一种活塞式反应过滤器的制作方法

本实用新型涉及过滤器，具体涉及一种活塞式反应过滤器，属于化工技术领域。

背景技术：

在化工行业中有大量类似反应，反应后生成了固体产物和液体产物的混合物产物体系，而新生成的固体产物需要脱离与液体产物分离，单独与其他物质进行二次反应。正常情况下，实现该操作需要一个独立的反应器和一个独立的过滤装置，因此需占用两个设备的空间，同时混合液在各设备间的转移有可能造成产物的损耗和污染。实际过程中，反应器与过滤装置的布置形式往往是反应器在过滤装置上方，固液混合物利用重力自动流入过滤装置，在过滤装置上实现固液分离。但过滤后的固体物料重新装填到原反应器中需要额外做功。如果能有设备装置能同时实现反应和固液分离功能，则不仅可以节省布置空间，也可以节省部分额外提升固体物料高度的功耗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种活塞式反应过滤器。

这种活塞式反应过滤器，包括分成三段的反应釜体、活塞、釜盖、搅拌装置和加热装置；反应釜体沿高度方向从上至下分为反应区、过滤区和末尾区；反应釜体内部设有活塞，活塞上表面及边壁套有橡胶；反应釜体上端设有釜盖，釜盖上布置有搅拌装置、进料口和喷嘴；反应区外表面设有加热装置；过滤区外侧设有真空腔，真空腔分别连接抽真空装置和储液罐；反应区侧壁底部设有二次反应排料孔。

作为优选：反应区和末尾区为不锈钢材质。

作为优选：过滤区为不锈钢烧结滤芯材质，过滤孔径为1～10微米。

作为优选：反应区、过滤区和末尾区的内径一致并通过焊接形成一体结构。

作为优选：四个喷嘴对称布置在釜盖上，其朝向分别对准过滤区内壁。

作为优选：反应区外壁缠绕有电加热丝作为加热装置。

作为优选：二次反应排料孔呈倾斜向下布置，并且二次反应排料孔设有阀门。

作为优选：真空腔外壁包有一层密闭负压环。

作为优选：搅拌装置包括搅拌电机及搅拌叶片。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型集成了反应器及过滤功能，在反应器内部就可实现固液分离，对需要进行二次反应的工艺，减少了设备投资成本，节省了场地空间。

2)本实用新型将一次反应的产物封存于反应器内部，避免了一次反应产物在外部过滤条件下对环境造成的污染，同时也保护了一次反应产物不受外界环境影响。

3)相比于外部过滤需要做更多功耗来提升一次反应产物高度使其进入反应器，本实用新型通过可上下移动的活塞将固体物料送回反应区进行二次反应，可以节省额外提升固体物料高度的功耗，这在产量放大时更加明显。

附图说明

图1为本实用新型反应时活塞位置示意图；

图2为本实用新型过滤时活塞位置示意图。

附图标记说明：1、搅拌装置；2、喷嘴；3、釜盖；4、加热装置；5、橡胶；6、活塞；7、过滤用烧结滤芯；8、真空腔；9、真空泵连接口；10、储液罐连接口；11、二次反应排料孔；12、给料孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

所述的活塞式反应过滤器适用于固体物料需脱除原有反应液体环境进行二次反应的情况。反应器与过滤装置是一体式设计，即在反应器内部就可实现固液分离，无需再额外添加过滤装置。具体来说，反应器与过滤装置分别位于上下两段，上段为反应区，下段为过滤区，两段的连通以一个可上下移动的活塞实现，活塞在上段时，则进行反应，活塞在下段时，则进行过滤。过滤过程在内筒壁上完成。过滤完成后，活塞重新移动回上段，在移动过程中推动内筒壁上粘附的固体物料重新回到反应区进行二次反应。

所述活塞式反应过滤器，形状为直圆筒状，组成部件包括：分成三段的反应釜体、活塞6、釜盖3、搅拌装置1、加热装置4、抽真空装置。反应釜体沿高度方向从上至下分为反应区、过滤区、末尾区，其中反应区和末尾区为不锈钢材质，过滤区为不锈钢烧结滤芯材质，其内径一致，通过焊接工艺形成一体结构；活塞6上表面及边壁套有橡胶5，保证在活塞6滑动时反应液体不会从活塞6与内筒壁之间漏出；釜盖3上布置有一个搅拌装置1、一个进料口12以及四个呈对称分布的喷嘴2。反应区外表面设有加热装置4。过滤区外侧设有真空腔8，真空腔8分别连接抽真空装置和储液罐。反应区侧壁底部设有倾斜向下的二次反应排料孔11。

