一种改性酯化反应釜的制作方法

1.本发明涉及反应釜技术领域，具体为一种改性酯化反应釜。


背景技术：

2.柠檬酸酯是指以柠檬酸为基础原料生产的柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸二乙酯等系列产品，属于新型安全、环保的塑化剂。
3.传统的柠檬酸酯生产方式是将柠檬酸、醇、催化剂一起投入釜式反应器，搅拌加热升温进行酯化反应，酯化反应完成后再进行中和水洗以达到分离催化剂的目的，后续再经精馏、脱色、过滤而得到纯度达99.5％以上的柠檬酸酯。
4.例如公告号为cn213254377u的专利，公开了一种合成柠檬酸三辛酯的反应釜，应用于柠檬酸三辛酯类化合物质的合成，包括筒体、进料口、调速转动装置、连接齿轮、转轴、连杆、波浪板、涡轮式搅拌桨、出料口、磁力搅拌装置，筒体顶部安装有进料口，筒体底部上安装有出料口，筒体外壁底面中心安装有磁力搅拌装置，对应筒体内部底面中心位置置放有一磁力搅拌转子；转轴从筒体外壁的顶面中心位置插入筒体内部，转轴顶端安装有一连接齿轮，连接齿轮顶部装有一调速转动装置，转轴底端深入到筒体内部底面上方，转轴底部安装有一涡轮式搅拌桨，筒体内部的转轴侧面上连接有对称的连杆，连杆连接有一外侧边缘为波浪状的波浪板。该装置具有结构简单、混合效果好、转化效率高等特点。
5.但是该合成柠檬酸三辛酯的反应釜不能够将底部的溶液与顶部的溶液进行交换，而因原料的浓度不同会产生分层现象，且在搅拌过程中搅拌叶片的单一转动会使溶液趋近于动平衡，降低搅拌的效果，导致酯化反应并不充分。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种改性酯化反应釜，具备反应充分，效率高等优点，解决了因分层现象而导致酯化反应不充分的问题。
7.为实现上述背景技术提出的问题，本发明提供如下技术方案：一种改性酯化反应釜，包括釜体，所述釜体的顶部和底部分别设有进料口和出料口，且釜体的底部设有支腿，所述釜体的侧壁内部设有加热丝，所述釜体的顶部设置有传动机构，所述传动机构包括转轴和转柱，所述转柱和转轴转动连接，所述转轴的一端与釜体的内底壁转动连接，所述转柱的一端贯穿釜体的顶部，且转柱与釜体的顶部转动连接，所述转柱位于釜体内部的周面固定安装有长连接杆，所述转轴位于釜体内部的周面从上到下固定安装有短连接杆和固定板，所述长连接杆的下表面转动安装有外转杆，所述外转杆的底端贯穿固定板，所述外转杆与固定板转动连接，所述固定板的上表面固定安装有固定杆，所述固定杆的上表面固定安装有第二外环板，所述第二外环板的上表面固定安装有第一搅筒，且第一搅筒与外转杆同轴，所述第一搅筒的顶端固定安装有第一外环板，所述短连接杆的下表面转动安装有内转杆。
8.优选的，所述传动机构还包括电机、齿条杆、从动齿轮、u形板、第二锥齿轮和第一
锥齿轮，所述釜体的上表面固定安装有支架，所述电机设置在釜体的上表面，且支架的形状为倒置放置的u形，所述电机的输出端固定安装有转盘，所述齿条杆转动连接在转盘的上表面，所述转轴的顶端与支架的表面转动连接，所述u形板转动连接在转轴的周面，所述从动齿轮与转轴固定安装，且从动齿轮位于u形板的中间，所述第一锥齿轮转动连接在支架的表面，所述第二锥齿轮固定安装在转轴的周面且位于u形板的下方。
9.优选地，所述转柱靠近第二锥齿轮的一面为锥形齿面，所述第一锥齿轮位于第二锥齿轮和转柱之间，且第一锥齿轮分别与第二锥齿轮和转柱啮合。
10.优选地，所述齿条杆与u形板滑动连接，且齿条杆与从动齿轮啮合。
11.优选地，所述外转杆的内部设有第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道的两端贯穿外转杆，所述第一外环板和第二外环板的内侧面均滑动安装有第一滑板，所述第一通道的两端均贯穿外转杆的周面，且第一通道的顶端位于第一外环板的上方，底端位于第二外环板的内部，所述第二通道的顶端贯穿外转杆的周面且位于第一外环板的内部，所述第二通道的底端贯穿外转杆的底部。
12.优选地，所述第二通道位于第一外环板内部的一端的表面固定安装有第二压簧，所述第一通道位于第二外环板内部的一端的表面也固定安装有第二压簧，所述第二压簧的一端固定安装有第二挡板，所述第二挡板的下表面固定安装有限位板，所述第一通道和第二通道的表面均开设有限位槽，所述限位板滑动安装在限位槽中。
