專利名稱：一種適用于混酸間歇硝化的反應(yīng)釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及反應(yīng)容器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于混酸間歇硝化的反應(yīng)釜。
背景技術(shù)：
硝硫混酸是一種常用的且效果理想的硝化劑，在很多硝化反應(yīng)中都有廣泛應(yīng)用?；焖衢g歇硝化多在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，使用常規(guī)反應(yīng)釜存在兩大缺點(diǎn)固體加料時(shí)，釜內(nèi)的酸霧可能使加料口的固體吸潮，黏附在加料口，導(dǎo)致加料不暢；配制混酸初期，釜內(nèi)液位低，無(wú)法浸沒(méi)攪拌槳，物料得不到充分?jǐn)嚢?。以一硝基脲的生產(chǎn)為例，其操作過(guò)程為低溫下向裝有發(fā)煙硝酸的反應(yīng)釜內(nèi)滴加發(fā)煙硫酸配制硝硫混酸體系，而后緩慢加入尿素進(jìn)·攪拌，流動(dòng)狀況差，與盤管、夾套熱交換效果不理想，不利于控制溫度。加尿素時(shí)，釜內(nèi)上升的低溫酸霧使尿素黏附在加料口，不利于自動(dòng)加料。硝化反應(yīng)放熱劇烈，反應(yīng)速率快，硝化產(chǎn)物則大多易燃易爆，如采用混酸硝化，配制混酸時(shí)產(chǎn)生的大量稀釋熱還可能引起硝酸分解爆炸。為安全生產(chǎn)，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度和加料速度，并避免人工操作。因此，采用常規(guī)反應(yīng)釜進(jìn)行混酸硝化反應(yīng)存在一定的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于混酸間歇硝化的反應(yīng)釜。包括釜體、盤管出口、液體加料口、視鏡、手孔、攪拌電機(jī)、軸座、攪拌軸、溫度計(jì)口、放空口、釜蓋、夾套出口、溫度計(jì)接口、盤管、主攪拌槳、輔助攪拌槳、盤管入口、物料出口、緊急卸料口、夾套入口和夾套；釜蓋為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，釜蓋上設(shè)有液體加料口、視鏡、手孔、溫度計(jì)口、放空口，釜蓋頂部設(shè)有軸座，在軸座上設(shè)有攪拌電機(jī)，攪拌電機(jī)與攪拌軸上端連接，主攪拌槳、輔助攪拌槳固定在攪拌軸上，釜體側(cè)面設(shè)有盤管出口、溫度計(jì)接口，釜體底部設(shè)有盤管入口、物料出口、緊急卸料口，釜體外圍設(shè)有夾套，夾套上設(shè)有夾套出口、夾套入口，釜體內(nèi)設(shè)有盤管，盤管兩端分別與盤管出口、盤管入口連接。所述的放空口下端延長(zhǎng)伸入釜中，放空口下端平面低于手孔下平面。所述的輔助攪拌槳直徑小于主攪拌槳，輔助攪拌槳安裝位置靠近釜底部。本實(shí)用新型采用釜式反應(yīng)器，特別是本實(shí)用新型專門設(shè)計(jì)的釜式反應(yīng)器來(lái)適用于硝硫混酸反應(yīng)體系，當(dāng)反應(yīng)需要固體加料時(shí)，由放空口抽真空，釜內(nèi)酸霧不會(huì)彌漫至釜蓋頂部，可以避免固體與酸霧接觸；當(dāng)釜內(nèi)物料液位未達(dá)到常規(guī)攪拌槳安裝高度時(shí)，在釜底增設(shè)的輔助攪拌槳能起到良好的攪拌作用，保持釜內(nèi)物料濃度、溫度均勻，反應(yīng)不易失控。

[0010]圖I是適用于混酸間歇硝化的反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是頂部管口方位圖；圖3是底部管口方位圖；圖中釜體I、盤管出口 2、液體加料口 3、視鏡4、手孔5、攪拌電機(jī)6、軸座7、攪拌軸8、溫度計(jì)口 9、放空口 10、釜蓋11、夾套出口 12、溫度計(jì)接口 13、盤管14、主攪拌槳15、輔助攪拌槳16、盤管入口 17、物料出口 18、緊急卸料口 19、夾套入口 20、夾套21。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型不受其限制。如圖所示，適用于混酸間歇硝化的反應(yīng)釜，其特征在于包括釜體I、盤管出口 2、液體加料口 3、視鏡4、手孔5、攪拌電機(jī)6、軸座7、攪拌軸8、溫度計(jì)口 9、放空口 10、釜蓋11、夾套出口 12、溫度計(jì)接口 13、盤管14、主攪拌槳15、輔助攪拌槳16、盤管入口 17、物料出口18、緊急卸料口 19、夾套入口 20和夾套21 ;釜蓋11為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，釜蓋11上設(shè)有液體加料口 3、視鏡4、手孔5、溫度計(jì)口 9、放空口 10，釜蓋11頂部設(shè)有軸座7，在軸座7上設(shè)有攪拌電機(jī)6，攪拌電機(jī)6與攪拌軸8上端連接，主攪拌槳15、輔助攪拌槳16固定在攪拌軸8上，釜體I側(cè)面設(shè)有盤管出口 2、溫度計(jì)接口 13，釜體I底部設(shè)有盤管入口 17、物料出口 18、緊急卸料口 19，釜體I外圍設(shè)有夾套21，夾套21上設(shè)有夾套出口 12、夾套入口 20，釜體I內(nèi)設(shè)有盤管14，盤管14兩端分別與盤管出口 2、盤管入口 17連接。所述的放空口 10下端延長(zhǎng)伸入釜中，放空口 10下端平面低于手孔5下平面。所述的輔助攪拌槳16直徑小于主攪拌槳15，輔助攪拌槳16安裝位置靠近釜底部。
