一种甲烷氢氯化反应器

1.本发明涉及甲烷氯化技术领域，具体为一种甲烷氢氯化反应器。


背景技术：

2.我国目前主要是采用甲醇法生产甲烷氯化物，此反应是一个先吸热后放热过程，为保证生产高效稳定的进行，需要将反应释放出的热量及时的移走，因氯化是强放热反应，配比愈小，生成高氯化物愈多，放出的热量愈大。如不及时移走反应热，当温度高于500℃时，就会发生分解爆炸反应而生成炭。氢氯化反应器是生产甲烷氯化物的核心设备之一，除了提供反应场所外，更重要的是移走反应产生的热量，现有的反应器主要依赖在内部设有降温组件，但没有充分利用到反应放出的热能。
3.为此，提出一种甲烷氢氯化反应器。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种甲烷氢氯化反应器，通过动力组件将罐体内部的热能转化为机械能从而带动水冷循环，因此无需额外设置驱动组件带动水冷循环，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种甲烷氢氯化反应器，包括罐体，所述罐体的顶端开设有两个进气口，所述罐体内壁上固定安装有导热板，所述罐体的右侧壁上固定安装有动力箱，所述罐体的后侧内壁上固定安装有换热水管，
7.还包括，
8.水箱，所述水箱固定安装在动力箱内部左侧底壁上，
9.第一活塞，所述水箱内活动安装有第一活塞，
10.动力组件，所述动力组件固定安装在动力箱内部，所述动力组件用于带动第一活塞水平往复移动。
11.优选的，所述动力组件包括固定安装在水箱左侧顶壁上的锅炉，且导热板延伸至锅炉的内壁上，所述水箱右侧顶壁上固定安装有与锅炉相互连通的气缸，所述气缸的内部底壁上滑动安装有第二活塞，且第二活塞延伸至动力箱内，所述第二活塞的右端固定安装有方块，所述第一活塞的右端固定安装有连接杆，且连接杆的顶端与方块固定连接，所述气缸中部从左到右分别开设有进气孔、出气口和出气孔，且出气口延伸至动力箱的右侧顶壁上，所述气缸内部位于进气孔上方的滑动安装有滑动阀，且滑动阀延伸至动力箱内，所述滑动阀的右端固定安装有短杆，所述动力箱右侧内部转动安装有飞轮，所述飞轮的转动轴上固定安装有凸轮，所述凸轮的左端上分别固定安装有第一长杆和第二长杆，所述第一长杆的左端转动安装有方块，所述第二长杆的左端转动安装有短杆，所述水箱的左壁上固定安装有进水管和出水管，且进水管与换热水管相互连通，所述动力箱内部位于水箱左侧底壁上固定安装有冷凝器，且冷凝器与出水管和换热水管相互连通。
12.优选的，所述短杆上顶壁上固定安装有l型杆，且l型杆的下端贯穿动力箱上端延伸至罐体内，所述l型杆的左端固定安装第一齿板，所述罐体的内侧顶壁上转动安装有第一转杆，所述第一转杆外侧壁位于第一齿板水平面上固定安装有与第一齿板相互啮合的第一齿轮，所述第一转杆的外壁上固定安装有多个搅拌扇。
13.优选的，所述罐体的外侧壁上固定安装有温差半导体材料，所述冷凝器与温差半导体材料电性连接。
14.优选的，所述水箱的左侧顶壁上转动安装有第二转杆，所述第二转杆的外侧壁上固定安装有第二齿轮，所述第二转杆的顶端固定安装有风扇，所述l型杆位于第二齿轮同一水平面上的外侧壁上固定安装有与第二齿轮相互啮合的第二齿板。
15.优选的，所述罐体的顶壁上固定安装有信号灯，所述信号灯电性连接在温差半导体材料上。
16.优选的，所述动力箱的右侧壁上固定安装有蓄水箱，所述动力箱位于出气口上方的外壁上固定安装有冷凝罩，所述蓄水箱与锅炉通过单向阀连通。
17.优选的，所述进水管和出水管均设有单向阀。
18.优选的，所述两个进气口成一定夹角。
19.优选的，所述第一齿轮上的齿块数与第一齿板的齿块数之比大于十，所述第二齿轮上的齿块数与第二齿板的齿块数之比大于十。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
