能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元。
【背景技術(shù)】
[0002]反應(yīng)器是一種用于實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、煉油、冶金、輕工等工業(yè)部門。反應(yīng)器用于實(shí)現(xiàn)液相單相反應(yīng)過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應(yīng)過程。反應(yīng)器內(nèi)常設(shè)有攪拌(機(jī)械攪拌、氣流攪拌等)裝置。在高徑比較大時(shí)，可用多層攪拌槳葉。在反應(yīng)過程中物料需加熱或冷卻時(shí)，可在反應(yīng)器壁處設(shè)置夾套，或在器內(nèi)設(shè)置換熱面，也可通過外循環(huán)進(jìn)行換熱。
[0003]常用反應(yīng)器的類型有:①管式反應(yīng)器。由長徑比較大的空管或填充管構(gòu)成，可用于實(shí)現(xiàn)氣相反應(yīng)和液相反應(yīng)。②釜式反應(yīng)器。由長徑比較小的圓筒形容器構(gòu)成，常裝有機(jī)械攪拌或氣流攪拌裝置，可用于液相單相反應(yīng)過程和液液相、氣液相、氣液固相等多相反應(yīng)過程。用于氣液相反應(yīng)過程的稱為鼓泡攪拌釜；用于氣液固相反應(yīng)過程的稱為攪拌釜式漿態(tài)反應(yīng)器。③有固體顆粒床層的反應(yīng)器。氣體或(和)液體通過固定的或運(yùn)動(dòng)的固體顆粒床層以實(shí)現(xiàn)多相反應(yīng)過程，包括固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器、涓流床反應(yīng)器等。④塔式反應(yīng)器。用于實(shí)現(xiàn)氣液相或液液相反應(yīng)過程的塔式設(shè)備，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等。⑤噴射反應(yīng)器。利用噴射器進(jìn)行混合，實(shí)現(xiàn)氣相或液相單相反應(yīng)過程和氣液相、液液相等多相反應(yīng)過程的設(shè)備。⑥其他多種非典型反應(yīng)器。如回轉(zhuǎn)窯、曝氣池等。
[0004]目前有關(guān)反應(yīng)器的文獻(xiàn)報(bào)道較多，例如公開號(hào)為CN101990457A的專利文獻(xiàn)公開了一種管式反應(yīng)器，包括:被布置在管式反應(yīng)器殼體內(nèi)的多個(gè)大體平行的反應(yīng)管，所述反應(yīng)管被間隔開，使得在操作期間傳熱流體能夠在所述反應(yīng)管之間流動(dòng)，并且在所述反應(yīng)管和所述傳熱流體之間傳遞熱量；進(jìn)口頭，所述進(jìn)口頭限定了進(jìn)口頭空間，其中所述進(jìn)口頭空間與所述反應(yīng)管的進(jìn)口端流體連通，以及出口頭，所述出口頭包括出口頭殼體和被定位在由所述出口頭所限定的出口頭空間內(nèi)的至少一個(gè)插入件，其中所述插入件限定了出口頭空間，所述出口頭空間相對(duì)于由所述出口頭所限定的出口頭空間體積被減小，并且其中所述體積被減小的出口頭空間與所述反應(yīng)管的出口端流體連通并與反應(yīng)器出口流體連通。
[0005]上述文獻(xiàn)報(bào)道的反應(yīng)器與目前市場上常見的反應(yīng)器類似，都需要配置進(jìn)料驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如對(duì)于液體物料需要加料泵，對(duì)于固定物料需要外置的進(jìn)料絞龍等，設(shè)置安裝管式反應(yīng)器本身、以及設(shè)置這些進(jìn)料驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要占用較大的廠房空間，同時(shí)噪音污染嚴(yán)重，且容易造成物料外泄，對(duì)周圍環(huán)境污染嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元，能夠?qū)崿F(xiàn)物料的自動(dòng)輸送，不需要額外配置送料機(jī)構(gòu)和出料機(jī)構(gòu)，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。
[0007]—種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元，包括:
[0008]帶有第一進(jìn)料口和第一出料口的進(jìn)料管殼，該進(jìn)料管殼內(nèi)設(shè)有用于將物料從第一進(jìn)料口送入進(jìn)料管殼內(nèi)的推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳；
[0009]帶有第二進(jìn)料口和第二出料口的出料管殼，該出料管殼內(nèi)設(shè)有用于將物料從第二出料口送出的推進(jìn)式出料攪拌槳；
[0010]所述的進(jìn)料管殼的第一出料口和出料管殼的第二進(jìn)料口通過轉(zhuǎn)接管密封連通。
