一种连续化反应器的制作方法

本发明涉及一种连续化反应器，属于化学反应装置领域。

背景技术：

现有技术中有些化学反应的前期需要温度调节处理，当原料开始进行反应时，开始产生热量或者需要提供热量，一般的反应是用反应釜，且一反应釜一反应釜地间歇反应，反应开始时需要对反应物料进行温度调节，即需要对物料进行升温或者降温，使其达到反应条件。开始反应后，如果是放热反应，就要连续不断的降温；如果是吸热反应，就要连续不断的对其加热。使物料始终保持在最佳反应温度，升温或降温过程需要消耗能量。需要降温时使用冷却水或其它冷却剂，冷却过程会导致反应过程产生的热量造成浪费和损失，不符合现代社会节能环保的主题；且一般反应釜只能间歇生产，即必须等待一批原料反应结束排放后才能进行下一批原料的投放反应，导致反应速度慢，生产效率低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种连续化反应器，克服现有技术中化学反应释放热量不能有效利用，且生产效率低下的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种连续化反应器，包括主反应壳体、至少一个副反应壳体，所述主反应壳体内具有搅拌装置及第一温度调节装置，其上端设物料进口；所述副反应壳体套设在所述主反应壳体外侧，且二者之间预留反应腔；所述主反应壳体的上部侧壁上设有连通所述反应腔的溢流孔；所述主反应壳体和所述副反应壳体下端均设有连通所述副反应壳体外部的排污口；所述副反应壳体下端设有出料口。

本发明的有益效果是：本发明由于在主反应壳体外侧套设有至少一个副反应壳体，通过主反应壳体上端的物料进口向所述主反应壳体加入反应原料进行混合，通过第一温度调节装置对反应原料进行温度调节，反应后的物料通过溢流口进入主反应壳体与副反应壳体之间的反应腔内，反应腔内的反应物料的热量可以对主反应腔内的物料进行温度调节，实现热量的有效利用或者反应的正常进行，通过副反应壳体下端的出料口排出反应完成的物料，进而实现连续化的生产。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

本发明如上所述一种连续化反应器，进一步，所述副反应壳体为两个以上，且从内至外依次套设布置，相邻的两个副反应壳体之间为预留反应腔。本发明上述方案中主反应壳体与副反应壳体及副反应壳体之间反应腔的宽度大于0.5米，一般可以选择1米～3米的范围，也可以根据物料反应的要求设计不同的尺寸。

采用上述进一步的有益效果是：副反应壳体为两个以上，可以满足要求反应过程较长的物料，实现较为充分的反应过程。

本发明如上所述一种连续化反应器，进一步，所述主反应壳体及副反应壳体上端为敞口，所述敞口处设有盖体，所述物料进口设置在所述盖体上。

采用上述进一步的有益效果是：对应较大的反应器，设置有盖体可以方便打开主反应壳体及副反应壳体，实现快速清理主反应壳体及副反应壳体内部。本发明上述盖体上可以设置人孔，也可以通过人孔清理主反应壳体及副反应壳体内部。

本发明如上所述一种连续化反应器，进一步，所述副反应壳体内设有第二温度调节装置。

采用上述进一步的有益效果是：当进入副反应壳体内侧的反应腔的物料未完全反应时，可以开启第二温度调节装置温度调节以达到满足物料反应需要温度，实现完全反应。

本发明如上所述一种连续化反应器，进一步，所述第一温度调节装置和所述第二温度调节装置均为盘管温度调节器。上述方案中优选地，依次套设的主反应壳体及副反应壳体均为筒形，筒形主反应壳体及副反应壳体的底端底壁密封连接或者一体连接，可以在一个平面上，也可以外凸的圆弧形。

