采用夹套排气的双盘管节能高效反应釜制造技术

本发明专利技术提出了一种采用夹套排气的双盘管节能高效反应釜，属于节能技术领域。包括釜体、上部盘管、下部盘管、夹套、搅拌桨、挡板等。上部盘管出口直接与夹套连通，利用夹套兼做汽液分离装置；盘管采用多个圆形盘管，将传统的螺旋形盘管的串联方式改为并联方式，减少了蒸汽压降；上部盘管和下部盘管之间在尺寸结构上进行了优化匹配，配合搅拌桨的结构和挡板设计，使釜体内的物料形成良好的轴向和径向流动，并在盘管附近形成紊流，有效地提高了物料受热的均匀度。提高了系统的集成度，降低了总体成本，大大提高了换热效率。有利于对废蒸汽进行充分的回收利用，有显著的节能效果，同时大大减少废蒸汽排放，有显著的环保效果。

Energy saving and high efficiency reactor with double jacket and exhaust pipe

The invention provides a double-coil energy-saving high-efficiency reaction kettle with jacket exhaust, which belongs to the energy-saving technical field. It includes the kettle body, the upper coil unit, the lower coil unit, the jacket, the stirring paddle, the baffle, etc. The outlet of the upper coil is directly connected with the jacket, and the jacket is used as the vapor-liquid separation device; the coil adopts multiple circular coils, which reduces the steam pressure drop by changing the traditional series connection mode of the spiral coil to the parallel connection mode; the size and structure of the upper coil and the lower coil are optimized to match the junction of the agitator. The structure and baffle design make the material in the kettle form good axial and radial flow, and form turbulent flow near the coil, effectively improve the uniformity of material heating. The integration of the system is improved, the overall cost is reduced, and the heat exchange efficiency is greatly improved. It is conducive to the full recovery and utilization of waste steam, has a significant energy-saving effect, while greatly reducing the discharge of waste steam, has a significant environmental protection effect.