[0011]進(jìn)料管殼和出料管殼的布置方式可根據(jù)需要選擇直線型布置方式、U型布置方式等。為進(jìn)一步降低設(shè)備占用空間，提高裝置安裝過程中的可調(diào)性，作為優(yōu)選，所述的進(jìn)料管殼和出料管殼呈U型布置；所述的推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳同軸設(shè)置在進(jìn)料管殼頂部；所述的推進(jìn)式出料攪拌槳同軸設(shè)置在出料管殼頂部。
[0012]第一進(jìn)料口、第二出料口設(shè)置的位置可根據(jù)實(shí)際工藝需要確定，如下為兩個(gè)優(yōu)選的方案:
[0013]一種優(yōu)選的方案為:所述的第一進(jìn)料口設(shè)于進(jìn)料管殼靠近底部的側(cè)壁；所述的第二出料口設(shè)于出料管殼靠近底部的側(cè)壁。采用這種方案時(shí)，進(jìn)料比較平穩(wěn)，反應(yīng)過程中基本不受干擾，適于一些對(duì)流體流動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的場合。
[0014]另外一種優(yōu)選的方案為:所述的第一進(jìn)料口設(shè)于進(jìn)料管殼靠近頂部的側(cè)壁，其位置與推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳對(duì)應(yīng)；所述的第二出料口設(shè)于出料管殼靠近頂部的側(cè)壁，其位置與推進(jìn)式出料攪拌槳對(duì)應(yīng)。采用該技術(shù)方案時(shí)，進(jìn)料和出料速度快，同時(shí)推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳的推進(jìn)作用下，物料進(jìn)一步混合，體系更加均勻，適于各種反應(yīng)體系。
[0015]推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳、推進(jìn)式出料攪拌槳設(shè)置的位置可根據(jù)需要調(diào)整，為提高本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元的功能性，作為優(yōu)選，所述的進(jìn)料管殼包括頂部的進(jìn)料段、中部的一次換熱段、底部的卸料段；所述的出料管殼包括頂部的出料段、中部的二次換熱段、底部的送料段；所述的推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳設(shè)于所述進(jìn)料段處，所述的推進(jìn)式出料攪拌槳設(shè)于所述出料段處。采用該技術(shù)方案時(shí)，推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳、推進(jìn)式出料攪拌槳不會(huì)與一次換熱段、二次換熱段等產(chǎn)生干涉，不會(huì)影響一次換熱段、二次換熱段設(shè)計(jì)和安裝等。該技術(shù)方案所限定的反應(yīng)器單元能夠用于各種反應(yīng)體系中，既可以用于常溫反應(yīng)體系，也可適用于需要加熱、低溫反應(yīng)等。所述的一次換熱段、二次換熱段可采用各種結(jié)構(gòu)的換熱器結(jié)構(gòu)，例如可采用管式換熱器結(jié)構(gòu)等。
[0016]作為另一種優(yōu)選的方案，所述的第一進(jìn)料口與所述的第二出料口位置等高。第一進(jìn)料口和第二出料口等高設(shè)置，保證順利進(jìn)出料的同時(shí)，也簡化了反應(yīng)器單元的設(shè)計(jì)，提高了反應(yīng)器單元的設(shè)計(jì)精度。
[0017]為便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，作為優(yōu)選，所述的第一進(jìn)料口處設(shè)有檢測物料反應(yīng)狀態(tài)的在線檢測裝置，所述的轉(zhuǎn)接管上設(shè)有合格品出料口，該合格品出料口處設(shè)有受所述在線檢測裝置控制的第一閥門。在線檢測裝置可選用多種裝置，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的在線檢測裝置為電極電壓檢測裝置。該裝置的檢測原理是物料流經(jīng)該檢測裝置的極性電極時(shí)，會(huì)顯示出物料的電壓值，將該電壓值與反應(yīng)完全時(shí)的理論電壓值進(jìn)行對(duì)比，由此判斷反應(yīng)完全程度，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)終點(diǎn)的自動(dòng)化控制。該裝置可從市場上購買得到。通過在線檢測裝置的檢測結(jié)果，實(shí)施控制第一閥門的開閉，從而實(shí)現(xiàn)合格物料的出料，避免不必要的能耗浪費(fèi)，同時(shí)保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0018]為提高產(chǎn)品收率，可采用將不合格的物料回料，重新反應(yīng)，為便于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，作為優(yōu)選，所述的第二出料口通過第一回料管路與所述第一進(jìn)料口連通，第一回料管路處設(shè)有受所述線檢測裝置控制的第二閥門。當(dāng)檢測裝置檢測到物料還未反應(yīng)完全時(shí)，自動(dòng)控制第二閥門開通，使得物料重新返回至進(jìn)料管殼內(nèi)進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)，直至物料合格，產(chǎn)品出料。另外，采用該技術(shù)方案時(shí)，由于第一進(jìn)料口和第二出料口等高，所以不需要提供額外的動(dòng)力輸入，物料通過自流作用即可實(shí)現(xiàn)回料反應(yīng)，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。
