专利名称：利用外循环进行换热的反应釜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化工反应设备，具体涉及一种利用外循环进行换热的反应釜。
背景技术：
很多化工反应都伴随着剧烈的放热或者吸热过程，为了控制反应的速率或/和副产物的生成，在这些反应发生的过程中往往需要对反应体系进行换热。传统的化工反应中，反应设备一般使用夹套进行换热，这些设备一般在反应釜的外围包裹上一层夹套，向夹套中通入换热介质进行反应。使用该类设备的一个缺点是:反应进行过程中，反应釜的釜壁附近的物料不容易被搅拌桨搅动，反应釜附近的传热过程较为缓慢，影响了整个设备的换热效率，对于一些剧烈放热或者吸热的反应，不能满足换热的需要。公告号为CN202136979U的中国专利公开了一种硝化反应釜，主要为釜体构成，在釜体的顶部设出口，底部设进口，在出口和进口之间用管道连通，且在管道上设有提升泵，在出口设计量泵，该硝化反应釜将传统的搅拌形式变为外循环方式，实现了物料的外循环，然而该装置未设置换热装置，难以满足对热交换需求比较高的反应。
实用新型内容本实用新型公开了一种利用外循环进行换热的反应釜，该反应釜的换热效率较高，可以满足剧烈放热或者吸热反应的换热需要。一种利用外循环进行换热的反应釜，包括釜体和用于封闭釜体上部开口的釜盖，所述釜体的底部设有物料出口，所述釜盖上设有物料进口 ；该反应爸还包括:用于连接所述物料出口和物料进口的外接管道；用于驱动物料在反应釜和外接管道中循环的驱动泵；以及与外接管道中的物料进行换热的换热夹套。采用本实用新型的反应釜进行反应时，反应进行的过程中，反应物料从反应釜的底部导出，在驱动泵的驱动下，进入换热夹套进行换热，采用该种方式进行换热的时候，进行换热的反应物料一直处于流动状态，可以大大提高换热效率，即使剧烈放热的反应也能使整个反应体系控制在一定的温度范围。作为优选，所述的外接管道包括依次串接在物料出口和物料进口之间的第一竖直管道、水平管道、第二竖直管道和进口管道；所述第一竖直管道上设有第一阀门；所述的换热夹套设置于第二竖直管道的外围，通过在第一竖直管道上上设置第一阀门可以控制流入换热管道中的反应物料的量，从而对反应体系的温度进行控制。作为优选，所述第一竖直管道中设有膨胀节，通过膨胀节可以有效地缓解驱动泵工作时对反应爸造成的振动。作为进一步的优选，该反应釜还包括与水平管道相连通的出料管道；所述出料管道上设有第二阀门，反应完成之后，将第二阀门打开，即可将反应物料从反应釜中分离出来，进行后续处理，而不用打开釜盖，对反应物料进行处理。作为优选，该反应釜还包括取样装置；所述取样装置包括与水平管道相连通的连接管道和安装于连接管道下方的取样瓶；所述的连接管道上设有第三阀门；所述的连接管道与取样瓶为可拆卸式连接，反应进行过程中，可以打开第三阀门，使少量的反应物料进入取样瓶，然后关闭第三阀门，将取样瓶取下，对取样瓶中的反应物料进行分析，从而获得反应釜中的反应进行的程度。作为优先，所述釜盖上设有加料口，反应开始之前，通过该加料口向反应釜中加入起始物料进行反应。作为进一步的优选，所述的釜盖上还设有排气口，反应过程中，该排气口的作用是防止反应釜中的压力过大，起着安全防护的作用。同现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在:(I)使用外循环的方式对反应釜中的反应物料进行换热，提高了换热效率，使该反应釜能够适用于剧烈放热或者吸热的反应；(2)在水平管道上设置出料管道，可以方便地使反应完成之后的反应物料从反应釜中导出；(3)在水平取样装置上设置取样装置，可以随时监测反应釜中反应进行的程度。
图1为本实用新型的利用外循环进行换热的反应釜一种实施方式的结构示意图；图中，1:釜体；2:釜盖；21:加料口 ；22:排气口 ；3:外接管道；31:第一竖直管道；32:水平管道；33:第二竖直管道；34:进口管道；4:驱动泵；5:换热夹套；6:出料管道；7:取样装置。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的利用外循环进行换热的反应釜作进一步的描述。由如图1所示的利用外循环进行换热的反应釜的结构示意图可知，该反应釜包括釜体1，釜体I的底部开有物料出口，顶部该有釜盖2，釜盖2上开有物料进口，物料出口和物料进口之间通过数段相互串联的外接管道3连接，外接管道3上设有驱动泵4，该驱动泵4将物料出口流出的物料经过釜体I顶部的物料进口重新导入釜体1，由于物料不断流动，因此，该反应釜不需要额外设置的搅拌装置。直接与物料出口相连的管道为第一竖直管道31，在该第一竖直管道31上设有第一阀门，通过该第一阀门可以将管道封闭或者打开，从而控制物料是否流入管道进行循环。第一竖直管道31中设有膨胀节，以缓冲驱动泵4的振动给反应釜带来的冲击。