专利名称：一种新型多相搅拌反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化工设备，特别涉及一种应用于化工领域中具有放热或吸热化学反应的多相反应器。
背景技术：
在化工反应中，具有放热或吸热的多相反应比较常见，为了更好的控制反应温度， 对于具有放热或吸热的多相反应器的热交换技术的开发一直在为人们所关注。比如纯粹径向流等温反应器或者纯粹轴向流等温反应器的开发与应用。在具有放热或吸热反应的多相反应器中，流体的流动状态对反应器中的各相混合的快慢与程度影响极大，从而制约了多相反应的反应速率的进一步提高，这也是纯粹径向流等温反应器或者纯粹轴向流等温反应器的不足之处；同时，由于反应过程中存在放热或吸热现象，还应及时把反应过程中的多余热移走或补充热量，由此出现的板壳式等温反应器得到了应用，相对于反应器内盘管换热器而言，取得了更好的效果。目前在板壳式等温反应器中用到的换热板片往往为实心的，或以某种方式固定在实心板上。以实心的换热板片为换热单元开发的多相反应器虽然换热效率大为提高，但也正因为所用的换热板片为实心的，也制约了反应器中流体的流动方向，要么径向流动，要么轴向流动，限制了各相之间的混合速度及混合程度，不利于此类反应器发挥其更大作用。
发明内容
本发明的目的在于针对目前多相等温反应器结构不良而造成存在流体流动受限制，从而出现不均勻温区的问题，提供一种适用于伴随放热或吸热反应既能更好地使物料快速混合，混合均勻，且更好的保证反应器中温度均勻分布的多相搅拌反应器。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种新型多相搅拌反应器，包括筒体(6)，上封头(3)和下封头⑶分别通过法兰与筒体(6)连接，筒体(6)中心设有搅拌轴 (19)，传动机构(1)设于上封头(3)的上部且与搅拌轴(19)相连接，支撑机构(11)设于下封头(8)的下部且与搅拌轴(19)相连接，其特征在于所述搅拌轴(19)上设有至少两个搅拌器，即主搅拌器(9)和副搅拌器(15)，所述筒体(6)内设有多个换热板片( 组成的换热器组、换热介质入口环形管(16)和换热介质出口环形管(18)，换热介质入口环形管(16)通过入口连接通道Ga)与换热板片( 相连通，换热介质出口环形管(18)通过出口连接通道(20a)与换热板片( 相连通，筒体(6)外壁上设有换热介质入口(4)和物料出口(17)， 上封头C3)外壁上设有物料入口( 和换热介质出口(20)，下封头(8)外壁上设有排料口 (10)和气体入口(12)，设于主搅拌器(9)之下的气体分布器(1 与气体入口(1 相连通。所述的换热板片( 的形状具有特定的曲率半径，换热板片( 以一定角度α、辐射状方式均布在筒体(6)的中心轴周围。所述的换热板片(5)分布角度α为20° 60°。所述的换热板片( 设有至少两组换热介质通道组0 ，每个换热介质通道组(25)中设有2-3个换热介质通道04)。所述的换热介质通道04)的截面为菱形。所述换热介质通道组05)之间设有空隙03)。本发明的有益效果是由于设有主搅拌器和副搅拌器，使反应物轴向流和径向流同时存在，能更好地使物料快速混合均勻；换热板片以一定角度辐射状方式均布在筒体的中心轴周围，保证了反应器中温度均衡，具有结构简单，强化传热的特点。
图1是本发明结构示意图；图2是本发明的换热板片布置方式示意图之一；图3是本发明的换热板片布置方式示意图之二 ；图4是本发明换热板片的正面示意图；图5是图4的A向示意图；图6是图4的B-B剖面图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。实施例1 见图1，2、3，一种新型多相搅拌反应器，包括筒体6，上封头3和下封头 8分别通过法兰与筒体6连接，筒体6中心设有搅拌轴19，传动机构1设于上封头3的上部且与搅拌轴19相连接，支撑机构11设于下封头8的下部且与搅拌轴19相连接，其特点是 所述搅拌轴19上设有两个搅拌器，即主搅拌器9和副搅拌器15，所述筒体6内设有多个换热板片5组成的换热器组、换热介质入口环形管16和换热介质出口环形管18，换热介质入口环形管16通过入口连接通道如与换热板片5相连通，换热介质出口环形管18通过出口连接通道20a与换热板片5相连通，筒体6外壁上设有换热介质入口 4和物料出口 17，上封头3外壁上设有物料入口 2和换热介质出口 20，下封头8外壁上设有排料口 10和气体入口 12，设于主搅拌器9之下的气体分布器13与气体入口 12相连通。所述的换热板片5的形状具有特定的曲率半径，换热板片5以一定角度α、辐射状方式均布在筒体6的中心轴周围。所述的换热板片5分布角度α为20° 60°。所述的换热板片5设有两组换热介质通道组25，每个换热介质通道组25中设有2 个换热介质通道对。所述的换热介质通道M的截面为菱形。所述的换热介质通道组25之间设有空隙23。主搅拌器9的作用是使流体沿着筒体6径向流动，形成径向流；而副搅拌器15沿着筒体6轴线向下流动，形成轴向流。