專利名稱：用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及生物催化反應(yīng)設(shè)備，特別涉及固形物與溶液混合反應(yīng)并分離的設(shè)備，具體的是一種用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
生物科學(xué)中利用固液反應(yīng)技術(shù)將帶有特定功能的固形物，如固定化酶、固體催化劑，與溶液混合并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后的固形物經(jīng)再生后可以重復(fù)利用，由于溶液反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物，所以反應(yīng)完成后需要進(jìn)行固液快速分離，部分反應(yīng)還需要通入氣體，如空氣?，F(xiàn)有技術(shù)中，用于固液反應(yīng)的設(shè)備不具備固液分離和固液分別排出的功能，需要另外配置外部分離設(shè)備，操作煩瑣，操作周期長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，所述的這種用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器要解決現(xiàn)有技術(shù)中用于固液反應(yīng)的設(shè)備不具備固液分離和固液分別排出的功能、需要另外配置外部分離設(shè)備、操作煩瑣、操作周期長(zhǎng)的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型的這種用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器由支撐架、反應(yīng)罐和攪拌器構(gòu)成，其中，所述的反應(yīng)罐由罐底板、筒體和罐蓋構(gòu)成，所述的筒體固定設(shè)置在所述的罐底板上，所述的罐蓋固定設(shè)置在筒體上，罐底板與所述的支撐架固定連接，所述的攪拌器固定設(shè)置在罐蓋的上側(cè)，攪拌器中設(shè)置有一個(gè)攪拌軸，所述的攪拌軸向下穿過罐蓋并延伸到筒體內(nèi)，筒體內(nèi)的攪拌軸上固定設(shè)置有軸向流攪拌漿，攪拌器的上方設(shè)置有一個(gè)電機(jī)，所述的電機(jī)與支撐架固定連接，電機(jī)的輸出軸與攪拌器的動(dòng)力輸入軸連接，筒體內(nèi)設(shè)置有熱交換盤管，所述的熱交換盤管與罐蓋、或者罐底板、或者筒體固定連接，罐底板中設(shè)置有一個(gè)出口，所述的出口上覆蓋設(shè)置有一個(gè)過濾網(wǎng)，罐底板的下側(cè)固定連接有一個(gè)固液分離快速放料閥，所述的固液分離快速放料閥的入口與罐底板中的出口連通，所述的罐蓋中設(shè)置有一個(gè)加料口。
進(jìn)一步的，所述的罐底板、或者筒體、或者罐蓋上連接有壓力表。
進(jìn)一步的，所述的罐蓋中設(shè)置有取樣管，所述的取樣管延伸到筒體內(nèi)。
進(jìn)一步的，所述的罐蓋中設(shè)置有至少一個(gè)傳感器插孔。
進(jìn)一步的，所述的罐蓋與筒體上端之間設(shè)置有一個(gè)法蘭，罐蓋與筒體通過所述的法蘭連接固定。
進(jìn)一步的，所述的加料口通過管道與一個(gè)補(bǔ)料泵連接。
進(jìn)一步的，所述的罐蓋中設(shè)置有取樣管，所述的取樣管延伸到筒體內(nèi)，取樣管內(nèi)設(shè)置有一個(gè)溫度傳感器，所述的溫度傳感器通過線路與一個(gè)輸入輸出轉(zhuǎn)換電路連接，所述的罐蓋中設(shè)置有傳感器插孔，所述的傳感器插孔內(nèi)設(shè)置有PH電極、溶氧電極和氧化還原電極，所述的PH電極、溶氧電極和氧化還原電極分別通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路連接，所述的熱交換盤管與一個(gè)熱交換介質(zhì)管道連接，所述的熱交換介質(zhì)管道中設(shè)置有一個(gè)控溫自動(dòng)閥，所述的控溫自動(dòng)閥的控制端通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路連接，所述的加料口通過管道與一個(gè)補(bǔ)料泵連接，所述的補(bǔ)料泵的控制端通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路連接，所述的電機(jī)上連接有一個(gè)測(cè)速裝置，所述的電機(jī)的控制端連接有一個(gè)調(diào)速器，所述的測(cè)速裝置和調(diào)速器分別通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路連接，所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路上連接有一個(gè)工控機(jī)。
進(jìn)一步的，所述的補(bǔ)料泵是蠕動(dòng)泵。
進(jìn)一步的，所述的電機(jī)是減速電機(jī)。