21.通过动力组件将罐体内部的热能转化为机械能从而带动水冷循环，因此无需额外设置驱动组件带动水冷循环，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本。
附图说明
22.图1为本发明的立体结构示意图；
23.图2为本发明的正面结构示意图；
24.图3为本发明图2中a部分结构放大图；
25.图4为本发发明图2中b部分结构放大图。
26.图中：1、罐体；2、进气口；3、导热板；4、动力箱；5、换热水管；6、水箱；7、第一活塞；8、动力组件；9、锅炉；10、气缸；11、第二活塞；12、方块；13、进气孔；14、出气口；15、出气孔；16、滑动阀；17、短杆；18、飞轮；19、凸轮；20、第一长杆；21、第二长杆；22、l型杆；23、第一齿板；24、第一转杆；25、第一齿轮；26、搅拌扇；27、连接杆；28、进水管；29、出水管；30、冷凝器；31、温差半导体材料；32、第二转杆；33、第二齿轮；34、风扇；35、第二齿板；36、信号灯；37、蓄水箱；38、冷凝罩。
具体实施方式
27.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。
28.请参阅图1至图4，本发明提供一种甲烷氢氯化反应器，技术方案如下：
29.一种甲烷氢氯化反应器，包括罐体1，罐体1的顶端开设有两个进气口2，罐体1内壁上固定安装有导热板3，罐体1的右侧壁上固定安装有动力箱4，罐体1的后侧内壁上固定安装有换热水管5，
30.还包括，
31.水箱6，水箱6固定安装在动力箱4内部左侧底壁上，
32.第一活塞7，水箱6内活动安装有第一活塞7，
33.动力组件8，动力组件8固定安装在动力箱4内部，动力组件8用于带动第一活塞7水平往复移动。
34.因为该反应为一个强放热反应且当罐体1内部温度如果超过五百度，反应物会碳化并且爆炸，所以借助导热板3将罐体1内部的部分热量传送给动力组件8，动力组件8可将这部分的热能转化为机械能从而可以带动第一活塞7水平往复移动，推动水冷循环以降低罐体1内部温度，通过动力组件8将罐体1内部的热能转化为机械能从而带动水冷循环，因此无需额外设置驱动组件带动水冷循环，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本。
35.作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2、图3，动力组件8包括固定安装在水箱6左侧顶壁上的锅炉9，且导热板3延伸至锅炉9的内壁上，水箱6右侧顶壁上固定安装有与锅炉9相互连通的气缸10，气缸10的内部底壁上滑动安装有第二活塞11，且第二活塞11延伸至动力箱4内，第二活塞11的右端固定安装有方块12，第一活塞7的右端固定安装有连接杆27，且连接杆27的顶端与方块12固定连接，气缸10中部从左到右分别开设有进气孔13、出气口14和出气孔15，且出气口14延伸至动力箱4的右侧顶壁上，气缸10内部位于进气孔13上方的滑动安装有滑动阀16，且滑动阀16延伸至动力箱4内，滑动阀16的右端固定安装有短杆17，动力箱4右侧内部转动安装有飞轮18，飞轮18的转动轴上固定安装有凸轮19，凸轮19的左端上分别固定安装有第一长杆20和第二长杆21，第一长杆20的左端转动安装有方块12，第二长杆21的左端转动安装有短杆17，水箱6的左壁上固定安装有进水管28和出水管29，且进水管28与换热水管5相互连通，动力箱4内部位于水箱6左侧底壁上固定安装有冷凝器30，且冷凝器30与出水管29和换热水管5相互连通。
