一种电磁加热聚合反应釜及使用方法与流程

本发明涉及反应釜，具体涉及一种电磁加热聚合反应釜及使用方法。

背景技术：

1、在现有的反应釜中，物料反应需要保持在一定温度下进行反应，一般采用换热器管路引入外部热源的换热方式进行加热，由于外部的热量经过反应釜壳体传递，容易导致各区域受热不均，并且升温速率慢，影响反应的速率。

技术实现思路

1、技术目的：针对现有反应釜使用换热器换热，导致换热不均并且反应速率低的不足，本发明公开了一种能够快速进行加热升温并提升反应速率的电磁加热聚合反应釜及使用方法。

2、技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种电磁加热聚合反应釜，包括反应壳体，在反应壳体内同心设有搅拌机构，搅拌机构的搅拌轴与反应壳体外部的驱动装置相连接，在反应壳体内部设有用于和搅拌机构配合的导流机构，在导流机构上设有超声波发生器；反应壳体的外周在与搅拌机构搅拌区域对应的位置设置电磁加热装置，所述电磁加热装置的电磁线圈在反应壳体上螺旋设置，在启动电磁线圈进行加热的同时，在反应壳体内形成涡流，通过涡流在反应物中形成微泡，微泡在超声波作用下，产生微小空爆气泡。

4、优选地，本发明的导流机构采用与电磁线圈螺旋方向相一致的螺旋导流板，螺旋导流板与反应壳体的内壁相贴合，导流部分朝向反应壳体的内侧。

5、优选地，本发明的搅拌机构包括搅拌轴，以及沿搅拌轴长度方向依次设置的第一导流叶轮、第二导流叶轮和第三导流叶轮，所述第一导流叶轮、第二导流叶轮的结构相同，均包括沿搅拌轴周向均匀分布的导流叶片，所述导流叶片采用“s”型结构，通过搅拌轴带动导流叶片同步转动，对反应物料施加向下的推力。

6、优选地，本发明的第三导流叶轮采用zy型搅拌器。

7、优选地，本发明的反应壳体内设有支撑架，支撑架位于第二导流叶轮和第三导流叶轮之间，在支撑架上设有与搅拌轴配合的中间轴承。

8、优选地，本发明的第一导流叶轮和第二导流叶轮的叶片相互错开分布。

9、优选地，本发明的驱动装置包括变频电机、减速机和主联轴器，变频电机与减速机连接，减速机通过主联轴器与搅拌轴相连接，在反应壳体上设有用于对减速机和变频电机支撑固定的安装底座，搅拌轴的上端穿设在安装底座内，在搅拌轴与安装底座连接处设有填料密封层。

10、优选地，本发明的搅拌轴与反应壳体之间通过动平衡密封轴承配合连接。

11、优选地，本发明的反应壳体的顶部设有人孔和人孔盖，在反应壳体的侧壁设有液位计接口、粘度仪接口、酸度仪接口、温度仪接口与压力变送器接口，各接口连接对应的仪器。

12、本发明还提供一种基于上述电磁加热聚合反应釜的使用方法，从反应壳体的反应物入口加入物料，启动驱动装置和电磁加热装置，通过驱动装置带动搅拌机构转动，物料在搅拌机构的带动下接触和反应，并向反应壳体底部移动；物料移动至反应壳体底部后，物料移动至反应壳体底部后，在反应壳体底部凹面的作用下沿螺旋导流板向上移动，形成高动能旋涡状流体；在反应壳体底部凹面的作用下沿螺旋导流板向上移动在电磁加热装置螺旋磁场作用下配合搅拌机构的搅拌，物料内形成微小空爆气泡；超声波发生器将微泡破碎形成极大的、不断更新的表面积，产生高动能流体，加速物料反应。

13、有益效果：本发明所提供的一种电磁加热聚合反应釜及使用方法具有如下有益效果：

14、1、本发明使用导流机构对反应壳体内的反应物料进行导流，并通过电磁加热装置在物料内形成涡流，通过涡流产生微泡，在超声波的作用下，微泡产生爆炸，形成高动能流体，使多相介质快速流动下形成极限固液气膜；在高速剪切力和液体压力的作用下，在搅拌反应釜内部形成了极好的传质与反应条件，实现物料的快速反应。

15、2、本发明的搅拌机构使反应壳体内的子本液体和母本固液混合体充分分散混合，并在叶轮的作用下，将物料从反应壳体的中心向下推动，在物料到达反应壳体底部时，受到反应壳体底部的阻挡，从中心向螺旋导流板所在方向移动，为降低导向的阻力，可以将反应壳体底部设置成球面形状，利于产品流动，在螺旋导流板的导向作用下，沿反应壳体内壁向上流动，形成环形的流动通道，从而使物料形成不断更显的反应表面，加快反应速度。

