(yīng)均勻液相反應(yīng)容器，包括罐體，具有容納空間；
[0006]外部加熱裝置，圍繞所述罐體的外壁設(shè)置；
[0007]攪拌裝置，包括沿豎直方向設(shè)置在所述罐體中心位置的能夠在動(dòng)力裝置帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，以及設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上的若干槳葉，所述轉(zhuǎn)軸和槳葉均由導(dǎo)熱材料制成，所述轉(zhuǎn)軸和所述漿葉均具有空腔；
[0008]內(nèi)部加熱裝置，包括絕緣設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸的空腔內(nèi)的第一電熱絲和絕緣設(shè)置在所述漿葉的空腔內(nèi)的第二電熱絲，能夠在通電時(shí)產(chǎn)生熱量；
[0009]氣體入口，設(shè)置在所述罐體底壁和/或側(cè)壁上，用于向所述罐體內(nèi)通入惰性氣體；
[0010]氣體出口，設(shè)置在所述罐體頂部；
[0011]溫度傳感器，為多個(gè)，設(shè)置在所述罐體的不同位置處，用于獲取所述罐體不同位置處的溫度狀況；
[0012]壓力傳感器，設(shè)置在所述罐體內(nèi)，用于火氣所述罐體內(nèi)的壓力；
[0013]泄壓閥，設(shè)置在所述罐體的內(nèi)壁上；
[0014]控制器，與溫度傳感器以及壓力傳感器連接，用于接收溫度傳感器獲取的溫度信號(hào)，并根據(jù)溫度信號(hào)控制內(nèi)部加熱裝置、外部加熱裝置以及氣體入口的開(kāi)啟、關(guān)閉并控制內(nèi)部加熱裝置、外部加熱裝置的加熱程度以及氣體入口處通入的氣體的溫度；并接收壓力傳感器獲取的壓力信號(hào)，并在罐體內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力值時(shí)，控制泄壓閥打開(kāi)對(duì)罐體進(jìn)行泄壓。
[0015]所述外部加熱置為纏繞設(shè)置在所述罐體的外壁上的盤(pán)管，所述盤(pán)管內(nèi)能夠流通具有一定溫度的液體，并與所述罐體外壁發(fā)生熱交換；所述盤(pán)管沿著高度方向設(shè)置有多段，每段盤(pán)管均具有液體入口和液體出口，所述液體入口的高度低于所述液體出口。
[0016]所述罐體的側(cè)壁上沿高度方向設(shè)置有多個(gè)所述氣體入口，且所述氣體入口的內(nèi)徑從所述罐體底部向著所述罐體頂部逐漸減小。
[0017]沿著所述罐體的高度方向，相鄰兩個(gè)氣體入口中，位于高處的氣體入口的內(nèi)徑與位于低處的氣體入口的內(nèi)徑之比為0.8-0.9:1ο
[0018]位于所述罐體的側(cè)壁上的氣體入口設(shè)置在兩個(gè)相鄰的所述槳葉中間。
[0019]所述罐體的側(cè)壁上的氣體入口的中軸線與所述罐體內(nèi)壁的切線呈30-45°。
[0020]所述罐體1的底壁上的氣體入口的中軸線向著靠近所述轉(zhuǎn)軸21的方向傾斜并與所述罐體1的中軸線的夾角為40-60°。
[0021]相鄰的兩個(gè)所述槳葉22在豎直方向上的距離為400-600mm。
[0022]所述漿葉的最外端距離所述罐體的內(nèi)壁的距離為在300-500mm。
[0023]在豎直方向上，位于最上部的漿葉距離罐體頂部的距離，大于位于最下部的漿葉距離罐體底部的距離。
[0024]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025](1)本發(fā)明的反應(yīng)均勻的液相反應(yīng)容器，圍繞罐體的外壁設(shè)置外部加熱裝置，通過(guò)加熱或者冷卻罐體的外壁，從而從外部來(lái)調(diào)節(jié)罐體內(nèi)的液相的溫度；通過(guò)絕緣設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)的第一電熱絲和設(shè)置在所述漿葉上的第二電熱絲通電時(shí)發(fā)熱，對(duì)罐體內(nèi)部進(jìn)行加熱，從而通過(guò)內(nèi)外溫控使得罐體內(nèi)部各個(gè)區(qū)域的溫度更加均勻，保證了液相反應(yīng)的均勻性。通過(guò)攪拌裝置來(lái)對(duì)液相進(jìn)行機(jī)械攪拌，使液相的物質(zhì)成分和溫度更為均勻。