36.通过导热板3将罐体1内部的热量导入到锅炉9内部，使得锅炉9内部的水蒸发产生高压气体通过管道进入气缸10内，受到滑动阀16控制借助进气孔13和出气孔15交替地进入气缸10的左侧或右侧，推动第二活塞11运动，蒸汽在气缸10内推动第二活塞11做功，蒸汽再通过出气口14散发到外界，当第二活塞11往复移动时会带动方块12往复移动，借助第一长杆20和凸轮19便可以带动飞轮18转动，当飞轮18转动借助凸轮19、第二长杆21和短杆17从而带动滑动阀16工作，当第二活塞11往复移动做功时，会借助方块12和连接杆27带动第一活塞7往复移动，从而带动水冷循环，对罐体1内部进行降温，借助罐体1内部热量从而推动第一活塞7往复移动，无需额外设置动力源带动第一活塞7移动，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本。
37.作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2、图3，短杆17上顶壁上固定安装有l型杆22，且l型杆22的下端贯穿动力箱4上端延伸至罐体1内，l型杆22的左端固定安装第一齿板23，罐体1的内侧顶壁上转动安装有第一转杆24，第一转杆24外侧壁位于第一齿板23水平面上固定安装有与第一齿板23相互啮合的第一齿轮25，第一转杆24的外壁上固定安装有多
个搅拌扇26。
38.当第二活塞11往复移动做功时，会带动短杆17往复移动，从而带动l型杆22水平往复移动，当l型杆22水平往复移动时借助第一齿板23与第一齿轮25啮合的特性，从而会带动第一齿轮25转动，从而电动第一转杆24和搅拌扇26转动，并对罐体1内部混合的气体进行搅拌，使其混合更加均匀从而提高反应速率，通过这有第一齿板23带动搅拌扇26转动，因此无需额外设置动力源带动搅拌扇26转动，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本。
39.作为本发明的一种实施方式，参照图2，罐体1的外侧壁上固定安装有温差半导体材料31，冷凝器30与温差半导体材料31电性连接。
40.当罐体1的温度升高时会与外界环境产生较大的温度差，通过温差半导体材料31可以将该部分的温度差转化为电能，从而可以将部分热能转化为电能，并对冷凝器30供电，因此无需额外设置电源对冷凝器30供电，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本。
41.作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2、图4，水箱6的左侧顶壁上转动安装有第二转杆32，第二转杆32的外侧壁上固定安装有第二齿轮33，第二转杆32的顶端固定安装有风扇34，l型杆22位于第二齿轮33同一水平面上的外侧壁上固定安装有与第二齿轮33相互啮合的第二齿板35。
42.当l型杆22水平往复移动时，会带动第二齿板35水平移动，通过第二齿板35与第二齿轮33相互啮合的特性，从而带动第二齿轮33、第二转杆32和风扇34转动，当风扇34转动时，可以对温差半导体材料31进行散热，降低外界温度，从而变相的提高温度差使得转化的电能变大，提高了温差半导体材料31转化电能的效率，使得冷凝器30能够更加稳定的工作，从而提高了一种甲烷氢氯化反应器工作的稳定性。
43.作为本发明的一种实施方式，参照图1.图2，罐体1的顶壁上固定安装有信号灯36，信号灯36电性连接在温差半导体材料31上。
44.借助温差半导体材料31将温度差转化为电能的特性，当罐体1内部反应停止时，内部停止放热温度随之降低，从而可以借助电能的大小判断其反应是否停止，可以通过信号灯36灯光的强弱便可以判断内部反应是否停止，因此无需额外设置传感器检测反应活性，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本。
45.作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2，动力箱4的右侧壁上固定安装有蓄水箱37，动力箱4位于出气口14上方的外壁上固定安装有冷凝罩38，蓄水箱37与锅炉9通过单向阀连通。