采用上述进一步的有益效果是：盘管温度调节器的盘管可以较好的盘设在所述主反应壳体及副反应壳体的内侧壁，实现均匀的对反应物料进行温度调节。

本发明如上所述一种连续化反应器，进一步，所述副反应壳体的一侧设有连通最外侧的副反应壳体外部的外循环出口，所述副反应壳体另一侧设有连通最外侧的副反应壳体外部的外循环入口，所述副反应壳体上对应的外循环出口和外循环入口通过管道连通，所述管道上设有循环泵。上述的所述副反应壳体的一侧的下侧壁设有连通最外侧的副反应壳体外部的外循环出口，所述副反应壳体另一侧的上部设有连通最外侧的副反应壳体外部的外循环入口。

采用上述进一步的有益效果是：可以通过外循环泵实现反应腔内物料的均匀混合，增加反应强度，加快反应进程。

本发明如上所述一种连续化反应器，进一步，所述主反应壳体外侧与所述副反应壳体内侧之间或所述副反应壳体之间连接支撑结构。

采用上述进一步的有益效果是：保证整个反应器的稳定性。

本发明如上所述一种连续化反应器，进一步，所述溢流口下方的主反应壳体内及反应腔上部设有滤网。

采用上述进一步的有益效果是：由于主反应壳体内及反应腔的上部且位于溢流口的下方位置设有滤网，可以减少未反应的固体大颗粒进入下一个反应腔，保证反应过程充分进行。

本发明如上所述一种连续化反应器，进一步，所述主反应壳体或/和副反应壳体壳体上端均设有测试口。

采用上述进一步的有益效果是：对主反应壳体或/和副反应壳体内的反应情况进行即时检测，以便合理确定加料速度及加料时间。

本发明如上所述一种连续化反应器，进一步，所述主反应壳体或/和副反应壳体上端设有人孔。所述副反应壳体为多层时，从内向外依次布置，所述主反应壳体及每个副反应壳体上端均设有人孔和/或视孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：可以通过人孔对所述主反应壳体及每个副反应壳体内进行检修及清理，也可以通过视孔随时对反应腔内的反应物料进行观察和检测及调整。

本发明上述方案中主反应壳体内及反应腔内设有温度检测装置及pH检测装置，所述温度检测装置可以为温度传感器，pH检测装置可以为pH计。

本发明主反应壳体和副反应壳体之间的反应腔内，或者两个以上套设的副反应壳体之间的反应腔内也可以设置有搅拌桨，可以根据反应需要开启。

附图说明

图1为本发明一种连续化反应器一种具体示例的结构示意图；

图2为本发明一种连续化反应器另一种具体示例的结构示意图；

图3为本发明一种连续化反应器第三种具体示例的结构示意图；

图4为本发明一种连续化反应器第四个具体示例的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、主反应壳体，2、副反应壳体，21、第一副反应壳体、22、第二副反应壳体，3、物料进口，4、测试口，5、滤网，6、人孔，7、溢流孔，8、盘管温度调节器，9、支撑杆，10、外循环出口，11、排污口，12、出料口，13、外循环入口，14、搅拌装置，15、盖体。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至4所示，一种连续化反应器，包括主反应壳体1、至少一个副反应壳体2，所述主反应壳体1内具有搅拌装置14及第一温度调节装置，其上端设物料进口3；所述副反应壳体2套设在所述主反应壳体1外侧，且二者之间预留反应腔；所述主反应壳体1的上部侧壁上设有连通所述反应腔的溢流孔7；所述主反应壳体2和所述副反应壳体3下端均设有连通所述副反应壳体2外部的排污11口；所述副反应壳体2下端设有出料口12。

具体地，所述主反应壳体1及副反应壳体2上端设有人孔6，用来检修及清理主反应壳体1及副反应壳体2内的残留物。也可以设置视孔，可以随时对反应腔内的反应物料进行观察和检测及调整。

在一些具体实施例中，所述副反应壳体2为两个以上，且从内至外依次套设布置，相邻的两个副反应壳体2之间为预留反应腔。本发明上述方案中主反应壳体1与副反应壳体2及副反应壳体2之间反应腔的宽度大于0.5米，一般可以选择1米～3米的范围。也可以根据物料反应的要求设计不同的尺寸。该方案中所述出料口12可以设置在每个副反应壳体2底端，也可以仅仅设置在最外侧的副反应壳体2底端，每一个副反应壳体2底端的出料口12均连通最外侧的副反应壳体2的外部。