13.优选地，所述釜体的内侧壁固定安装有外齿环板，所述外转杆靠近长连接杆的周面固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮与外齿环板啮合，所述长连接杆的下表面固定安装有内齿环板，所述内转杆靠近短连接杆的周面固定安装有第二齿轮，所述第二齿轮与内齿环板啮合，所述内转杆的周面从上到下依次套接有第一内环板和第二内环板，所述第一内环板和第二内环板之间固定安装有第二搅筒，且第二搅筒与内转杆同轴。
14.优选地，所述第一内环板和第二内环板的外侧面均滑动安装有第二滑板，所述第二滑板的表面固定安装有同步杆，所述同步杆远离第二滑板的一端与第一滑板固定连接，所述第二滑板和第一滑板互相远离的一面均开设有凹槽，所述凹槽的表面固定安装有第一压簧，所述第一压簧的一端固定安装有第一挡板，所述第一挡板滑动安装在凹槽中，所述凹槽的侧面开设有用于液体喷出的喷嘴，且第一滑板和第二滑板上的喷嘴的位置相互对应。
15.优选地，所述内转杆和外转杆的周面均开设有螺纹，且均螺纹连接有活塞，所述活塞滑动安装在第一搅筒和第二搅筒中，所述活塞的周面开设有滑槽，所述第一搅筒和第二搅筒的内表面均固定安装有滑杆，所述滑杆滑动连接在滑槽中。
16.优选地，所述内转杆的内部同样开设有与外转杆相同的第一通道和第二通道，所述内转杆上的第一通道的顶端贯穿内转杆的周面且位于第一内环板的上方，底端贯穿内转杆的周面且位于第二内环板的内部，所述内转杆上的第二通道的顶端贯穿内转杆的周面且位于第一内环板的内部，底端贯穿外内转杆的底部。
17.与现有技术相比，本发明提供了一种改性酯化反应釜，具备以下有益效果：1、该改性酯化反应釜，通过第二锥齿轮、第一锥齿轮和转柱的配合设置，第二锥齿轮与转柱转向相反，能够对釜体中的溶液进行充分搅拌，通过转盘、齿条杆和从动齿轮的配合，从动齿轮能够带动转轴进行周期性地往复转动，同时使转柱也进行往复转动，扰乱釜体中溶液的有序状态。
18.2、该改性酯化反应釜，通过外齿环板和第一齿轮、内齿环板和第二齿轮的配合设置，外转杆和内转杆在转轴转动的同时自转，在外转杆和内转杆的表面设有螺纹，自转时活塞可上下移动，通过第一通道和第二通道的配合设置，活塞在上下移动的同时能将釜体中顶部和底部的液体经过第一通道和第二通道分别抽取到第一搅筒和第二搅筒中，然后由活塞的移动分别对第一搅筒和第二搅筒中的溶液挤压，从喷嘴处喷出，对溶液进行交换，使其混合，并且在第一搅筒和第二搅筒搅拌的作用下充分反应，设置同步杆，第二滑板和第一滑板上开设的喷嘴位置相互对应，从而溶液在喷出的过程中再次进行冲撞，与所处密度不同的溶液接触的更均匀，提高反应效率。
附图说明
19.图1为本发明结构示意图；图2为本发明主视图的剖视图；图3为图2中d处的放大图；图4为图2中a处的放大图；图5为图4中b处的放大图；图6为本发明仰视图的剖视图；图7为本发明俯视图的剖视图；图8为图7中c处的放大图；图9为本发明釜体内部的结构示意图；图10为本发明传动机构的爆炸图。
20.图中：1、釜体；2、固定杆；3、内齿环板；4、短连接杆；5、加热丝；6、第一搅筒；7、第一滑板；8、第一外环板；9、传动机构；10、长连接杆；11、外齿环板；12、内转杆；13、外转杆；14、第二滑板；15、固定板；16、第一内环板；17、同步杆；18、第一通道；19、第二通道；20、喷嘴；21、凹槽；22、第一压簧；23、第一挡板；24、第二压簧；25、第二挡板；26、限位板；27、限位槽；28、第一齿轮；29、第二齿轮；30、滑槽；31、活塞；32、滑杆；33、第二外环板；34、第二内环板；35、第二搅筒；901、第一锥齿轮；902、电机；903、支架；904、u形板；905、第二锥齿轮；906、转柱；907、转轴；908、转盘；909、齿条杆；910、从动齿轮。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.请参阅图1-图10，一种改性酯化反应釜，包括釜体1，釜体1的顶部和底部分别设有进料口和出料口，且釜体1的底部设有支腿，釜体1的侧壁内部设有加热丝5，釜体1的顶部设置有传动机构9，传动机构9包括转轴907和转柱906，转柱906和转轴907转动连接，转轴907的一端与釜体1的内底壁转动连接，转柱906的一端贯穿釜体1的顶部，且转柱906与釜体1的顶部转动连接，转柱906位于釜体1内部的周面固定安装有长连接杆10，转轴907位于釜体1内部的周面从上到下固定安装有短连接杆4和固定板15，长连接杆10的下表面转动安装有