實(shí)施例一種適用于混酸間歇硝化的100L反應(yīng)釜，其內(nèi)徑為500mm，釜體I的高徑比為I。反應(yīng)釜和反應(yīng)釜內(nèi)的所有構(gòu)件全部采用不銹鋼316L制造，以減小混酸對(duì)釜體的腐蝕。結(jié)合混酸硝化反應(yīng)的特點(diǎn)，為該反應(yīng)釜設(shè)計(jì)了雙層攪拌槳。初期需先配制硝硫混酸，釜內(nèi)硝酸量少，液位低，因而在靠近下封頭內(nèi)側(cè)底部的位置增設(shè)了小直徑的輔助攪拌槳，形式為二斜葉式，適合少量物料的徑向混合。后期釜內(nèi)物料增加，隨反應(yīng)進(jìn)行還伴有液相分層、固體析出等現(xiàn)象，故主攪拌槳選用三葉推進(jìn)式，其特點(diǎn)是排液量大，循環(huán)能力強(qiáng)，對(duì)非均相物系有良好的分散作用。輔助攪拌槳直徑100mm，距釜底高度為20mm ;主攪拌槳直徑250mm，與輔助攪拌槳間距為80mm。攪拌轉(zhuǎn)速可在0-500rpm間調(diào)整。初期液位較低，主要靠輔助攪拌槳攪拌，轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高，防止液位上升到主攪拌槳高度時(shí)料液飛濺，物料混合以徑向和切向混合為主，待液位沒(méi)過(guò)主攪拌槳80mm后，可提高轉(zhuǎn)速，加強(qiáng)物料軸向混合。放空口 10下端伸入釜中，水平位置低于手孔下平面(中心位置)160mm。需要固體加料時(shí)，先開啟真空系統(tǒng)，由放空口對(duì)釜內(nèi)抽真空，然后由手孔進(jìn)行固體加料操作。由于放 空口下端在釜內(nèi)，上升的酸霧在負(fù)壓作用下直接由放空口進(jìn)入排風(fēng)系統(tǒng)，而不會(huì)彌漫至釜蓋頂部。真空度維持釜內(nèi)微負(fù)壓即可，抽氣量過(guò)大會(huì)將下落的固體原料吸入真空系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.ー種適用于混酸間歇硝化的反應(yīng)釜，其特征在于包括釜體(I)、盤管出口(2)、液體加料ロ(3)、視鏡(4)、手孔(5)、攪拌電機(jī)(6)、軸座(7)、攪拌軸(8)、溫度計(jì)ロ(9)、放空ロ(10)、釜蓋(11)、夾套出口(12)、溫度計(jì)接ロ(13)、盤管(14)、主攪拌槳(15)、輔助攪拌槳(16)、盤管入口(17)、物料出ロ(18)、緊急卸料ロ(19)、夾套入口(20)和夾套(21);釜蓋(11)為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，釜蓋(11)上設(shè)有液體加料ロ(3)、視鏡(4)、手孔(5)、溫度計(jì)ロ(9 )、放空ロ( 10 )，釜蓋(11)頂部設(shè)有軸座(7 )，在軸座(7 )上設(shè)有攪拌電機(jī)(6 )，攪拌電機(jī)(6)與攪拌軸(8)上端連接，主攪拌槳(15)、輔助攪拌槳(16)固定在攪拌軸(8)上，釜體(I)側(cè)面設(shè)有盤管出口( 2 )、溫度計(jì)接ロ( 13 )，釜體(I)底部設(shè)有盤管入ロ( 17 )、物料出口( 18 )、緊急卸料ロ(19)，釜體(I)外圍設(shè)有夾套(21)，夾套(21)上設(shè)有夾套出ロ(12)、夾套入口(20)，釜體(I)內(nèi)設(shè)有盤管(14)，盤管(14)兩端分別與盤管出口(2)、盤管入口(17)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種適用于混酸間歇硝化的反應(yīng)釜，其特征在于所述的放空ロ(10)下端延長(zhǎng)伸入釜中，放空ロ(10)下端平面低于手孔(5)下平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種適用于混酸間歇硝化的反應(yīng)釜，其特征在于所述的輔助攪拌槳(16)直徑小于主攪拌槳(15)，輔助攪拌槳(16)安裝位置靠近釜底部。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種適用于混酸間歇硝化的反應(yīng)釜。釜蓋為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，釜蓋上設(shè)有液體加料口、視鏡、手孔、溫度計(jì)口、放空口，釜蓋頂部設(shè)有軸座，在軸座上設(shè)有攪拌電機(jī)，攪拌電機(jī)與攪拌軸上端連接，主攪拌槳、輔助攪拌槳固定在攪拌軸上，釜體側(cè)面設(shè)有盤管出口、溫度計(jì)接口，釜體底部設(shè)有盤管入口、物料出口、緊急卸料口，釜體外圍設(shè)有夾套，夾套上設(shè)有夾套出口、夾套入口，釜體內(nèi)設(shè)有盤管，盤管兩端分別與盤管出口、盤管入口連接。本實(shí)用新型在釜底增設(shè)了小型輔助攪拌槳，釜內(nèi)液位低時(shí)也能充分?jǐn)嚢?，保證了傳熱傳質(zhì)效果；將放空口伸入釜中，固體加料時(shí)對(duì)釜內(nèi)抽真空，避免固體在酸霧作用下受潮結(jié)塊。
文檔編號(hào)B01J19/18GK202447088SQ201220012920
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者何潮洪, 吳可君, 周俊超, 沈劍, 車圓圓, 郭康斌, 黃捷 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)