如图3和4所示，副反应壳体2为两个，两个依次从内至外套设布置，之间预留反应腔，且所述主反应壳体1及副反应壳体2上端为敞口或开口，所述敞口处或者开口处设有盖体15，所述物料进口3设置在所述盖体15上；盖体15上设有多个物料进口3及多个测试口4。打开主反应壳体1及副反应壳体2上端的盖体15，实现快速投料或者清理反应器。

在另一些具体实施例中，所述副反应壳体2内设有第二温度调节装置；该方案中优选地，所述第一温度调节装置和所述第二温度调节装置均为盘管温度调节器8，盘管温度调节器8的盘管可以较好的盘设在所述主反应壳体1及副反应壳体2的内侧壁，实现均匀的对反应物料进行温度调节。本实施例方案中优选地，主反应壳体1及副反应壳体2均为两端敞口的筒形，底端为外凸的圆弧形底壁密封连接或者一体连接。

在一个具体示例中，所述副反应壳体2的一侧的下部设有连通最外侧的副反应壳体2外部的外循环出口10，所述副反应壳体2另一侧的上部设有连通最外侧的副反应壳体2外部的外循环入口13，所述副反应壳体2上对应的外循环出口10和外循环入口13通过管道连通，所述管道上设有循环泵。该方案中可以通过外循环泵实现整个反应腔内物料的均匀混合，加快反应进程。

根据本发明实施例，在另一个具体示例中，所述主反应壳体1外侧与所述副反应壳体2内侧之间或所述副反应壳体2之间连接支撑结构。该支撑结构可以是支撑杆9也可以是支撑架，且上述主反应壳体2及副反应壳体3及支撑杆9或架均为适合反应物料的导热材料制成。保证整个反应器的稳定性，实现反应过程的稳定。

如图1、3所示，在一个具体示例中，所述溢流口7下方的主反应壳体1内及反应腔上部设有滤网5。该滤网结构可以减少未反应的固体大颗粒进入下一个反应腔，保证反应过程充分进行。滤网的孔径可以为0.5mm～1.5mm，也可以根据反应要求进行合理配置。

实施例1

一种连续化反应器，包括主反应壳体、第一副反应壳体和第二副反应壳体，所述主反应壳体内具有搅拌装置及第一温度调节装置，其上端设物料进口；所述副反应壳体套设在所述主反应壳体外侧，且二者之间预留反应腔，第二副反应壳体套在所述第一副反应壳体外侧，二者之间预留反应腔；所述主反应壳体的上部侧壁上设有连通所述反应腔的溢流孔；所述主反应壳体和所述第一副反应壳体和第二副反应壳体下端均设有连通所述第二副反应壳体外部的排污口；所述副反应壳体下端设有出料口；第一和第二副反应壳体上端设有人孔；所述第一和第二副反应壳体的一侧的下部设有连通第二副反应壳体外部的外循环出口，所述第一副反应壳体和第二副反应壳体另一侧的上部设有连通最外侧的副反应壳体外部的外循环入口，所述副反应壳体上对应的外循环出口和外循环入口通过管道连通，所述管道上设有循环泵。

采用实施例1连续化反应器进行尿素及甲醛的反应；物料进口包括尿素进料口、甲醛进料口及催化剂进料口；所述主反应壳体及反应腔内设有温度传感器和pH计。

在颗粒尿素和37％的甲醛溶液在摩尔比2:1的反应调件下，根据环境温度不同，每生产一吨含缓释氮40％的聚脲甲醛缓释氮肥能节约标准煤10公斤至15公斤。如果一套生产装置一年生产10万吨聚脲甲醛缓释氮肥，则能够节约1000吨至1500吨标准煤。

传统方法生产十万吨以上产品的设备及厂房投资，是本发明连续化反应器投资的3～4倍，人工成本是使用本发明连续化反应器投资的4～5倍，生产效率提高70％以上。

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。