[0019]作為另一種優(yōu)選的方案，所述的轉(zhuǎn)接管上設(shè)有不合格品出料口，不合格品出料口通過第二回料管路與所述第一進(jìn)料口連通，同時(shí)該不合格品出料口處設(shè)有受所述在線檢測裝置控制的第三閥門。當(dāng)檢測裝置檢測到物料還未反應(yīng)完全時(shí)，自動(dòng)控制第三閥門開通，使得物料重新返回至進(jìn)料管殼內(nèi)進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)，直至物料合格，產(chǎn)品出料。采用該技術(shù)方案時(shí)，不合格物料能夠快速的實(shí)現(xiàn)回料，根據(jù)需要，可在第二回料管路上設(shè)置加料泵，提高不合格物料的提升動(dòng)力。
[0020]所述推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳、推進(jìn)式出料攪拌槳可選擇各種結(jié)構(gòu)的具有進(jìn)料和出料功能的推進(jìn)式攪拌槳。例如可以采用螺旋式攪拌槳、槳葉式攪拌槳等。作為優(yōu)選，所述的推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳、推進(jìn)式出料攪拌槳均包括:攪拌軸、以及輻射狀設(shè)置在攪拌軸四周的若干排攪拌葉，相鄰兩排攪拌葉之間交錯(cuò)設(shè)置。所述的推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳、推進(jìn)式出料攪拌槳可選擇通過電機(jī)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。
[0021]本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元中，根據(jù)需要，可設(shè)置溫度檢測機(jī)構(gòu)，例如可在出料口處設(shè)置溫度檢測計(jì)；根據(jù)需要，也可在第一出料口處設(shè)置物料觀測窗等；也可在轉(zhuǎn)接管上設(shè)置取樣口等。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0023](1)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元即可作為單獨(dú)的反應(yīng)器使用，根據(jù)物料反應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行出料和回料；也可作為模塊化的管式反應(yīng)器使用，安裝和布置方便，且占用空間少。
[0024](2)本發(fā)明的反應(yīng)器單元，能夠?qū)崿F(xiàn)物料的自動(dòng)輸送，不需要額外配置送料機(jī)構(gòu)和出料機(jī)構(gòu)，節(jié)約成本，可用于各種反應(yīng)體系。
[0025](3)本發(fā)明的反應(yīng)器單元通過在線檢測裝置和閥門配合，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)合格物料的物料和不合格物料的回料反應(yīng)，適于工業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0026](4)本發(fā)明的反應(yīng)器單元采用U型結(jié)構(gòu)，可模塊化生產(chǎn)，根據(jù)需要確定使用的模塊數(shù)量，多臺(tái)反應(yīng)器單元形成迂回狀布置方式，減少了設(shè)備占用空間。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為圖1所示反應(yīng)器單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3為本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元中推進(jìn)式進(jìn)料攪拌槳和推進(jìn)式出料攪拌槳的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖4為本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出料的反應(yīng)器單元的另一種實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1和圖2和圖3所示，一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)出