16、3、本发明的第一导流叶轮和第二导流叶轮对物料推动，配合第三导流叶轮在物料流动过程中对物料进行剪切，通过将第一导流叶轮和第二导流叶轮的叶片相互错开设置，通过第一导流叶轮和第二导流叶轮持续对物料进行输送，保证连续性，降低输送动力的损失。

17、4、本发明的电磁加热装置连接电流电压频率控制器连接，使反应过程温度可控，能够根据不同的反应需求进行调整，提高反应釜的灵活性。

技术特征：

1.一种电磁加热聚合反应釜，其特征在于，包括反应壳体（1），在反应壳体（1）内同心设有搅拌机构，搅拌机构的搅拌轴（2）与反应壳体（1）外部的驱动装置相连接，在反应壳体（1）内部设有用于和搅拌机构配合的导流机构，在导流机构上设有超声波发生器；反应壳体（1）的外周在与搅拌机构搅拌区域对应的位置设置电磁加热装置（3），所述电磁加热装置（3）的电磁线圈在反应壳体（1）上螺旋设置，在启动电磁线圈进行加热的同时，在反应壳体（1）内形成涡流，通过涡流在反应物中形成微泡，微泡在超声波作用下，产生微小空爆气泡。

2.根据权利要求1所述的一种电磁加热聚合反应釜，其特征在于，所述导流机构采用与电磁线圈螺旋方向相一致的螺旋导流板（4），螺旋导流板（4）与反应壳体（1）的内壁相贴合，导流部分朝向反应壳体（1）的内侧。

3.根据权利要求1所述的一种电磁加热聚合反应釜，其特征在于，所述搅拌机构包括搅拌轴（2），以及沿搅拌轴（2）长度方向依次设置的第一导流叶轮（5）、第二导流叶轮（6）和第三导流叶轮（7），所述第一导流叶轮（5）、第二导流叶轮（6）的结构相同，均包括沿搅拌轴（2）周向均匀分布的导流叶片（8），所述导流叶片（8）采用“s”型结构，通过搅拌轴（2）带动导流叶片（8）同步转动，对反应物料施加向下的推力。

4.根据权利要求3所述的一种电磁加热聚合反应釜，其特征在于，所述第三导流叶轮（7）采用zy型搅拌器。

5.根据权利要求3所述的一种电磁加热聚合反应釜，其特征在于，所述反应壳体（1）内设有支撑架（9），支撑架（9）位于第二导流叶轮（6）和第三导流叶轮（7）之间，在支撑架（9）上设有与搅拌轴（2）配合的中间轴承（10）。

6.根据权利要求3所述的一种电磁加热聚合反应釜，其特征在于，所述第一导流叶轮（5）和第二导流叶轮（6）的叶片相互错开分布。

7.根据权利要求1所述的一种电磁加热聚合反应釜，其特征在于，所述驱动装置包括变频电机（11）、减速机（12）和主联轴器（13），变频电机（11）与减速机（12）连接，减速机（12）通过主联轴器（13）与搅拌轴（2）相连接，在反应壳体（1）上设有用于对减速机（12）和变频电机（11）支撑固定的安装底座（14），搅拌轴（2）的上端穿设在安装底座（14）内，在搅拌轴（2）与安装底座（14）连接处设有填料密封层（15）。

8.根据权利要求5所述的一种电磁加热聚合反应釜，其特征在于，所述搅拌轴（2）与反应壳体（1）之间通过动平衡密封轴承配合连接。

9.根据权利要求1所述的一种电磁加热聚合反应釜，其特征在于，所述反应壳体（1）的顶部设有人孔（16）和人孔盖，在反应壳体（1）的侧壁设有液位计接口、粘度仪接口、酸度仪接口、温度仪接口与压力变送器接口，各接口连接对应的仪器。

10.根据要求1所述的一种电磁加热聚合反应釜的使用方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种电磁加热聚合反应釜及使用方法，包括反应壳体，在反应壳体内同心设有搅拌机构，搅拌机构的搅拌轴与反应壳体外部的驱动装置相连接，在反应壳体内部设有用于和搅拌机构配合的导流机构，在导流机构上设有超声波发生器；反应壳体的外周在与搅拌机构搅拌区域对应的位置设置电磁加热装置，所述电磁加热装置的电磁线圈在反应壳体上螺旋设置，在启动电磁线圈进行加热的同时，在反应壳体内形成涡流，通过涡流在反应物中形成微泡，微泡在超声波作用下，产生微小空爆气泡，本发明利用电磁线圈的涡流以及超声波，使物料在反应壳体内形成高动能流体，加快反应速率，提升效率。

技术研发人员：罗晓芳,王治伟,张昕伟,袁志洲,曹威,张杰,邓修宏,李全民,尹赵家,张宸铖,董正常
受保护的技术使用者：南京钜力智能制造技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13