换热介质通过换热介质入口 4进入筒体6中的换热介质入口环形管16，并进一步被分配到各个换热板片5中，换热介质在各自的换热板片5中沿着筒体6轴线向下流动，并在换热板片5的底部径向折流又沿着筒体6轴向方向向上流动，在换热板片5的上方进入换热介质出口环形管18，进而由换热介质出口 20流出反应器。换热板片5在筒体6中的固定方式，其上端由两部分来固定，其一为换热介质入口环形管16和换热介质出口环形管18作为固定方式；其二为换热板片5以筒体径向而言，其外缘通过固定件14固定在筒体6内壁上的换热板片外缘固定圈22来进行固定，其内缘由位于换热板片内缘固定圈21来进行固定。换热板片5的下端的固定是以上所述的“其二” 方法来进行固定，且在其下端换热板片内缘固定圈21通过筋板7与换热板片外缘固定圈22 相连接。换热板片5的这种固定方式，可增强其强度，更好地满足搅拌器存在而造成的流体的强烈径向和轴向流动。在筒体6的下封头8处设计了气体入口 12，气体可由气体入口 12进入位于反应器下部的且在主搅拌器9之下的气体分布器13，从而进入反应器内。见图2、3，换热板片5在反应器筒体6中的径向布置方式，换热板片5的内缘与内缘固定圈21接触，通过该接触点的换热板片5之上的切线与通过该接触点的筒体6直径间呈α角度，角度α可以在20° 60°之间调整；角度α的方向与筒体6内的流体径向流动方向一致。见图4，换热介质由入口连接通道如进入换热板片5，并由出口连接通道20a流出，图中表示了换热介质在换热板片5中一种流动方式(U形)及其流向。见图5、6，换热板片5设有两组换热介质通道组25，每个换热介质通道组25中含有两个换热介质通道对，且换热介质通道M的截面为菱形。换热板片5在两个换热介质通道组25之间留有一定的空隙23，目的是使反应器内的物料通过，减小反应器筒体6内流动阻力，并有助于筒体6内各相物料的快速与充分混合。实施例2 同实施例1，只是所述搅拌轴19上设有3个搅拌器，所述的换热板片5 设有3组换热介质通道组25，每个换热介质通道组25中设有3个通道24。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种新型多相搅拌反应器，包括筒体(6)，上封头C3)和下封头(8)分别通过法兰与筒体(6)连接，筒体(6)中心设有搅拌轴(19)，传动机构(1)设于上封头C3)的上部且与搅拌轴(19)相连接，支撑机构(11)设于下封头(8)的下部且与搅拌轴(19)相连接，其特征在于所述搅拌轴(19)上设有至少两个搅拌器，即主搅拌器(9)和副搅拌器(15)，所述筒体(6)内设有多个换热板片( 组成的换热器组、换热介质入口环形管(16)和换热介质出口环形管(18)，换热介质入口环形管(16)通过入口连接通道Ga)与换热板片( 相连通， 换热介质出口环形管(18)通过出口连接通道(20a)与换热板片(5)相连通，筒体(6)外壁上设有换热介质入口(4)和物料出口(17)，上封头C3)外壁上设有物料入口( 和换热介质出口(20)，下封头(8)外壁上设有排料口(10)和气体入口(12)，设于主搅拌器(9)之下的气体分布器(1 与气体入口(1 相连通。
2.如权利要求1所述的一种新型多相搅拌反应器，其特征在于所述的换热板片(5)的形状具有特定的曲率半径，换热板片( 以一定角度α、辐射状方式均布在筒体(6)的中心轴周围。
3.如权利要求1或2所述的一种新型多相搅拌反应器，其特征在于所述的换热板片 (5)分布角度α为20° 60°。
4.如权利要求1或2所述的一种新型多相搅拌反应器，其特征在于所述的换热板片 (5)设有至少两组换热介质通道组(25)，每个换热介质通道组0 中设有2-3个换热介质通道(24)。
5.如权利要求4所述的一种新型多相搅拌反应器，其特征在于所述的换热介质通道(24)的截面为菱形。
6.如权利要求4所述的一种新型多相搅拌反应器，其特征在于所述换热介质通道组(25)之间设有空隙(23)0
全文摘要
本发明涉及一种新型多相搅拌反应器，包括筒体，上封头和下封头，筒体中心设有搅拌轴，传动机构设于上封头的上部且与搅拌轴相连接，支撑机构设于下封头的下部且与搅拌轴相连接，其特点是所述搅拌轴上设有主搅拌器和副搅拌器，所述筒体内设有多个换热板片组成的换热器组，筒体外壁上设有换热介质入口和物料出口，上封头外壁上设有物料入口和换热介质出口，下封头外壁上设有排料口和气体入口。该反应器使反应物轴向流和径向流同时存在，能更好地使物料快速混合均匀，换热板片以一定角度辐射状方式均布在筒体的中心轴周围，保证了反应器中温度均衡，具有结构简单，强化传热的特点。
文档编号B01J19/18GK102247792SQ201110112889
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月30日 优先权日2011年4月30日
发明者余建平, 李晓明, 李贵贤, 汤汉球, 罗代晏, 范宗良, 赵军龙, 陈 光 申请人:兰州理工大学, 甘肃银光聚银化工有限公司