反应釜的制作方法

本实用新型涉及反应设备技术领域，尤其涉及一种反应釜。

背景技术：

反应釜是一种重要的反应装置，为了提高反应釜的自动化程度以及反应性能，需要反应釜能够对反应过程中的温度等重要参数进行严格的调控。其中，可以采用在反应腔室的外壁面流通换热介质的方式，对反应腔室内部进行加热。然而现有的反应釜存在受热不均匀，容易发生局部受热过高或局部受热过低，以及温度控制难度大的问题。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的技术问题，本实用新型实施例提供了一种反应釜，目的在于提高反应釜整体受热均匀性以及温度控制准确性，以提高工艺效率，并节能降耗。

为了达到上述目的，本实用新型实施例提供了一种反应釜，反应釜包括：

壳体，包括相互套设并彼此间隔设置的内壳以及外壳，内壳的内壁面围合形成反应腔室，内壳的外壁面与外壳的内壁面之间形成换热介质流动腔室，壳体上设置有分别贯穿内壳及外壳并与反应腔室连通的进料口以及出料口；

隔环，设置于换热介质流动腔室并与内壳及外壳连接，以在第一方向将换热介质流动腔室分隔为两个以上彼此独立的流道单元，外壳围合每个流道单元的部分均设置有与相应流道单元连通的介质进口以及介质出口；

换热部件，每个流道单元内设置有换热部件，换热部件连接于外壁面。

根据本实用新型实施例的一个方面，隔环的数量为两个以上，两个以上隔环在第一方向相互间隔设置，相邻两个隔环之间形成的流道单元为环形流道。

根据本实用新型实施例的一个方面，隔环为隔热环。

根据本实用新型实施例的一个方面，换热部件包括相互连接的导热连接部和翅片部，导热连接部连接于外壁面。

根据本实用新型实施例的一个方面，导热连接部由外壁面起始向靠近外壳的方向延伸，翅片部的数量为两个以上，两个以上翅片部在导热连接部的延伸方向上彼此间隔设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，每个流道单元内均设置有两个以上换热部件，位于同一流道单元内的换热部件彼此相互间隔设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，反应釜还包括与壳体连接的搅拌组件；搅拌组件包括搅拌部件以及驱动搅拌部相对壳体转动的驱动部件，搅拌部件设置于反应腔室，搅拌部件包括搅拌轴以及连接于搅拌轴上的搅拌叶片，搅拌轴与壳体可转动连接，搅拌叶片能够随搅拌轴转动并对物料进行对流搅拌。

根据本实用新型实施例的一个方面，反应釜为卧式反应釜，出料口位于壳体的底部中央，搅拌叶片的数量为多个且在第一方向上分成两组相对设置的叶片组，两组叶片组分设于出料口的两侧；

每个叶片组分别包括沿第一方向呈螺旋状排列的多个搅拌叶片，搅拌叶片通过连接件连接于搅拌轴并相对于搅拌轴倾斜设置，且两组叶片组中，其中一组叶片组中的各搅拌叶片的搅拌面朝向另一组叶片组设置；

第一方向为水平方向。

根据本实用新型实施例的一个方面，搅拌叶片相对于搅拌轴的倾斜角度为30度～50度。

根据本实用新型实施例的一个方面，搅拌叶片与内壁面之间具有间距，间距的尺寸为20mm～40mm。

根据本实用新型实施例的一个方面，反应釜还包括过滤器，壳体还具有贯穿内壳及外壳并与反应腔室连通的气相出口，过滤器设置于气相出口，以对气体进行过滤。

根据本实用新型实施例的一个方面，反应釜还包括温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器连接于壳体，以检测反应腔室内的温度和压力。

本实用新型实施例提供的反应釜，通过隔环将换热介质流动腔室分隔为多个彼此独立的流道单元，并在外壳围合每个流道单元的部分均设置有与相应流道单元连通的介质进口以及介质出口，换热介质可以分为多股分别送入多个流道单元中对反应腔室内部进行换热，大大降低了换热介质沿第一方向上的温度差，减小热量损失，使得反应釜整体受热均匀、温度控制精准；同时在每个流道单元内设置有换热部件，能够加强对反应腔室内部的换热，使反应釜整体受热更加均匀、温度控制更加精确，并节能降耗；因此，本实用新型的反应釜具有较高的受热均匀性以及较高的温度控制准确性，避免了局部过热、局部受热过低及温度控制难度大的问题，从而有利于提高工艺效率，并节约能源、降低能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例提供的反应釜的结构示意图。

