化学反应器的制作方法

文档序号:4980647阅读:582来源:国知局
专利名称:化学反应器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及化工产品反应设备,特别涉及一种温度分布均匀、热交换充分的
化学反应器。
背景技术
目前化工领域特别是用于工业合成的反应器,多数是采用传统反应釜的方式,故 而使得温度分布不均匀,热交换速率慢,容易引发副反应,特别是难以实现放大实验的要 求,将传统的反应釜用于工业有机合成时,效果尤其不理想。特别是对于直径比较大的反应 釜,比如直径为4米,容器的外壁处和容器中心处的温差很大,这样反应更加的不充分,如 果是放热反应的话,反应釜内部的热量得不到释放,积聚起来会很危险,甚至有发生爆炸的 可能。这也是目前化学界普遍存在的"反应放大"问题。另外,搅拌效果也不好,尤其靠近 轴的部分,搅拌速度接近于零。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有反应釜温度分布不均匀,热交换速
率慢的缺陷,提供一种温度分布均匀、热交换充分的化学反应器。 本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 —种化学反应器,其特点在于,其包括一外部容器,以及若干位于该外部容器内部 的与之有相对旋转的内部热交换管。 其中,该外部容器为枢设于一固定轴上、由一转动轮带动旋转的可调速外部旋转 容器,该内部热交换管固设于该固定轴上 其中,该化学反应器还包括设于外部旋转容器与固定轴的枢接处、分别位于轴径 两侧的反应进料管和出料导流管。 其中,该外部旋转容器为双层结构,两层之间装有热交换介质,或者外部旋转容器 为单层,其外部包覆有热交换容器。 其中,该外部容器为固定设置,该内部热交换管为设在一可调速转动轴上、由一转 动轮带动旋转的内部旋转热交换管。 其中,该化学反应器还包括设于外部容器上、分别位于轴径两侧的反应进料管和 出料导流管。 其中,该外部容器和内部热交换管均为旋转设置于一固定轴上,外部容器和内部 热交换管是同时旋转的。 其中,该靠近外部容器的内部热交换管带有搅拌翅或搅拌齿,以加强搅拌效果。 其中,该内部热交换管是封闭的,该反应进料管和出料导流管在外部容器的内部 部分是有开口的。 其中,该外部容器和轴的枢接处设有一温度计和一金属包覆管。 本实用新型的积极进步效果在于原料从进料管流入反应器,通过滚筒和热交换管的作用,结构合理,混合均匀,热交换充分,反应高效率。尤其适合各种工业化生产。
图1为本实用新型一实施例的结构示意图。 图2为本实用新型另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型较佳实施例,以详细说明本实用新型的技术方案。 本实用新型的化学反应器,主要包括一外部容器,以及若干位于该外部容器内部
的与之有相对旋转的内部热交换管。下面分两个实施例加以说明。 实施例1 如图1所示,本化学反应器的圆筒形外部容器1枢设于一固定轴8上,由转动轮7 带动旋转,而内部热交换管4固设于该固定轴8上,这样就形成了外部容器1和内部热交换 管4之间的相对旋转。圆筒形外部容器可以由金属或其他材料构成。反应进料管3和出 料导流管5设于外部容器1与固定轴8的枢接处、分别位于轴径两侧。本化学反应器还包 括回流装置等部件,出料导流管的位置是可变的视方便而定。所述的内部热交换管4通过 管内装有热交换介质,进行循环加热或者冷却而达到热交换目的;为达到内外都有热交换 的效果,外部容器1也可以采用双层结构,两层之间装有热交换介质,进行循环加热或者冷 却。该内部热交换管4是封闭的,该反应进料管3和出料导流管5是开口的。为便于输入、 输出热交换介质,该内部热交换管4两端可连接有开口位于外部容器1外的热交换介质输 入管和热交换介质输出管(图未示)。该外部容器和轴的枢接处还可以设有一温度计6,用 于控制温度变化。外部容器1与轴枢接处的外露部分可以用一金属包覆管2包覆。 本化学反应器在使用时,多种原料从不同的进料管流入圆筒反应器,通过装置外 端转动轮7带动反应容器滚动,通过装置外端传动轮带动反应容器及内部换热器同时双向 滚动,或反应容器单独转动,或内部换热器单独转动,达到搅拌的效果, 一方面使反应原料 充分混合,另一方面使得反应热交换充分,通过温度计6及时控制温度变化,大大的提高了 反应效率。反应结束后,通过出料导流管5获得产物。 本化学反应器的转轮或齿轮的安装位置是可变的,并不局限于图中所示的位置, 比如反应器较大,由齿轮带动轴转动的方式轴的强度不够时,就可以采用由齿轮直接带动 外部容器传动的方式。靠近外部容器的内部热交换管可以带有搅拌翅或搅拌齿,以加强搅 拌效果。该外部旋转容器可以为双层结构,两层之间装有热交换介质,或者外部旋转容器为 单层,其外部包覆有热交换容器。 实施例2 如图2所示,本实施例与实施例1的主要区别在于,本实施例中的外部容器是固定 的,而内部热交换管是可旋转的。具体地,本化学反应器的内部热交换管4为设在一可调速 转动轴9上,由一转动轮7带动旋转。内部热交换管4可以由金属或其他材料构成。此种 结构中,反应进料管3和出料导流管5设于外部容器上、分别位于轴径两侧,一组反应进料 管3位于圆筒上端。而温度计6和金属包覆管2的设置与实施例1中基本相同。 本化学反应器在使用时,外部容器1固定,内部热交换管4转动,达到搅拌的效果,一方面使反应原料充分混合,另一方面使得反应热交换充分,通过温度计6及时控制温度
