液罐的制作方法

1.本实用新型涉及反应器领域，尤其是涉及一种液罐。


背景技术：

2.合适的容器为反应或监测提供了很大的便利，同时，常规的反应或监测，尤其是液相反应对反应容器的有很大的依赖性。例如，反应过程中需要均相状态，则需要反应容器中的搅拌装置不断搅拌达到反应过程中均匀混合的目的。并且，由于液相反应中参与反应的原料及其生成物状态和性能不同，对搅拌装置和搅拌方法的要求也不相同。对于反应条件相对苛刻的反应，搅拌的目的在于，加速混合体系中物料的混合，通过搅拌达到混合均匀的目的，同时避免原料沉淀、结晶，导致反应不完全。现有搅拌装置多为一个动力轴带动一个或一对搅拌桨搅拌。对于粘度小，容易混合的体系，以上方法满足部分生产要求。但在搅拌过程中，会产生流体与转轴逐渐同步旋转的达不到充分混合的情况，且液面易产生漩涡形成抛物线液，液面边缘会升高，旋转轴心处液面下凹，导致液面不平。并且由于搅拌处于长时间单一方向的搅拌，会造成容器中部分反应原料处于搅拌的死角，始终没有被搅拌到，不仅不利于体系反应进行完全，还容易造成结晶现象。例如，反应或测试过程需要高温则需要满足容器本身具有加热功能或容器能够与外加加热设备协同作用。例如，反应或测试需要避免与空气直接接触的反应，则需要密闭反应容器，通常反应或监测过程中会有气体产生，导致容器内气压变化，直接密闭容器会造成安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种液罐，为反应体系尤其是液相反应或监测体系提供便利的设备，促使反应或监测有效进行。
4.根据本实用新型第一方面实施例的液罐，包括：罐体；搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌杆、至少一个第一搅拌叶片和至少一个第二搅拌叶片，所述搅拌杆的一端伸入所述罐体内，所述第一搅拌叶片和所述第二搅拌叶片沿所述搅拌杆的轴向间隔设置，所述第一搅拌叶片和所述第二搅拌叶片相对于参照平面倾斜布置且倾斜方向相反，所述参照平面为垂直于所述搅拌杆的轴向所在的平面；过滤装置，所述过滤装置包括壳体、盖体和芯体，所述壳体设在所述罐体的顶部，所述壳体的顶部敞开，所述壳体的底部具有贯通的第一开口，所述第一开口与所述罐体内部连通，所述盖体可拆卸地设在所述壳体的所述顶部，所述盖体与所述壳体共同限定出容纳腔，所述盖体上形成有与所述容纳腔连通的第二开口，所述芯体可拆卸地设在所述容纳腔内，所述芯体包括上下依次叠置的第一支撑层、吸附材料层和第二支撑层；通气管路，所述通气管路用于向所述罐体内的下部通入气体。
5.根据本实用新型实施例的液罐，包括罐体、搅拌装置和过滤装置，通过搅拌装置实现体系充分混合、避免析晶，通过过滤装置能够实现对体系中产生的有毒有害气体的吸收，同时保持液罐与外部空气之间的压力平衡，能够满足常压下产生有害气体或易挥发液体的
体系的反应或监测需要。
6.根据本实用新型的一些实施例，所述罐体的顶部设有清洁液管路，所述清洁液管路上设有用于控制所述清洁液管路与所述罐体内部之间通断的清洁液控制阀。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述清洁液管路的伸入所述罐体内的一端设有喷头。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述罐体的底部设有排液管路，所述排液管路上设有排液控制阀。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述液罐进一步包括：溢流管路，所述溢流管路的一端与所述罐体的上部相连且与所述罐体内部连通，所述溢流管路的另一端与所述排液管路相连，所述溢流管路的所述另一端连接在所述排液控制阀的下游。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述液罐进一步包括：
11.上限液位开关，所述上限液位开关设在所述罐体的上部，所述上限液位开关位于所述溢流管路的所述一端的下方；