图2为搅拌叶片相对于搅拌轴的倾斜角度示意图。

标号说明：

10、壳体；11、内壳；12、外壳；13、反应腔室；14、换热介质流动腔室；141、流道单元；142、介质进口；143、介质出口；15、进料口；16、出料口；17、阀门；18、气相出口；

20、隔环；

30、换热部件；31、导热连接部；32、翅片部；

40、搅拌组件；41、搅拌部件；411、搅拌轴；412、搅拌叶片；413、连接件；414、搅拌面；42、驱动部件；43、密封套；

50、过滤器；

60、温度传感器；

70、压力传感器；

a、第一叶片组；b、第二叶片组；x、第一方向。

附图未按照实际比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

接下来结合附图对本实用新型实施例提供的一种反应釜进行详细说明。请参照图1，反应釜包括壳体10、隔环20和换热部件30。

其中，壳体10包括相互套设并彼此间隔设置的内壳11以及外壳12，内壳11的内壁面围合形成反应腔室13，内壳11的外壁面与外壳12的内壁面之间形成换热介质流动腔室14，壳体10上设置有分别贯穿内壳11及外壳12并与反应腔室13连通的进料口15以及出料口16。可选地，进料口15设置于壳体10的顶部，出料口16设置于壳体10的底部。

隔环20设置于换热介质流动腔室14并与内壳11及外壳12连接，以在第一方向将换热介质流动腔室14分隔为两个以上彼此独立的流道单元141，外壳12围合每个流道单元141的部分均设置有与相应流道单元141连通的介质进口142以及介质出口143。第一方向可以是任意的方向，例如是壳体10的长度方向。作为示例，第一方向是图1所示的x方向。

在每个流道单元141内均设置有换热部件30，换热部件30连接于内壳11的外壁面。

本实用新型实施例的反应釜，通过隔环20将换热介质流动腔室14分隔为多个彼此独立的流道单元141，并在外壳12围合每个流道单元141的部分均设置有与相应流道单元141连通的介质进口142以及介质出口143，由此换热介质可以分为多股分别送入多个流道单元141中对反应腔室13内部进行换热，大大降低了换热介质沿第一方向上的温度差，减小了热量损失，使得反应釜整体受热均匀、温度控制精准；同时在每个流道单元141内设置有换热部件30，能够加强对反应腔室13内部的换热，使反应釜整体受热更加均匀、温度控制更加精确，并节能降耗。因此，本实用新型的反应釜具有较高的受热均匀性以及较高的温度控制准确性，避免了局部过热、局部受热过低及温度控制难度大的问题，从而有利于提高工艺效率，并节约能源、降低能耗。

上述换热介质可以根据反应的需求进行选择，可以是加热介质，也可以是冷却介质。

本实用新型实施例的反应釜，壳体10的内壳11采用导热系数较高的导热内壳，例如金属内壳，以加强换热介质与反应腔室13内部的换热。壳体10的外壳12采用保温性能良好的保温外壳，以减小换热介质与外部环境之间的热交换，提高热能利用率。保温外壳可以是整体采用导热系数较差的保温材料，也可以是在金属外壳的内壁面及外壁面中的任意一者或两者上设置保温层。

在进料口15和出料口16还分别设置有阀门17，以通过阀门17对反应腔室13进行封闭或开通。

在一些实施例中，隔环20的数量为两个以上，两个以上隔环20在第一方向相互间隔设置，相邻两个隔环20之间形成的流道单元141为环形流道。每股换热介质由相应流道单元141的介质进口142进入环形流道，流经环形流道的过程中，通过内壳11对反应腔室13进行换热，之后由流道单元141的介质出口143流出。由于流道单元141为环形流道，其在第一方向的宽度各处相等，有利于降低换热介质沿第一方向上的温度差，提高反应釜受热均匀性及温度控制精准性。

作为示例，两个以上隔环20在第一方向将换热介质流动腔室14分隔为三个以上彼此独立的流道单元141，位于第一方向相对两端的两个流道单元141根据换热介质流动腔室14的结构不同，可以是环形流道，也可以是弧形流道，还可以是其他形状的流道；位于该两个流道单元141之间的其他流道单元141均为环绕内壳11周侧的环形流道。

进一步地，隔环20为隔热环。隔热环具有良好的隔热性能，减小相邻流道单元141之间的热交换，更好地实现对反应釜内温度的精准控制。

在一些实施例中，换热部件30包括相互连接的导热连接部31和翅片部32，导热连接部31连接于内壳11的外壁面。通过翅片部32能够增加流道单元141中的换热面积，并对换热介质的流动形成扰动，加强传热，从而加强流道单元141内的换热介质对反应腔室13内的换热，实现热能的充分有效利用。