外转杆13，外转杆13的底端贯穿固定板15，外转杆13与固定板15转动连接，固定板15的上表面固定安装有固定杆2，固定杆2的上表面固定安装有第二外环板33，第二外环板33的上表面固定安装有第一搅筒6，且第一搅筒6与外转杆13同轴，第一搅筒6的顶端固定安装有第一外环板8，短连接杆4的下表面转动安装有内转杆12。
23.传动机构9还包括电机902、齿条杆909、从动齿轮910、u形板904、第二锥齿轮905和第一锥齿轮901，釜体1的上表面固定安装有支架903，电机902设置在釜体1的上表面，且支架903的形状为倒置放置的u形，电机902的输出端固定安装有转盘908，齿条杆909转动连接在转盘908的上表面，转轴907的顶端与支架903的表面转动连接，u形板904转动连接在转轴907的周面，从动齿轮910与转轴907固定安装，且从动齿轮910位于u形板904的中间，第一锥齿轮901转动连接在支架903的表面，第二锥齿轮905固定安装在转轴907的周面且位于u形板904的下方。
24.转柱906靠近第二锥齿轮905的一面为锥形齿面，第一锥齿轮901位于第二锥齿轮905和转柱906之间，且第一锥齿轮901分别与第二锥齿轮905和转柱906啮合。
25.齿条杆909与u形板904滑动连接，且齿条杆909与从动齿轮910啮合，齿条杆909与u形板904的配合设置可以保证齿条杆909与从动齿轮910的啮合稳定。
26.外转杆13的内部设有第一通道18和第二通道19，第一通道18和第二通道19的两端贯穿外转杆13，第一外环板8和第二外环板33的内侧面均滑动安装有第一滑板7，第一通道18的两端均贯穿外转杆13的周面，且第一通道18的顶端位于第一外环板8的上方，底端位于第二外环板33的内部，第二通道19的顶端贯穿外转杆13的周面且位于第一外环板8的内部，第二通道19的底端贯穿外转杆13的底部。
27.第二通道19位于第一外环板8内部的一端的表面固定安装有第二压簧24，第一通道18位于第二外环板33内部的一端的表面也固定安装有第二压簧24，第二压簧24的一端固定安装有第二挡板25，第二挡板25的下表面固定安装有限位板26，第一通道18和第二通道19的表面均开设有限位槽27，限位板26滑动安装在限位槽27中。
28.釜体1的内侧壁固定安装有外齿环板11，外转杆13靠近长连接杆10的周面固定安装有第一齿轮28，第一齿轮28与外齿环板11啮合，长连接杆10的下表面固定安装有内齿环板3，内转杆12靠近短连接杆4的周面固定安装有第二齿轮29，第二齿轮29与内齿环板3啮合，内转杆12的周面从上到下依次套接有第一内环板16和第二内环板34，第一内环板16和第二内环板34之间固定安装有第二搅筒35，且第二搅筒35与内转杆12同轴。
29.第一内环板16和第二内环板34的外侧面均滑动安装有第二滑板14，第二滑板14的表面固定安装有同步杆17，同步杆17远离第二滑板14的一端与第一滑板7固定连接，第二滑板14和第一滑板7互相远离的一面均开设有凹槽21，凹槽21的表面固定安装有第一压簧22，第一压簧22的一端固定安装有第一挡板23，第一挡板23滑动安装在凹槽21中，凹槽21的侧面开设有用于液体喷出的喷嘴20，且第一滑板7和第二滑板14上的喷嘴20的位置相互对应。
30.内转杆12和外转杆13的周面均开设有螺纹，且均螺纹连接有活塞31，活塞31滑动安装在第一搅筒6和第二搅筒35中，活塞31的周面开设有滑槽30，第一搅筒6和第二搅筒35的内表面均固定安装有滑杆32，滑杆32滑动连接在滑槽30中。
31.内转杆12的内部同样开设有与外转杆13相同的第一通道18和第二通道19，内转杆12上的第一通道18的顶端贯穿内转杆12的周面且位于第一内环板16的上方，底端贯穿内转