12.下限液位开关，所述下限液位开关设在所述罐体的下部。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述罐体上设有至少一个监测装置，所述监测装置位于所述下限液位开关的下方。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述罐体的顶部形成有加样孔。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述罐体的上部设有进液管路，所述进液管路位于所述上限液位开关的上方且与罐体内部连通；所述进液管路上设有进液控制阀。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述的液罐，其特征在于，进一步包括：
17.循环泵，所述循环泵的一端与所述罐体相连；
18.恒温装置，所述恒温装置的一端与所述循环泵的另一端相连，所述恒温装置的另一端与所述罐体相连。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1为本实用新型实施例的过滤装置结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例的过滤装置与带有螺纹结构的管道连接的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例的过滤装置与带有螺纹结构的管道连接的右视图；
24.图4是本实用新型实施例的搅拌装置结构示意图；
25.图5为本实用新型实施例的液罐结构示意图。
26.附图标记：
27.100：过滤装置；
28.200：搅拌装置；
29.1：壳体；11：第一开口；2：盖体；21：第二开口；
30.3：容纳腔；
31.4：芯体；41：第一支撑层；42：吸附材料层；43：第二支撑层；
32.5：搅拌杆；6：第一搅拌叶片；7：第二搅拌叶片；
33.8：罐体；
34.9：通气管路；91：通气控制阀；
35.10：清洁液管路；101清洁液控制阀；102：喷头；
36.12：溢流管路；
37.13：上限液位开关；
38.14：下限液位开关；
39.15：监测装置；
40.16：进液管路；161：进液控制阀；
41.17：循环泵；
42.18：恒温装置；
43.19：多级增压设备；
44.20：加样孔；201：加样管道；
45.22：排液管路；221排液控制阀。
具体实施方式
46.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
47.下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的液罐。液罐可以用于液相或非均相反应或监测。
48.如图1所示，根据本实用新型第一方面实施例的液罐，罐体8；搅拌装置200，如图 4所示，搅拌装置200包括搅拌杆5、至少一个第一搅拌叶片6和至少一个第二搅拌叶片7，搅拌杆5的一端伸入罐体8内，第一搅拌叶片6和第二搅拌叶片7沿搅拌杆5的轴向间隔设置，第一搅拌叶片6和第二搅拌叶片7相对于参照平面倾斜布置且倾斜方向相反，参照平面为垂直于搅拌杆5的轴向所在的平面。
49.过滤装置100，如图1所示，过滤装置100包括壳体1、盖体2和芯体4，壳体1的顶部敞开，壳体1的底部具有贯通的第一开口11，第一开口11与罐体8内部连通，盖体2可拆卸地设在壳体1的顶部，盖体2与壳体1共同限定出容纳腔3，盖体2上形成有与容纳腔3连通的第二开口12，芯体4可拆卸地设在容纳腔3内，芯体4包括上下依次叠置的第一支撑层41、吸附材料层42和第二支撑层43。
50.通气管路9，通气管路9用于向罐体8内的下部通入气体；通气管路9的一端与罐体8的底部相连，通气管路9上设有用于控制通气管路9与罐体8内部之间通断的通气控制阀91。
51.根据本实用新型实施例的液罐，包括罐体8、搅拌装置200和过滤装置100，通过搅拌装置200实现体系充分混合、避免析晶，通过过滤装置100能够实现对体系中产生的有毒有害气体的吸收，同时保持液罐与外部空气之间的压力平衡，能够满足常压下产生有害气体或易挥发液体的体系的反应或监测需要。