通過(guò)設(shè)置在所述罐體底壁和/或側(cè)壁上的氣體入口向所述罐體內(nèi)通入惰性氣體，惰性氣體可以攪動(dòng)液相加強(qiáng)攪拌，通過(guò)惰性氣體還可以為液相降溫，也即是在內(nèi)部對(duì)液相進(jìn)行降溫。因而，上述液相反應(yīng)容器中，罐體的容積可以很大，外部加熱裝置從罐體外對(duì)液相進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，攪拌裝置來(lái)對(duì)液相進(jìn)行機(jī)械攪拌，通過(guò)電熱絲對(duì)液相溫度低時(shí)使液相升溫，通過(guò)通入惰性氣體加強(qiáng)攪拌，并在液相溫度過(guò)高時(shí)降低液相溫度。通過(guò)合理控制外部加熱裝置、電熱絲的發(fā)熱功率，惰性氣體的通入量，即可使液相反應(yīng)容器內(nèi)的液相的溫度保持恒定。上述液相反應(yīng)容器適用于大規(guī)模生產(chǎn)的，使內(nèi)部液相物質(zhì)成分和溫度的均勻的液相反應(yīng)容器。
[0026]并且，本發(fā)明的反應(yīng)均勻的液相反應(yīng)容器，通過(guò)設(shè)置壓力傳感器獲取罐體內(nèi)的氣體壓力，并在壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，開(kāi)啟泄壓閥進(jìn)行泄壓，可以保證整個(gè)罐體內(nèi)的壓力穩(wěn)定，保證反應(yīng)安全。
[0027](2)本發(fā)明的反應(yīng)均勻的液相反應(yīng)容器，所述外部加熱裝置為纏繞設(shè)置在所述罐體的外壁上的盤(pán)管，所述盤(pán)管內(nèi)能夠流通具有一定溫度的液體，并與所述罐體外壁發(fā)生熱交換。盤(pán)管式的外部加熱裝置，纏繞設(shè)置在所述罐體1的外壁上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠同時(shí)與罐體的整個(gè)外壁進(jìn)行熱交換，通過(guò)通入不同溫度的冷熱水就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)罐體內(nèi)的液相進(jìn)行加熱或者冷卻，適合于大容量的罐體，保障罐體內(nèi)液相穩(wěn)定。將盤(pán)管沿著高度方向設(shè)置為多段，若盤(pán)管長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，則盤(pán)管內(nèi)的液體在流過(guò)一定距離后，會(huì)因熱交換而導(dǎo)致與液相溫度相差不大，從而喪失對(duì)液體流動(dòng)后端區(qū)域的溫度控制。將盤(pán)管設(shè)置為多段，可以使得盤(pán)管內(nèi)的流體在吸收或者釋放一定熱量后被排出，使液相溫度在高度方向上的溫差變小，進(jìn)一步提高了液相溫度的均勻性。所述液體入口的高度低于所述液體出口，可以提高液體在盤(pán)管內(nèi)停留的時(shí)間，使得熱交換更為充分。
[0028](4)本發(fā)明的反應(yīng)均勻的液相反應(yīng)容器，所述罐體的側(cè)壁上沿高度方向設(shè)置有多個(gè)所述氣體入口，且所述氣體入口的內(nèi)徑從所述罐體底部向著所述罐體頂部逐漸減小。作為優(yōu)選地，沿著所述罐體的高度方向，相鄰兩個(gè)氣體入口中，位于高處的氣體入口的內(nèi)徑與位于低處的氣體入口的內(nèi)徑之比為0.8-0.9:1。這樣的設(shè)置使得噴氣量也隨著高度增加而減小。由于高度越高的槳葉離液面越近，高度越高的槳葉上的噴氣口噴出的惰性氣體在液面停留的時(shí)間越短，因此，為了保證充分利用惰性氣體，實(shí)現(xiàn)罐體內(nèi)物料的充分混合均勻，以及溫度的均勻性，采用上述設(shè)置方式。
[0029](5)本發(fā)明的反應(yīng)均勻的液相反應(yīng)容器，將氣體入口設(shè)置在兩個(gè)相鄰的所述槳葉中間，使氣體通入罐體內(nèi)時(shí)產(chǎn)生的對(duì)液相的攪動(dòng)與槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)液相的攪動(dòng)之間不相互干擾，且相互彌補(bǔ)，進(jìn)一步提尚攬摔效果。
[0030](6)本發(fā)明的反應(yīng)均勻的液相