杆12的周面且位于第二内环板34的内部，内转杆12上的第二通道19的顶端贯穿内转杆12的周面且位于第一内环板16的内部，底端贯穿外内转杆12的底部。
32.在使用该改性酯化反应釜时，首先将柠檬酸、乙醇和催化剂从进料口加入到釜体1中，然后启动电机902和加热丝5，电机902带动转盘908转动，转盘908转动拉动齿条杆909移动，在齿条杆909移动时通过与从动齿轮910的啮合带动转轴907进行转动，转轴907通过第一锥齿轮901带动转柱906进行反方向转动，同时转柱906通过长连接杆10带动外转杆13转动，转轴907通过短连接杆4带动内转杆12转动，同时第一外环板8和第一内环板16随之相对反方向转动，带动第一搅筒6和第二搅筒35对溶液进行搅拌，当转盘908转动半周时，齿条杆909与转轴907的相对运动方向发生改变，接着转轴907与转柱906的转动方向改变，内转杆12与外转杆13的转动方向发生改变，打破釜体1中溶液的运动状态。
33.在外转杆13转动的同时，第一齿轮28与外齿环板11啮合使得外转杆13产生自转，外转杆13通过螺纹带动活塞31在第一搅筒6中上下移动，对第一搅筒6中的液体进行抽取和压缩排出。
34.当第一搅筒6中的活塞31为向上移动时，此时釜体1中底部的溶液不再从第二通道19中进入到第一搅筒6中，此时位于第二通道19中的第二挡板25在第二压簧24的作用下，向下推动限位板26移动，直到限位板26滑动到限位槽27的一端不在移动，此时的第二挡板25正好将第二通道19完全封堵，当活塞31向上推动溶液时，溶液不能从第二通道19中排出，此时活塞31上方的溶液压力增大，即第一外环板8中的溶液推动第一挡板23在凹槽21中滑动，当第一挡板23与喷嘴20脱离时，液体从喷嘴20经过喷射到釜体1中，完成将釜体1中底部的溶液抽取到固体的顶部溶液中，在活塞31向上移动的同时，釜体1中顶部的溶液从第一通道18中被吸入到第一搅筒6中，此时位于第一通道18中的第二挡板25在溶液的冲击下压缩第二压簧24，使得第一通道18与第一搅筒6连通，方便釜体1中顶部的溶液进入到第一搅筒6中。
35.当第一搅筒6中的活塞31转为向下移动时，釜体1中的溶液不在从第一通道18中进入到第一搅筒6中，第一通道18中的第二挡板25在第二压簧24的作用下将第一通道18堵住，接着第一搅筒6中活塞31底部溶液被挤压，从第二外环板33内侧面安装的第一滑板7上的喷嘴20喷出，将釜体1中顶部的溶液抽取到釜体1底部的溶液中。
36.同理，在外转杆13转动时，第二齿轮29与内齿环板3啮合使得内转杆12产生自转，内转杆12自转时同样带动其周面的活塞31上下移动，并且和外转杆13周面的活塞31运动方向为同向，最后溶液通过第二滑板14表面开设的喷嘴20向外喷出。
37.由于第一滑板7和第二滑板14上开设的喷嘴20位置相对，喷出的溶液形成对流，从而使溶液的混合更充分。
38.待釜体1中的酯化反应完成后，从出料口排出。
39.综上所述，该改性酯化反应釜，通过第二锥齿轮905、第一锥齿轮901和转柱906的配合设置，第二锥齿轮905与转柱906转向相反，能够对釜体1中的溶液进行充分搅拌，通过转盘908、齿条杆909和从动齿轮910的配合，从动齿轮910能够带动转轴907进行周期性地往复转动，同时使转柱906也进行往复转动，扰乱釜体1中溶液的有序状态，通过外齿环板11和第一齿轮28、内齿环板3和第二齿轮29的配合设置，外转杆13和内转杆12在转轴907转动的同时自转，在外转杆13和内转杆12的表面设有螺纹，自转时活塞31可上下移动，通过第一通
道18和第二通道19的配合设置，活塞31在上下移动的同时能将釜体1中顶部和底部的液体经过第一通道18和第二通道19分别抽取到第一搅筒6和第二搅筒35中，然后由活塞31的移动分别对第一搅筒6和第二搅筒35中的溶液挤压，从喷嘴20处喷出，对溶液进行交换，使其混合，然后在第一搅筒6和第二搅筒35搅拌的作用下充分反应，设置同步杆17，第二滑板14和第一滑板7上开设的喷嘴20位置相互对应，从而溶液在喷出的过程中再次进行冲撞，与所处密度不同的溶液接触的更均匀，提高反应效率。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。