本實(shí)用新型的工作原理是固形物與溶液通過加料口進(jìn)入筒體內(nèi)，在軸向流攪拌漿作用下混合并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，軸向流攪拌槳既提供高效的混合效果又防止固體在底部的沉積，同時(shí)較小的剪切力可以減少固體的破損，熱交換盤管為反應(yīng)過程提供適合的溫度環(huán)境。反應(yīng)完成后，混合物通過罐底板中的過濾網(wǎng)和固液分離快速放料閥，實(shí)現(xiàn)固液原位快速分離，過濾網(wǎng)具有理想的氣體分布功能，固液分離快速放料閥可以實(shí)現(xiàn)分別排放液體和固形物、或者固液同時(shí)排放，此外，整個(gè)反映過程中的攪拌速度、溫度、PH值、溶氧、氧化還原等指標(biāo)都可以通過傳感器將輸入輸出信號(hào)傳送至工控機(jī)，并根據(jù)設(shè)定值加以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相對(duì)照，其效果是積極和明顯的。本實(shí)用新型通過在反應(yīng)罐的底部設(shè)置過濾網(wǎng)、固液分離快速放料閥，徹底解決了固液反應(yīng)器中的固液原位快速分離的問題，滿足了反應(yīng)及分離一體化的要求，提供了可控制固液接觸時(shí)間和快速更換溶液的可能，同時(shí)過濾網(wǎng)相對(duì)于現(xiàn)有的氣體分布環(huán)具有更好的氣體分布功能，利用固液分離快速放料閥實(shí)現(xiàn)分別排放液體和固形物、或者固液同時(shí)排放；軸向流攪拌槳既提供高效的混合效果又防止固體在底部的沉積，同時(shí)較小的剪切力減少了固體的破損；配置多參數(shù)檢測(cè)和控制，可以對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同反應(yīng)特性對(duì)反應(yīng)溫度、pH值、溶解氧、壓力、混合效果、補(bǔ)料量進(jìn)行優(yōu)化和放大。


圖1是本實(shí)用新型的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器的控制原理示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，由支撐架1、反應(yīng)罐和攪拌器12構(gòu)成，其中，所述的反應(yīng)罐由罐底板3、筒體6和罐蓋9構(gòu)成，所述的筒體6固定設(shè)置在所述的罐底板3上，所述的罐蓋9固定設(shè)置在筒體6上，罐底板3與所述的支撐架1固定連接，所述的攪拌器12固定設(shè)置在罐蓋9的上側(cè)，攪拌器12中設(shè)置有一個(gè)攪拌軸，所述的攪拌軸向下穿過罐蓋9并延伸到筒體6內(nèi)，筒體6內(nèi)的攪拌軸上固定設(shè)置有軸向流攪拌漿5，攪拌器12的上方設(shè)置有一個(gè)電機(jī)13，所述的電機(jī)13與支撐架1固定連接，電機(jī)13的輸出軸與攪拌器12的動(dòng)力輸入軸連接，筒體6內(nèi)設(shè)置有熱交換盤管7，所述的熱交換盤管7與罐蓋9固定連接，罐底板3中設(shè)置有一個(gè)出口，所述的出口上覆蓋設(shè)置有一個(gè)過濾網(wǎng)4，罐底板3的下側(cè)固定連接有一個(gè)固液分離快速放料閥2，所述的固液分離快速放料閥2的入口與罐底板3中的出口連通，所述的罐蓋9中設(shè)置有一個(gè)加料口10。
進(jìn)一步的，所述的罐蓋9上連接有壓力表11。
進(jìn)一步的，所述的罐蓋9中設(shè)置有取樣管14，所述的取樣管14延伸到筒體6內(nèi)。
進(jìn)一步的，所述的罐蓋9中設(shè)置有一個(gè)傳感器插孔15和一個(gè)傳感器插孔16。
進(jìn)一步的，所述的罐蓋9與筒體6上端之間設(shè)置有一個(gè)法蘭8，罐蓋9與筒體6通過所述的法蘭8連接固定。
如圖2所示，所述的加料口10通過管道與一個(gè)補(bǔ)料泵22連接。
進(jìn)一步的，所述的罐蓋9中設(shè)置有取樣管14，所述的取樣管14延伸到筒體內(nèi)，取樣管14內(nèi)設(shè)置有一個(gè)溫度傳感器25，所述的溫度傳感器25通過線路與一個(gè)輸入輸出轉(zhuǎn)換電路29連接，所述的罐蓋9中設(shè)置有傳感器插孔，所述的傳感器插孔內(nèi)設(shè)置有PH電極26、溶氧電極27和氧化還原電極28，所述的PH電極26、溶氧電極27和氧化還原電極28分別通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路29連接，所述的熱交換盤管7與一個(gè)熱交換介質(zhì)管道連接，所述的熱交換介質(zhì)管道中設(shè)置有一個(gè)控溫自動(dòng)閥21，所述的控溫自動(dòng)閥21的控制端通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路29連接，所述的加料口10通過管道與一個(gè)補(bǔ)料泵22連接，所述的補(bǔ)料泵22的控制端通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路29連接，所述的電機(jī)13上連接有一個(gè)測(cè)速裝置23，所述的電機(jī)13的控制端連接有一個(gè)調(diào)速器24，所述的測(cè)速裝置23和調(diào)速器24分別通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路29連接，所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路29上連接有一個(gè)工控機(jī)30。
進(jìn)一步的，所述的補(bǔ)料泵22是蠕動(dòng)泵。
進(jìn)一步的，所述的電機(jī)13是減速電機(jī)。