52.进一步地，通过通气装置，在罐体8底部通入气源，可以打乱液罐中搅拌规律，不会再析出晶体。其中，通入的气源为压缩空气或者压缩氮气。可选地，通气装置为带有通气管
的氮气钢瓶或空气瓶。但不限于此。可选地，通入压缩气体的气压为10mpa以上。
53.根据本实用新型的一些实施例，罐体8的顶部设有清洁液管路10，清洁液管路10 上设有用于控制清洁液管路10与罐体8内部之间通断的清洁液控制阀101。
54.根据本实用新型具体实施例，通过罐体8的顶部设有清洁液管路10能够实现清洁液管路10对罐体8的清洗，避免人工接触罐体8内部，首先能够罐体8内反应体系对人体的伤害，进一步，液罐罐体8的口径相对较小，人工清洁不容易清洗干净容易留下死角。进一步地，清洁液管路10的伸入罐体8内的一端设有喷头102。通过喷头102对罐体8内部喷洗，方便快捷，不会造成清洗液溢出罐体8外部。优选地，喷头102为360
°
自动旋转喷头，能够自动清洗罐体8内部各个角落，不会留下死角。
55.根据本实用新型的一些实施例，罐体8的底部设有排液管路22，排液管路22上设有排液控制阀221，罐体8内的反应液可根据需要从排液管路22排出，不需要从顶部开口将液体取出，节省人力和时间。
56.根据本实用新型的一些具体实施例，液罐进一步包括溢流管路12，溢流管路12的一端与罐体8的上部相连且与罐体8内部连通，溢流管路12的另一端与排液管路22相连，溢流管路12的另一端连接在排液控制阀221的下游。在液罐罐体8上设有上限水位开关13，用于控制液罐内液面的高度，当上限液位开关13失灵，导致液面上升至上限液位开关13以上，将会通过溢流管道12排出，并通过排液控制阀221的下游汇入到排液管路22内，从排液管路22排出。避免液面过高导致罐体8内的反应液不可控制地从整个体系溢出，对外部环境造成污染、甚至易燃易爆液体流出导致爆炸等。
57.根据本实用新型的另一些实施例，液罐进一步包括上限液位开关13，上限液位开关 13设在罐体8的上部，上限液位开关13位于溢流管路12的一端的下方；下限液位开关 14，下限液位开关14设在罐体8的下部。通过上限液位开关13控制罐体8内液面的上限，通过下限液位开关14控制罐体8内液面的下限，保证罐体8内的液体在一个合适的范围内，例如保证罐体8内的液体的体积v1与罐体8的溶积v2之间存在如下关系时，罐体8内反应适宜：1/3v2≤v1≤2/3v2。同时避免液面过高溢出或液面过低时系统监测不到或搅拌无效。可选地，上限液位开关13和下限液位开关14均为传感器，但不限于此。
58.根据本实用新型的一些具体实施例，罐体8上设有至少一个监测装置15，监测装置 15位于下限液位开关14的下方，如此，监测装置15能够在液位满足下限液位时也能进行有效的监控反应体系。可选地，监测装置15包括ph计、电导率仪、toc检测仪、tds 仪、温度探测仪、氨氮测试仪、余氯在线测试仪和金属在线监测仪中的至少一种。但不限于此。可选地。通过监测装置15监测或测定罐体8中反应体系的温度，并对恒温装置18的工作有指示作用。
59.根据本实用新型的一些实施例，罐体8的顶部形成有加样孔20。通过加样孔20定点加样避免样品洒落或对容器口的污染。可选地，加样孔20可连接加样管道201，直接通过管道201进样避免样品污染。但不限于此。
60.根据本实用新型的一些实施例，罐体8的上部设有进液管路16，进液管路16位于上限液位开关13的上方且与罐体8内部连通；进液管路16上设有进液控制阀161。通过进液管路16向罐体8内输入液体方便快捷，容易控制，液体不易洒出。避免通过罐口加液需要将液体搬至罐口的高度，同时液体倾倒过程容易外洒溢出的缺陷。
61.根据本实用新型另一些实施例的液罐，进一步包括：循环泵17，循环泵17的一端与
罐体8相连；恒温装置18，恒温装置18的一端与循环泵17的另一端相连，恒温装置 18的另一端与罐体8相连。
62.根据本实用新型的具体实施例，循环泵17的一端与罐体8的底部相连，恒温装置 18的另一端与罐体8的上部相连。如此，实现循环泵17将罐体8中的液体抽进恒温装置18，再经由恒温装置18加热或降温达到目标温度后经循环管路循环进入罐体8上部，可选地，循环管路上设有多级增压设备19。