作为一个示例，导热连接部31由内壳11的外壁面起始向靠近外壳12的方向延伸，翅片部32的数量为两个以上，两个以上翅片部32在导热连接部31的延伸方向上彼此间隔设置。

进一步地，在每个流道单元141内均设置有两个以上换热部件30，位于同一流道单元141内的换热部件30彼此相互间隔设置。能够更加加强流道单元141内的换热介质对反应腔室13内的换热。

在一些实施例中，反应釜为搅拌式反应釜，其还包括与壳体10连接的搅拌组件40。在反应过程中，通过搅拌组件40对反应腔室13中的物料进行搅拌，有效地提高物料受热的均匀性，提高工艺效率。

进一步地，搅拌组件40包括搅拌部件41以及驱动搅拌部件41相对壳体10转动的驱动部件42。搅拌部件41设置于反应腔室13，其包括搅拌轴411以及连接于搅拌轴411上的搅拌叶片412，搅拌轴411与壳体10可转动连接，搅拌叶片412能够随搅拌轴411转动并对物料进行对流搅拌。

搅拌轴411的轴线与反应腔室13的中心线在一条直线上，搅拌轴411的相对两端分别可转动连接于壳体10对应的两端，例如通过轴承实现可转动连接，搅拌轴411的相对两端的任意一端与驱动部件42连接，以通过驱动部件42驱动搅拌轴411转动，从而带动搅拌叶片412对物料进行对流搅拌。驱动部件42例如是电机。

为了更好地实现反应腔室13的密封性能，在搅拌轴411与壳体10的连接处可以设置密封套43。

搅拌叶片412可以是直叶、折叶、螺旋叶等。搅拌轴411上的搅拌叶片412被配置为对物料进行对流搅拌，能够实现对物料的高强度搅拌，更高效地向物料进行换热，提高物料受热的均匀性。

在一些实施例中，反应釜为卧式反应釜，出料口15位于壳体10的底部，优选地位于底部中央。上述第一方向为水平方向。搅拌轴411沿水平方向延伸，其相对的两端分别可转动连接于壳体10沿水平方向相对的两端。搅拌叶片412的数量为多个，且多个搅拌叶片412在第一方向上分成相对设置的第一叶片组a和第二叶片组b，第一叶片组a和第二叶片组b分设于出料口15的两侧。

第一叶片组a和第二叶片组b分别包括沿第一方向呈螺旋状排列的多个搅拌叶片412，搅拌叶片412通过连接件413连接于搅拌轴411并相对于搅拌轴411倾斜设置，且第一叶片组a中的各搅拌叶片412的搅拌面414朝向第二叶片组b设置，第二叶片组b中的各搅拌叶片412的搅拌面414朝向第一叶片组a设置。连接件413例如是连接杆。

在搅拌过程中，第一叶片组a和第二叶片组b分别推动物料由反应釜的两端向对应出料口15的区域运动，并由对应出料口15的区域顶部流向反应釜的两端，再由第一叶片组a和第二叶片组b从两端推回对应出料口15的区域，此为一个对流搅拌循环，通过不断地对流搅拌，实现对物料的高强度搅拌，更高效地向物料进行换热。

进一步地，搅拌叶片412相对于搅拌轴411的倾斜角度优选为30度～50度。

请一并参照图2，上述搅拌叶片412的倾斜角度，即安装角度，指的是搅拌叶片412的搅拌面414与搅拌轴411的轴线l所夹的锐角α。搅拌叶片412的搅拌面414是在搅拌过程中，搅拌叶片412中推动物料运动的表面。

在这些实施例中，搅拌叶片412可以是直型结构，也可以是曲型结构；搅拌叶片412可以是多边形、曲边形等。作为一个示例，搅拌叶片412为长方形，其搅拌面414为平面。

进一步地，搅拌叶片412与内壳11的内壁面之间具有间距h，间距h的尺寸为20mm～40mm，例如为25mm～35mm，再例如为30mm。通过使搅拌叶片412与内壳11的内壁面之间具有间距h，可以满足壳体10在受热过程中的膨胀需求，以保证反应釜工作的可靠性。

在一些实施例中，反应釜的壳体10还具有贯穿内壳11及外壳12并与反应腔室13连通的气相出口18，以调节反应腔室13中的压力，或者使反应中的气体从气相出口18流出。进一步地，反应釜10还包括过滤器50，过滤器50设置于气相出口18，以对气体进行过滤，例如过滤除去气体中携带的灰尘。

在一些实施例中，反应釜还包括温度传感器60和压力传感器70，温度传感器60和压力传感器70连接于壳体10，用于检测反应腔室13内的温度和压力。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，应当理解的是，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。