權(quán)利要求1.一種用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，由支撐架、反應(yīng)罐和攪拌器構(gòu)成，其特征在于所述的反應(yīng)罐由罐底板、筒體和罐蓋構(gòu)成，所述的筒體固定設(shè)置在所述的罐底板上，所述的罐蓋固定設(shè)置在筒體上，罐底板與所述的支撐架固定連接，所述的攪拌器固定設(shè)置在罐蓋的上側(cè)，攪拌器中設(shè)置有一個(gè)攪拌軸，所述的攪拌軸向下穿過罐蓋并延伸到筒體內(nèi)，筒體內(nèi)的攪拌軸上固定設(shè)置有軸向流攪拌漿，攪拌器的上方設(shè)置有一個(gè)電機(jī)，所述的電機(jī)與支撐架固定連接，電機(jī)的輸出軸與攪拌器的動(dòng)力輸入軸連接，筒體內(nèi)設(shè)置有熱交換盤管，所述的熱交換盤管與罐蓋、或者罐底板、或者筒體固定連接，罐底板中設(shè)置有一個(gè)出口，所述的出口上覆蓋設(shè)置有一個(gè)過濾網(wǎng)，罐底板的下側(cè)固定連接有一個(gè)固液分離快速放料閥，所述的固液分離快速放料閥的入口與罐底板中的出口連通，所述的罐蓋中設(shè)置有一個(gè)加料口。
2.如權(quán)利要求1所述的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，其特征在于所述的罐底板、或者筒體、或者罐蓋上連接有壓力表，所述的壓力表的測(cè)量端口與筒體內(nèi)部連通。
3.如權(quán)利要求1所述的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，其特征在于所述的罐蓋中設(shè)置有取樣管，所述的取樣管延伸到筒體內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，其特征在于所述的罐蓋中設(shè)置有至少一個(gè)傳感器插孔。
5.如權(quán)利要求1所述的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，其特征在于所述的罐蓋與筒體上端之間設(shè)置有一個(gè)法蘭，罐蓋與筒體通過所述的法蘭連接固定。
6.如權(quán)利要求1所述的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，其特征在于所述的加料口通過管道與一個(gè)補(bǔ)料泵連接。
7.如權(quán)利要求1所述的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，其特征在于所述的罐蓋中設(shè)置有取樣管，所述的取樣管延伸到筒體內(nèi)，取樣管內(nèi)設(shè)置有一個(gè)溫度傳感器，所述的溫度傳感器通過線路與一個(gè)輸入輸出轉(zhuǎn)換電路連接，所述的罐蓋中設(shè)置有傳感器插孔，所述的傳感器插孔內(nèi)設(shè)置有PH電極、溶氧電極和氧化還原電極，所述的PH電極、溶氧電極和氧化還原電極分別通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路連接，所述的熱交換盤管與一個(gè)熱交換介質(zhì)管道連接，所述的熱交換介質(zhì)管道中設(shè)置有一個(gè)控溫自動(dòng)閥，所述的控溫自動(dòng)閥的控制端通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路連接，所述的加料口通過管道與一個(gè)補(bǔ)料泵連接，所述的補(bǔ)料泵的控制端通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路連接，所述的電機(jī)上連接有一個(gè)測(cè)速裝置，所述的電機(jī)的控制端連接有一個(gè)調(diào)速器，所述的測(cè)速裝置和調(diào)速器分別通過線路與所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路連接，所述的輸入輸出轉(zhuǎn)換電路上連接有一個(gè)工控機(jī)。
8.如權(quán)利要求7所述的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，其特征在于所述的補(bǔ)料泵是蠕動(dòng)泵。
9.如權(quán)利要求7所述的用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，其特征在于所述的電機(jī)是減速電機(jī)。
專利摘要一種用于固液反應(yīng)及分離的自控反應(yīng)器，由支撐架、反應(yīng)罐和攪拌器構(gòu)成，反應(yīng)罐由罐底板、筒體和罐蓋構(gòu)成，罐底板與支撐架連接，攪拌器設(shè)置在罐蓋的上側(cè)，攪拌器中的攪拌軸向下穿過罐蓋并延伸到筒體內(nèi)，攪拌軸上設(shè)置有軸向流攪拌漿，攪拌器上方設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)與支撐架連接，筒體內(nèi)設(shè)置有熱交換盤管，罐底板中設(shè)置有一個(gè)出口，出口上覆蓋設(shè)置有過濾網(wǎng)，罐底板的下側(cè)固定連接有一個(gè)固液分離快速放料閥，固液分離快速放料閥的入口與罐底板中的出口連通，罐蓋中設(shè)置有一個(gè)加料口。本實(shí)用新型解決了固液反應(yīng)器中的固液原位快速分離的問題，滿足了反應(yīng)及分離一體化的要求，提供了可控制固液接觸時(shí)間和快速更換溶液的可能，可以對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行調(diào)控。
文檔編號(hào)B01J8/10GK2915247SQ200620043429
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者干燕, 戚良華, 吳忠杰 申請(qǐng)人:上海保興生物設(shè)備工程有限公司