63.进一步地，循环泵17的一端与罐体8相连的流路与排液管路22相连，根据需要，将罐体8与排液管路22连通，同时打开排液控制阀221，由此，控制罐体8中的液体从罐体8底部排出。可选地，通过三通阀控制排液管路22与罐体8连通或关闭。
64.根据本实用新型的一些实施例，恒温装置18包括制冷机构和加热机构。通过制冷机构的工作实现当体系温度高于目标温度时迅速降温。可选地。制冷机构为制冷压缩机。通过加热机构的工作，实现当体系温度低于目标温度时迅速升温。可选地，加热机构为大功率加热器，例如可以为15kw-60kw的加热器，但不限于此。
65.根据本实用新型更具体实施例的搅拌装置200，搅拌杆5、第一搅拌叶片6和第二搅拌叶片7为一体成型件。但不限于此。
66.根据本实用新型实施例的搅拌装置200，包括至少一个第一搅拌叶片6和至少一个第二搅拌叶片7，第一搅拌叶片6和第二搅拌叶片7相对于参照平面倾斜布置且倾斜方向相反，第一搅拌叶片6和第二搅拌叶片7搅拌时，在容器中形成双层搅拌圈，且双层搅拌圈搅拌方向相反，能够有效减缓晶体析出。进一步地，第一搅拌叶片6和第二搅拌叶片7可以为两个或两个以上，且第一搅拌叶片6和第二搅拌叶片7间隔设置。如图4 所示为两个第一搅拌叶片6和两个第二搅拌叶片7。如此，在容器中形成两层搅拌圈，且搅拌圈方向相反。
67.进一步，沿搅拌杆5的轴向间隔设置的多个第一搅拌叶片6和多个第二搅拌叶片7 能够扩展搅拌装置200沿搅拌杆5的轴向的搅拌范围，例如，尤其适用于反应容器中反应液深度大，单层搅拌圈或双层搅拌圈减缓晶体析出的效果不佳。
68.根据本实用新型的一些实施例，第一搅拌叶片6和第二搅拌叶片7上下相对。用于搅拌反应体系获得逆向、双层搅拌圈，有利于反应体系混合更为均匀，有效减缓析晶。
69.根据本实用新型的另一些实施例，第一搅拌叶片6相对于参照平面的倾斜角度的绝对值与第二搅拌叶片7相对于参照平面的倾斜角度的绝对值相等。如此，获得的双层搅拌圈的波动大小相同，搅拌过程中反应体系稳定。
70.根据本实用新型的一些具体实施例，第一搅拌叶片6为多个，多个第一搅拌叶片6 沿搅拌杆5的周向排布；同样地，第二搅拌叶片7为多个，多个第二搅拌叶片7沿搅拌杆5的周向排布。
71.根据本实用新型的具体实施例，多个沿搅拌杆5的周向排布的第一搅拌叶片6在相对于参考平面的同一平面上搅拌，形成搅拌圈，与单独一个第一搅拌叶片6相比搅拌力度增强，能够有力克服容器中反应体系的阻力，且搅拌系统更稳定。适用于搅拌反应体系粘度大、阻力大，不容易搅拌、难以混合均匀的反应体系。如此，同样适用于沿搅拌杆5的周向排布的第二搅拌叶片7。
72.根据本实用新型的另一些实施例，多个第一搅拌叶片6相对于参照平面的倾斜角度均相等；同样地，多个第二搅拌叶片7相对于参照平面的倾斜角度均相等。如此形成搅拌
圈的波动大小一致，搅拌过程中容器中反应液面稳定。
73.根据本实用新型的一些实施例，第一搅拌叶片6的数量与第二搅拌叶片7的数量相等，如此在相对于参照平面的同一平面上，第一搅拌叶片6形成的搅拌圈与第二搅拌叶片7形成的搅拌圈大小相等，且搅拌力度相同，如此，有效减缓析晶的同时，保持搅拌过程中反应体系稳定。
74.根据本实用新型的具体实施例，通过对搅拌装置200的具体限定，与循环泵17抽动体系液体循环的搅拌作用相互配合能够起到高效搅拌、防止析晶的作用。
75.根据本实用新型的一些实施例，搅拌杆5为塑料杆。如此能够防止反应体系中的有机溶剂等对搅拌杆5的腐蚀。可选地，第一搅拌叶片6与第二搅拌叶片7为塑料搅拌叶片，同样可以防止搅拌叶片被腐蚀。
76.根据本实用新型的另一些实施例，搅拌杆5包括杆体和设在杆体的外表面的保护层，杆体为金属件，保护层为塑料层。如此，既能满足搅拌杆5强度和硬度的要求，又能克服金属搅拌杆容易被腐蚀的缺陷，防止金属搅拌杆生锈。可选地，第一搅拌叶片6与第二搅拌叶片7包括叶体和设在叶体表面的保护层，叶体为金属件，保护层为塑料层。如此，既能满足搅拌叶片强度和硬度的要求，又能克服金属搅拌叶片容易被腐蚀的缺陷，防止金属搅拌叶片生锈。