46.当锅炉9内部的蒸汽通过气缸10带动第二活塞11做功后借助出气口14散发至外界，这个过程中锅炉9中的水分是不停流失的，所以当蒸汽机工作时需要不断的往内部浇水，当通过出气口14散发的蒸汽接触到冷凝罩38时，会重新变为液态水，再经过动力箱4上方的斜壁流入蓄水箱37内，再通过单向阀流回锅炉9内，从而降低了水资源的浪费，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本。
47.作为本发明的一种实施方式，参照图3，进水管28和出水管29均设有单向阀。
48.在进水管28和出水管29内均设有单向阀，从而防止了冷却水的回流，从而提高了一种甲烷氢氯化反应器工作的稳定性。
49.作为本发明的一种实施方式，参照图1，两个进气口2成一定夹角。
50.在反应未放出大量热时，通过两个进气口2呈一定夹角，使得在往罐体1内部注入反应物时，两种气体会发生碰撞从而使其混合的更加均匀，从而提高了反应速率。
51.作为本发明的一种实施方式，参照图2、图3、图4，第一齿轮25上的齿块数与第一齿板23的齿块数之比大于十，第二齿轮33上的齿块数与第二齿板35的齿块数之比大于十。
52.当第一齿板23和第二齿板35水平移动时，因为齿块数之比大于十，所以第一齿板23和第二齿板35会带动第一齿轮25和第二齿轮33快速旋转，从而提高一种甲烷氢氯化反应器的工作速率。
53.工作原理：因为该反应为一个强放热反应且当罐体1内部温度如果超过五百度，反应物会碳化并且爆炸，所以借助导热板3将罐体1内部的部分热量传送到锅炉9内部，使得锅炉9内部的水蒸发产生高压气体通过管道进入气缸10内，受到滑动阀16控制借助进气孔13和出气孔15交替地进入气缸10的左侧或右侧，推动第二活塞11运动，蒸汽在气缸10内推动第二活塞11做功，蒸汽再通过出气口14散发到外界，当第二活塞11往复移动时会带动方块12往复移动，借助第一长杆20和凸轮19便可以带动飞轮18转动，当飞轮18转动借助凸轮19、第二长杆21和短杆17从而带动滑动阀16工作，当第二活塞11往复移动做功时，会借助方块12和连接杆27带动第一活塞7往复移动，从而带动水冷循环，对罐体1内部进行降温，借助罐体1内部热量从而推动第一活塞7往复移动，无需额外设置动力源带动第一活塞7移动，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本；
54.当第二活塞11往复移动做功时，会带动短杆17往复移动，从而带动l型杆22水平往复移动，当l型杆22水平往复移动时借助第一齿板23与第一齿轮25啮合的特性，从而会带动第一齿轮25转动，从而电动第一转杆24和搅拌扇26转动，并对罐体1内部混合的气体进行搅拌，使其混合更加均匀从而提高反应速率，通过这有第一齿板23带动搅拌扇26转动，因此无需额外设置动力源带动搅拌扇26转动，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本；
55.当罐体1的温度升高时会与外界环境产生较大的温度差，通过温差半导体材料31可以将该部分的温度差转化为电能，从而可以将部分热能转化为电能，并对冷凝器30供电，因此无需额外设置电源对冷凝器30供电，从而降低了一种甲烷氢氯化反应器的制造和使用成本；
56.当l型杆22水平往复移动时，会带动第二齿板35水平移动，通过第二齿板35与第二齿轮33相互啮合的特性，从而带动第二齿轮33、第二转杆32和风扇34转动，当风扇34转动时，可以对温差半导体材料31进行散热，降低外界温度，从而变相的提高温度差使得转化的电能变大，提高了温差半导体材料31转化电能的效率，使得冷凝器30能够更加稳定的工作，从而提高了一种甲烷氢氯化反应器工作的稳定性。
57.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。