專利名稱：利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工反應(yīng)設(shè)備，具體涉及一種利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜。
背景技術(shù)：
很多化工反應(yīng)都伴隨著劇烈的放熱或者吸熱過程，為了控制反應(yīng)的速率或/和副產(chǎn)物的生成，在這些反應(yīng)發(fā)生的過程中往往需要對反應(yīng)體系進(jìn)行換熱。傳統(tǒng)的化工反應(yīng)中，反應(yīng)設(shè)備一般使用夾套進(jìn)行換熱，這些設(shè)備一般在反應(yīng)釜的外圍包裹上一層夾套，向夾套中通入換熱介質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。使用該類設(shè)備的一個缺點(diǎn)是:反應(yīng)進(jìn)行過程中，反應(yīng)釜的釜壁附近的物料不容易被攪拌槳攪動，反應(yīng)釜附近的傳熱過程較為緩慢，影響了整個設(shè)備的換熱效率，對于一些劇烈放熱或者吸熱的反應(yīng)，不能滿足換熱的需要。公告號為CN202136979U的中國專利公開了一種硝化反應(yīng)釜，主要為釜體構(gòu)成，在釜體的頂部設(shè)出口，底部設(shè)進(jìn)口，在出口和進(jìn)口之間用管道連通，且在管道上設(shè)有提升泵，在出口設(shè)計量泵，該硝化反應(yīng)釜將傳統(tǒng)的攪拌形式變?yōu)橥庋h(huán)方式，實(shí)現(xiàn)了物料的外循環(huán)，然而該裝置未設(shè)置換熱裝置，難以滿足對熱交換需求比較高的反應(yīng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型公開了一種利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜的換熱效率較高，可以滿足劇烈放熱或者吸熱反應(yīng)的換熱需要。一種利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜，包括釜體和用于封閉釜體上部開口的釜蓋，所述釜體的底部設(shè)有物料出口，所述釜蓋上設(shè)有物料進(jìn)口 ；該反應(yīng)爸還包括:用于連接所述物料出口和物料進(jìn)口的外接管道；用于驅(qū)動物料在反應(yīng)釜和外接管道中循環(huán)的驅(qū)動泵；以及與外接管道中的物料進(jìn)行換熱的換熱夾套。采用本實(shí)用新型的反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)時，反應(yīng)進(jìn)行的過程中，反應(yīng)物料從反應(yīng)釜的底部導(dǎo)出，在驅(qū)動泵的驅(qū)動下，進(jìn)入換熱夾套進(jìn)行換熱，采用該種方式進(jìn)行換熱的時候，進(jìn)行換熱的反應(yīng)物料一直處于流動狀態(tài)，可以大大提高換熱效率，即使劇烈放熱的反應(yīng)也能使整個反應(yīng)體系控制在一定的溫度范圍。作為優(yōu)選，所述的外接管道包括依次串接在物料出口和物料進(jìn)口之間的第一豎直管道、水平管道、第二豎直管道和進(jìn)口管道；所述第一豎直管道上設(shè)有第一閥門；所述的換熱夾套設(shè)置于第二豎直管道的外圍，通過在第一豎直管道上上設(shè)置第一閥門可以控制流入換熱管道中的反應(yīng)物料的量，從而對反應(yīng)體系的溫度進(jìn)行控制。作為優(yōu)選，所述第一豎直管道中設(shè)有膨脹節(jié)，通過膨脹節(jié)可以有效地緩解驅(qū)動泵工作時對反應(yīng)爸造成的振動。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，該反應(yīng)釜還包括與水平管道相連通的出料管道；所述出料管道上設(shè)有第二閥門，反應(yīng)完成之后，將第二閥門打開，即可將反應(yīng)物料從反應(yīng)釜中分離出來，進(jìn)行后續(xù)處理，而不用打開釜蓋，對反應(yīng)物料進(jìn)行處理。作為優(yōu)選，該反應(yīng)釜還包括取樣裝置；所述取樣裝置包括與水平管道相連通的連接管道和安裝于連接管道下方的取樣瓶；所述的連接管道上設(shè)有第三閥門；所述的連接管道與取樣瓶為可拆卸式連接，反應(yīng)進(jìn)行過程中，可以打開第三閥門，使少量的反應(yīng)物料進(jìn)入取樣瓶，然后關(guān)閉第三閥門，將取樣瓶取下，對取樣瓶中的反應(yīng)物料進(jìn)行分析，從而獲得反應(yīng)釜中的反應(yīng)進(jìn)行的程度。