变化,大大的提高了反应效率。反应结束后,通过出料导流管5获得产物。 上面描述的反应器是外部容器和内部热交换管中一个旋转、另一个固定的旋转方
式,实际应用中也可以采用两者同时都旋转的方式,比如外部容器顺时针旋转、内部热交换
管逆时针旋转,从而形成了两者之间的相对旋转。所以,不管是采取何种旋转方式,只要是
两者之间形成相对旋转,此类的化学反应器均落在本实用新型的保护范围内。 更佳地,为了避免内部热交换管4在加热或冷却时分别输入的有些冷、热交换介
质相互污染,可将内部热交换管4分成两个独立部分, 一部分专用于加热,即加入油等加热
介质,而另一部分则专用于冷却,即加入冷却介质。较佳地,这两部分内部热交换管4均可
独立地连接有开口位于外部容器1外的热交换介质输入管和热交换介质输出管,用于输入
和输出加热介质或冷却介质。 本实用新型不仅适用于圆筒型反应器,也同样适用于球型、椭球型或箱型反应器。 本实用新型的化学反应器可为立式,也可为卧式。采用本实用新型,通过滚筒和热交换管的 作用,能够充分混合充分,并保证反应器内部温度均匀,换热高效。尤其适合于对反应温度 要求比较高,对反应温度比较敏感的场合。 虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
,但是本领域的技术人员应当理解, 这些仅是举例说明,在不背离本实用新型的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做 出多种变更或修改。因此,本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。
权利要求一种化学反应器,其特征在于,其包括一外部容器,以及若干位于该外部容器内部的与之有相对旋转的内部热交换管。
2. 如权利要求1所述的化学反应器,其特征在于,该外部容器为枢设于一固定轴上、由 一转动轮带动旋转的可调速外部旋转容器,该内部热交换管固设于该固定轴上。
3. 如权利要求2所述的化学反应器,其特征在于,该化学反应器还包括设于外部旋转 容器与固定轴的枢接处、分别位于轴径两侧的反应进料管和出料导流管。
4. 如权利要求2所述的化学反应器,其特征在于,该外部旋转容器为双层结构,两层之 间装有热交换介质,或者外部旋转容器为单层,其外部包覆有热交换容器。
5. 如权利要求1所述的化学反应器,其特征在于,该外部容器为固定设置,该内部热交 换管为设在一可调速转动轴上、由一转动轮带动旋转的内部旋转热交换管。
6. 如权利要求5所述的化学反应器,其特征在于,该化学反应器还包括设于外部容器 上、分别位于轴径两侧的反应进料管和出料导流管。
7. 如权利要求1所述的化学反应器,其特征在于,该外部容器和内部热交换管均为旋 转设置于一固定轴上,外部容器和内部热交换管是同时旋转的。
8. 如权利要求4、6或7所述的化学反应器,其特征在于,该靠近外部容器的内部热交换 管带有搅拌翅或搅拌齿。
9. 如权利要求4、6或7所述的化学反应器,其特征在于,该内部热交换管是封闭的,该 反应进料管和出料导流管在外部容器的内部部分是有开口的。
10. 如权利要求4、6或7所述的化学反应器,其特征在于,该外部容器和轴的枢接处设 有一温度计和一金属包覆管。
专利摘要本实用新型公开了一种化学反应器,其包括一外部容器,以及若干位于该外部容器内部的与之有相对旋转的内部热交换管。多种原料从不同的进料管流入圆筒反应器,通过装置外端传动轮带动反应容器及内部换热器同时双向滚动,或反应容器单独转动,或内部换热器单独转动,达到搅拌的效果,一方面使反应原料充分混合,另一方面使得反应热交换充分,通过温度计及时掌握温度变化。反应结束后,通过出料导流管获得产物。所述的内外热交换控温型反应器,结构合理,混合均匀,热交换充分,反应高效率的特点,尤其适合投入工业化生产。
文档编号B01J19/28GK201454536SQ20092007351
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者王志训 申请人:王志训
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