由于工业生产中，釜体I较大，而且釜体I中的化工物料很多具有腐蚀性，因此，第一阀门上设置有驱动装置避免手动操作，在本实施方式中，驱动装置为气缸。与第一竖直管道31相连的是水平管道32，驱动泵4可以设置于该水平管道32的任一部位，本实施方式中，该驱动泵4设置于这两段管道的连接部位，由于化工物料具有较强的腐蚀性，该驱动泵4为防腐蚀泵。 在水平管道32上还设有出料管道6，出料管道6用于将反应完成后的物料导出，该出料管上设有第二阀门，反应进行的过程中，第二阀门处于关闭状态，使整个装置保持密封状态；当反应完成之后，将第二阀门打开即可将反应完成之后的反应液从反应体系中导出，进行后续处理。为了便于监控反应釜中反应进行的程度，在外接管道3上设置取样装置7，取样装置7设置于水平管道32上出料管道6的下游部位，将取样装置7设置于该部位，有利于进行取样操作。水平管道32上开有可与取样装置7相配合的取样口，取样装置7包括取样瓶和连接取样瓶和取样口的连接管道，连接管道的内径为2cm，长度为20cm，该连接管道上设有第三阀门，当反应釜运行的时候，关闭第三阀门，整个装置密封运行；当需要取样检测的时候，打开第三阀门放出少量物料进行检测，就能获取反应釜中的反应状态。与水平管道32的出口相连接的为第二竖直管道33，第二竖直管道33的底端与水平管道32相连通，第二竖直管道33的顶端高出釜体I的顶端一定的距离，并通过进口管道34与釜体I的进料口相连接。在第二竖直管道33的外表面包裹一层换热夹套5，换热夹套5中通入换热介质，换热夹套5的介质入口开在换热夹套5的下部，换热夹套5的介质出口开在换热夹套5的上部，换热介质一般是冷凝水。釜盖2上还设有的加料口 21，该加料口用于加入起始物料，其中，外接管道3的总容积不大于物料总量的三分之一，在釜盖2上还设有排气口 22，用于放置釜体I中压力过大。作为最优的实施方式，本反应釜的釜体I的大小为500L，第二竖直管道33的内径为50cm，换热夹套5的内径为55cm，换热夹套5所包裹的第二竖直管道33的长度为2.5m。以上所述的具体实施方式
对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的最优选实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种利用外循环进行换热的反应釜，包括釜体(I)和用于封闭釜体(I)上部开口的釜盖(2 )，其特征在于，所述釜体(I)的底部设有物料出口，所述釜盖(2 )上设有物料进口 ； 该反应爸还包括: 用于连接所述物料出口和物料进口的外接管道(3)； 用于驱动物料在反应釜和外接管道(3)中循环的驱动泵(4);以及 与外接管道(3)中的物料进行换热的换热夹套(5)。
2.根据权利要求1所述的利用外循环进行换热的反应釜，其特征在于，所述的外接管道(3)包括依次串接在物料出口和物料进口之间的第一竖直管道(31)、水平管道(32)、第二竖直管道(33)和进口管道(34);所述第一竖直管道(31)上设有第一阀门；所述的换热夹套(5)设置于第二竖直管道(33)的外围。
3.根据权利要求2所述的利用外循环进行换热的反应釜，其特征在于，所述第一竖直管道(31)中设有膨胀节。
4.根据权利要求3所述的利用外循环进行换热的反应釜，其特征在于，该反应釜还包括与水平管道(32 )相连通的出料管道(6 ); 所述出料管道(6)上设有第二阀门。
5.根据权利要求4所述的利用外循环进行换热的反应釜，其特征在于，该反应釜还包括取样装置(7); 所述取样装置(7)包括与水平管道(32)相连通的连接管道和安装于连接管道下方的取样瓶；· 所述的连接管道上设有第三阀门； 所述的连接管道与取样瓶为可拆卸式连接。
6.根据权利要求1所述的利用外循环进行换热的反应釜，其特征在于，所述釜盖(2)上设有加料口(21)。
7.根据权利要求1所述的利用外循环进行换热的反应釜，其特征在于，所述的釜盖(2)上还设有排气口(22)。
专利摘要本实用新型公开了一种利用外循环进行换热的反应釜，包括釜体和用于封闭釜体上部开口的釜盖，所述釜体的底部设有物料出口，所述釜盖上设有物料进口；该反应釜还包括用于连接所述物料出口和物料进口的外接管道；用于驱动物料在反应釜和外接管道中循环的驱动泵；以及与外接管道中的物料进行换热的换热夹套。该反应釜使用外循环的方式对反应物料进行换热，提高了换热效率，使该反应釜能够适用于剧烈放热或者吸热的反应体系。
文档编号B01J19/00GK203155201SQ20132021365
公开日2013年8月28日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日
发明者王满, 冯应江, 陈国斌, 梁俊芳 申请人:上虞颖泰精细化工有限公司