四个喷嘴2对称布置在釜盖3上，朝向分别对准过滤区内壁。

反应过滤器内表面均需进行抛光处理，抛光等级ra为0.025～1.6微米。

反应区外壁上缠绕电加热丝，作为加热装置可以对反应区进行加热，加热温度为40～70℃。

二次反应排料孔11倾斜向下布置，并且二次反应排料孔11通过阀门开关。

过滤区材质包括但不限于316l不锈钢烧结滤芯，过滤孔径为1～10微米。

真空腔8外壁包一层密闭负压环，连接真空泵及储液罐。负压由真空泵维持，真空度0.3～0.8mpa。滤液从密闭结构排液口(即储液罐连接口10)直接进入储液罐。

活塞包覆材料包括但不局限于硅橡胶等高弹性材料。

活塞的推力包括但不局限于液压传动。

搅拌装置1包括搅拌电机及搅拌叶片。

反应开始前，从釜盖3上的给料孔12加入反应物料，通过搅拌装置1和加热装置4调节反应工况，反应区开始一次反应。经过一定反应时间后，停止搅拌，一次反应停止，活塞6处于反应区底部位置，活塞6上贮存反应浆液(固液混合物)。随后活塞6位置快速下移，反应浆液位置也下移到过滤区。过滤区外侧的真空腔8由真空泵抽真空，保持真空腔8真空度约0.7mpa。在外围真空压力作用下，活塞上堆积的反应浆液开始过滤，浆液中的液体进入真空腔8，同时在重力作用下流入储液罐存储。残余固体吸附在过滤区内壁上(过滤区内壁形成滤饼)。根据工艺要求通过喷嘴2朝下喷水洗涤固体物料。过滤结束后，活塞6位置上移，上移过程中刮下粘附在过滤区内壁上的固体物料(固体物料掉落回活塞6上表面)，并将物料送回反应区。活塞6回到初始位置后(反应区底部位置)，再加入其他物料进行二次反应(二次反应完后活塞6不再下移)，最后反应产物通过位于反应区底部的二次反应排料孔11排出。

技术特征：

1.一种活塞式反应过滤器，其特征在于：包括分成三段的反应釜体、活塞(6)、釜盖(3)、搅拌装置(1)和加热装置(4)；反应釜体沿高度方向从上至下分为反应区、过滤区和末尾区；反应釜体内部设有活塞(6)，活塞(6)上表面及边壁套有橡胶(5)；反应釜体上端设有釜盖(3)，釜盖(3)上布置有搅拌装置(1)、进料口(12)和喷嘴(2)；反应区外表面设有加热装置(4)；过滤区外侧设有真空腔(8)，真空腔(8)分别连接抽真空装置和储液罐；反应区侧壁底部设有二次反应排料孔(11)。

2.根据权利要求1所述的活塞式反应过滤器，其特征在于：反应区和末尾区为不锈钢材质。

3.根据权利要求1所述的活塞式反应过滤器，其特征在于：过滤区为不锈钢烧结滤芯材质，过滤孔径为1～10微米。

4.根据权利要求1所述的活塞式反应过滤器，其特征在于：反应区、过滤区和末尾区的内径一致并通过焊接形成一体结构。

5.根据权利要求1所述的活塞式反应过滤器，其特征在于：四个喷嘴(2)对称布置在釜盖(3)上，其朝向分别对准过滤区内壁。

6.根据权利要求1所述的活塞式反应过滤器，其特征在于：反应区外壁缠绕有电加热丝作为加热装置。

7.根据权利要求1所述的活塞式反应过滤器，其特征在于：二次反应排料孔(11)呈倾斜向下布置，并且二次反应排料孔(11)设有阀门。

8.根据权利要求1所述的活塞式反应过滤器，其特征在于：真空腔(8)外壁包有一层密闭负压环。

9.根据权利要求1所述的活塞式反应过滤器，其特征在于：搅拌装置(1)包括搅拌电机及搅拌叶片。

技术总结
本实用新型涉及活塞式反应过滤器，包括分成三段的反应釜体、活塞、釜盖、搅拌装置和加热装置；反应釜体沿高度方向从上至下分为反应区、过滤区和末尾区；反应釜体内部设有活塞，活塞上表面及边壁套有橡胶；反应釜体上端设有釜盖，釜盖上布置有搅拌装置、进料口和喷嘴；反应区外表面设有加热装置；过滤区外侧设有真空腔，真空腔分别连接抽真空装置和储液罐；反应区侧壁底部设有二次反应排料孔，二次反应排料孔呈倾斜向下布置，并且二次反应排料孔设有阀门。本实用新型的有益效果是：本实用新型集成了反应器及过滤功能，在反应器内部就可实现固液分离，对需要进行二次反应的工艺，减少了设备投资成本，节省了场地空间。

技术研发人员：项飞鹏;陈锡炯;刘春红;张佳宁;杜凯敏;周学忠
受保护的技术使用者：浙江浙能长兴发电有限公司;浙江浙能技术研究院有限公司
技术研发日：2019.12.05
技术公布日：2020.09.15