作為優(yōu)先，所述釜蓋上設(shè)有加料口，反應(yīng)開始之前，通過該加料口向反應(yīng)釜中加入起始物料進(jìn)行反應(yīng)。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的釜蓋上還設(shè)有排氣口，反應(yīng)過程中，該排氣口的作用是防止反應(yīng)釜中的壓力過大，起著安全防護(hù)的作用。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:(I)使用外循環(huán)的方式對反應(yīng)釜中的反應(yīng)物料進(jìn)行換熱，提高了換熱效率，使該反應(yīng)釜能夠適用于劇烈放熱或者吸熱的反應(yīng)；(2)在水平管道上設(shè)置出料管道，可以方便地使反應(yīng)完成之后的反應(yīng)物料從反應(yīng)釜中導(dǎo)出；(3)在水平取樣裝置上設(shè)置取樣裝置，可以隨時監(jiān)測反應(yīng)釜中反應(yīng)進(jìn)行的程度。

圖1為本實(shí)用新型的利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1:釜體；2:釜蓋；21:加料口 ；22:排氣口 ；3:外接管道；31:第一豎直管道；32:水平管道；33:第二豎直管道；34:進(jìn)口管道；4:驅(qū)動泵；5:換熱夾套；6:出料管道；7:取樣裝置。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜作進(jìn)一步的描述。由如圖1所示的利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖可知，該反應(yīng)釜包括釜體1，釜體I的底部開有物料出口，頂部該有釜蓋2，釜蓋2上開有物料進(jìn)口，物料出口和物料進(jìn)口之間通過數(shù)段相互串聯(lián)的外接管道3連接，外接管道3上設(shè)有驅(qū)動泵4，該驅(qū)動泵4將物料出口流出的物料經(jīng)過釜體I頂部的物料進(jìn)口重新導(dǎo)入釜體1，由于物料不斷流動，因此，該反應(yīng)釜不需要額外設(shè)置的攪拌裝置。直接與物料出口相連的管道為第一豎直管道31，在該第一豎直管道31上設(shè)有第一閥門，通過該第一閥門可以將管道封閉或者打開，從而控制物料是否流入管道進(jìn)行循環(huán)。第一豎直管道31中設(shè)有膨脹節(jié)，以緩沖驅(qū)動泵4的振動給反應(yīng)釜帶來的沖擊。由于工業(yè)生產(chǎn)中，釜體I較大，而且釜體I中的化工物料很多具有腐蝕性，因此，第一閥門上設(shè)置有驅(qū)動裝置避免手動操作，在本實(shí)施方式中，驅(qū)動裝置為氣缸。與第一豎直管道31相連的是水平管道32，驅(qū)動泵4可以設(shè)置于該水平管道32的任一部位，本實(shí)施方式中，該驅(qū)動泵4設(shè)置于這兩段管道的連接部位，由于化工物料具有較強(qiáng)的腐蝕性，該驅(qū)動泵4為防腐蝕泵。 在水平管道32上還設(shè)有出料管道6，出料管道6用于將反應(yīng)完成后的物料導(dǎo)出，該出料管上設(shè)有第二閥門，反應(yīng)進(jìn)行的過程中，第二閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，使整個裝置保持密封狀態(tài)；當(dāng)反應(yīng)完成之后，將第二閥門打開即可將反應(yīng)完成之后的反應(yīng)液從反應(yīng)體系中導(dǎo)出，進(jìn)行后續(xù)處理。為了便于監(jiān)控反應(yīng)釜中反應(yīng)進(jìn)行的程度，在外接管道3上設(shè)置取樣裝置7，取樣裝置7設(shè)置于水平管道32上出料管道6的下游部位，將取樣裝置7設(shè)置于該部位，有利于進(jìn)行取樣操作。水平管道32上開有可與取樣裝置7相配合的取樣口，取樣裝置7包括取樣瓶和連接取樣瓶和取樣口的連接管道，連接管道的內(nèi)徑為2cm，長度為20cm，該連接管道上設(shè)有第三閥門，當(dāng)反應(yīng)釜運(yùn)行的時候，關(guān)閉第三閥門，整個裝置密封運(yùn)行；當(dāng)需要取樣檢測的時候，打開第三閥門放出少量物料進(jìn)行檢測，就能獲取反應(yīng)釜中的反應(yīng)狀態(tài)。