77.根据本实用新型的一些实施例，搅拌装置200进一步包括：静音电机，静音电机与搅拌杆5相连。静音电机为搅拌装置200提供动力，通过静音电机带动搅拌杆5转动，从而带动第一搅拌叶片6与第二搅拌叶片7进行搅拌。本实用新型实施例的搅拌器采用静音电机，比普通电机安静很多，由80分贝下降至40分贝，减少反应过程中噪音对环境的干扰。可选地，本实用新型具体实施例的水罐包括横梁，横梁位于罐体8顶部外侧，静音电机固定在横梁上。
78.根据本实用新型的一些具体实施例，罐体8的顶部设有过滤装置100，如图1所示，过滤装置100的第一支撑层41覆盖在吸附材料层42上部，避免吸附材料层42直接与大气接触，同时避免空气中的灰尘对吸附材料层42的污染，减缓盖体2盖合时对吸附材料层42的压力。第二支撑层43沿设于壳体1的具有贯通的第一开口11另一侧，一方面避免吸附材料层42从第一开口11泄漏，另一方面避免吸附材料层42污染壳体1。
79.根据本实用新型的一些具体实施例，吸附材料层42的材料为颗粒状吸附材料，颗粒的粒径为d，其中，d满足：2mm≤d≤10mm。如此，既能满足吸附材料层42对有害气体、有机溶剂的吸附，又能满足过滤装置100连通大气和反应容器的作用。其中，如果吸附材料层42的颗粒太小，密度太大，容易堵塞，无法起到连通大气的效果；如果吸附材料层42颗粒太大，则与有害气体和有机溶剂接触面太小，吸附效率降低。
80.根据本实用新型的一些实施例，颗粒状吸附材料为活性炭颗粒、二氧化硅颗粒和氧化铝颗粒中的至少一种。但不限于此。如此满足吸附材料粒径和吸附性能的需要。
81.根据本实用新型的一些实施例，第一支撑层41和第二支撑43层均为无纺布。但不限于此。如此，满足支撑和快捷更换的需要。
82.根据本实用新型的一些实施例，盖体2上设有朝向远离容纳腔3中心的方向延伸的盖体延伸部，第二开口21形成在盖体延伸部上。
83.根据本实用新型实施例的过滤装置100，通过形成在盖体延伸部上的第二开口21
实现了盖体2盖合在壳体1上时，大气和反应容器的持续连通。
84.根据本实用新型的一些实施例，壳体1的另一侧设有朝向远离容纳腔3中心的方向延伸的壳体延伸部，第一开口11形成在壳体延伸部上。
85.根据本实用新型实施例的过滤装置100，通过形成在壳体延伸部上的第一开口11，与容纳腔3、第二开口21形成了盖体2盖合在壳体1上时的一个大气通道，在该通道的中，内芯4对有机溶剂和有害气体吸附，同时持续连通大气和反应容器，保持反应容器内气压和大气压相同。
86.根据本实用新型的一些实施例，壳体延伸部的外表面具有外螺纹。如此，方便通过壳体延伸部将过滤装置100与反应容器连接，进一步将过滤装置100固定在反应容器上，操作简便，没有安全隐患。如图2、图3所示，可以通过壳体延伸部的外表面外螺纹与一个带有螺纹结构的管道连接。
87.根据本实用新型的一些实施例，盖体2与壳体1螺纹连接。方便连接和拆卸，并且装配牢固。
88.根据本实用新型的一些实施例，盖体2为不锈钢盖或塑料盖。能够防止盖体2被有机溶剂或有害气体腐蚀，使用寿命长，在过滤装置100的过滤效果不佳时，仅仅需要打开盖体2更换芯体4，不需要更换盖体2，简单方便。
89.进一步，根据本实用新型的一些实施例的过滤装置100的壳体1为不锈钢外壳或塑料外壳。能够防止壳体1被有机溶剂或有害气体腐蚀，使用寿命长，在过滤装置100的过滤效果不佳时，仅仅需要打开盖体2更换芯体4，不需要拆卸或更换壳体1，简单方便。
90.根据本实用新型具体实施例的液罐，包括搅拌装置200，与本实用新型罐体8配合，控制的液体体积，实现高效搅拌。罐体8上连通设置的过滤装置100能够实现罐体8与外部大气连通同时防止有毒有害气体溢出对大气的污染。
91.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
92.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
93.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。