與水平管道32的出口相連接的為第二豎直管道33，第二豎直管道33的底端與水平管道32相連通，第二豎直管道33的頂端高出釜體I的頂端一定的距離，并通過進(jìn)口管道34與釜體I的進(jìn)料口相連接。在第二豎直管道33的外表面包裹一層換熱夾套5，換熱夾套5中通入換熱介質(zhì)，換熱夾套5的介質(zhì)入口開在換熱夾套5的下部，換熱夾套5的介質(zhì)出口開在換熱夾套5的上部，換熱介質(zhì)一般是冷凝水。釜蓋2上還設(shè)有的加料口 21，該加料口用于加入起始物料，其中，外接管道3的總?cè)莘e不大于物料總量的三分之一，在釜蓋2上還設(shè)有排氣口 22，用于放置釜體I中壓力過大。作為最優(yōu)的實(shí)施方式，本反應(yīng)釜的釜體I的大小為500L，第二豎直管道33的內(nèi)徑為50cm，換熱夾套5的內(nèi)徑為55cm，換熱夾套5所包裹的第二豎直管道33的長度為2.5m。以上所述的具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本實(shí)用新型的最優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充和等同替換等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜，包括釜體(I)和用于封閉釜體(I)上部開口的釜蓋(2 )，其特征在于，所述釜體(I)的底部設(shè)有物料出口，所述釜蓋(2 )上設(shè)有物料進(jìn)口 ； 該反應(yīng)爸還包括: 用于連接所述物料出口和物料進(jìn)口的外接管道(3)； 用于驅(qū)動物料在反應(yīng)釜和外接管道(3)中循環(huán)的驅(qū)動泵(4);以及 與外接管道(3)中的物料進(jìn)行換熱的換熱夾套(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜，其特征在于，所述的外接管道(3)包括依次串接在物料出口和物料進(jìn)口之間的第一豎直管道(31)、水平管道(32)、第二豎直管道(33)和進(jìn)口管道(34);所述第一豎直管道(31)上設(shè)有第一閥門；所述的換熱夾套(5)設(shè)置于第二豎直管道(33)的外圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜，其特征在于，所述第一豎直管道(31)中設(shè)有膨脹節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜，其特征在于，該反應(yīng)釜還包括與水平管道(32 )相連通的出料管道(6 ); 所述出料管道(6)上設(shè)有第二閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜，其特征在于，該反應(yīng)釜還包括取樣裝置(7); 所述取樣裝置(7)包括與水平管道(32)相連通的連接管道和安裝于連接管道下方的取樣瓶；· 所述的連接管道上設(shè)有第三閥門； 所述的連接管道與取樣瓶為可拆卸式連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜，其特征在于，所述釜蓋(2)上設(shè)有加料口(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜，其特征在于，所述的釜蓋(2)上還設(shè)有排氣口(22)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用外循環(huán)進(jìn)行換熱的反應(yīng)釜，包括釜體和用于封閉釜體上部開口的釜蓋，所述釜體的底部設(shè)有物料出口，所述釜蓋上設(shè)有物料進(jìn)口；該反應(yīng)釜還包括用于連接所述物料出口和物料進(jìn)口的外接管道；用于驅(qū)動物料在反應(yīng)釜和外接管道中循環(huán)的驅(qū)動泵；以及與外接管道中的物料進(jìn)行換熱的換熱夾套。該反應(yīng)釜使用外循環(huán)的方式對反應(yīng)物料進(jìn)行換熱，提高了換熱效率，使該反應(yīng)釜能夠適用于劇烈放熱或者吸熱的反應(yīng)體系。
文檔編號B01J19/00GK203155201SQ20132021365
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者王滿, 馮應(yīng)江, 陳國斌, 梁俊芳 申請人:上虞穎泰精細(xì)化工有限公司