【技术实现步骤摘要】
采用夹套排气的双盘管节能高效反应釜
本专利技术涉及一种反应釜，特别是一种采用夹套排气的、双盘管的节能、高效反应釜。属于节能

技术介绍
反应釜通常采用夹套或盘管方式换热，且内部设置搅拌装置来实现物料的充分混合，并在混合过程中通过换热装置实现高温反应或者是低温反应。一般反应釜中的盘管只有一组，在反应釜内物料数量较少时也需盘管全部启动进行加热或者降温，相对能耗较大，在需要缓慢升温或降温时也不方便进行调节，容易出现升温或降温过快的现象；蒸发浓缩时容易产生糊管现象。此外，单组盘管的管程较长，盘管进口与出口两端的温差较大，容易出现反应釜内物料温度不均的情况，对温敏性物料的反应就很不利，进而影响到产品质量和反应时间，变相地提高生产成本。目前采用双盘管的反应釜相关技术较少，但国内已经开始了这方面的研究。如中国专利“一种反应釜”（申请号：CN20132039252.0）提出在釜体内设置第一加热盘管和第二加热盘管，根据反应釜中的物料量选择加热盘管，可以方便的控制升温过程，有效地降低能耗，且在不同的温度条件下采用不同的加热媒质，回收溶剂中各类沸点的原料。中国专利“一种双盘管反应釜”（申请号：CN20121012977.3）提出一种可根据需要选择使用的盘管的数量，降低能耗，并可以方便控制升温或降温速度的双盘管反应釜。当反应釜内反应物较少，或者反应釜需要缓慢升温或降温时，可以选择仅开启第一盘管和第二盘管其中之一，以降低能耗，同时还能达到预期的升温或降温目的。当反应釜内反应物较多时，可同时开启第一盘管和第二盘管，以适应反应需要。中国专利“一种双层盘管的反应釜（申请号：CN201420305772）提出一种能够满足常规大批量生产，同时还适用于小量的生产、研究的双层盘管的反应釜；由于盘管分为上、下两组盘管，相当于把单盘管换热器中的一段很长的管道分成两段，且分别设有入口以及出口，分别向两组盘管内同时热交换，能有效防止盘管功能效果变差的现象，从而提高对反应釜的升温或降温效果。上述专利虽然都提出了双盘管的结构，也考虑了双盘管开通和关闭的组合关系可以起到一定的节能的效果，但是并未考虑到双盘管、夹套、搅拌器之间的空间结构的合理匹配，以及物料的循环流动方式和流态，对物料循环蒸发过程的影响；此外，都没考虑到如何利用双盘管结构实现对废蒸汽的回收利用，以及在该种情况下两组盘管之间的数量配合关系和位置配合关系，以极大地提高节能效果，同时大大减少废蒸汽的排放，实现环保效果。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种采用夹套排气的双盘管节能高效反应釜，通过双盘管、夹套、搅拌桨、挡板的结构和空间位置的合理匹配布局，改善物料的循环流动方式和流态，实现物料的均匀换热蒸发，将传统的螺旋形盘管的串联方式改为并联方式，减少了蒸汽压降，显著提高物料的蒸发效果；同时，采用上部盘管出口直接与夹套连通的方式，利用夹套兼做汽液分离装置，有效提高了废蒸汽的利用效率，为蒸发浓缩系统减少了汽液分离装置，提高了系统的集成度，降低了总体成本，极大地提高节能效果，同时大大减少废蒸汽的排放，实现环保效果。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的采用夹套排气的双盘管节能高效反应釜，包括釜体（1）、上部盘管入口（2）、上部盘管（3）、连通口（4）、下部盘管入口（5）、下部盘管（6）、下部盘管出口（7）、夹套排气口（8）、夹套（9）、夹套出口（10）、电机（11）、搅拌轴（12）、搅拌桨（13）、挡板（14）。上部盘管入口（2）、下部盘管入口（5）、下部盘管出口（7）、夹套排气口（8）、夹套出口（10）安装在釜体（1）上，上部盘管（3）和下部盘管（6）位于釜体（1）内，夹套（9）位于釜体（1）的外壁，连通口（4）位于上部盘管（3）末段和夹套（9）之间。上部盘管入口（2）、上部盘管（3）、连通口（4）、夹套（9）、夹套出口（10）、夹套排气口（8）相连通，下部盘管入口（5）、下部盘管（6）、下部盘管出口（7）相连通；从而构成了2条换热通道，也就是说，可以分别通以2种不同的加热介质。电机（11）安装在釜体（1）的上部，搅拌轴（12）上安装有搅拌桨（13），在电机（11）的带动下旋转搅拌物料；使反应釜内的物料同时具有轴向和径向流动，从而加速并促进蒸发过程，而且使物料的各部分温度保持均匀。挡板（14）为多个，沿上部盘管（3）的圆周均匀分布固定。使反应釜内的物料形成局部紊流，有助于物料的温度分布均匀，以及充分的换热。进一步地，反应釜工作时，上部盘管（3）和夹套（9）通废蒸汽、下部盘管（6）通生蒸汽。废蒸汽进入上部盘管（3）与釜体（1）内的物料换热，部分饱和废蒸汽变为废冷凝水，然后共同经连通口（4）进入夹套（9），继续与釜体（1）内的物料换热，最后得到的废冷凝水经夹套出口（10）排出、废气经夹套排气口（8）排出。进一步地，所述的上部盘管（3）的圆周直径大于下部盘管（6），上部盘管（3）与釜体（1）的内壁之间保持一定的间距，上部盘管（3）与下部盘管（6）之间保持一定的间距，下部盘管（6）与釜体（1）的底部保持一定的间距。采用上述的空间结构布局方式，使得物料能够在上部盘管（3）的圆周内外构成轴向循环流动、在下部盘管（6）的圆周内外构成轴向的并行流动，从而显著提高换热效果。进一步地，所述的搅拌桨（13）的叶片具有垂直方向的倾斜角度，或者为涡轮式结构；搅拌桨（13）至少有2组，1组位于上部盘管（3）中间、1组位于下部盘管（6）中间。使物液形成轴径向循环，并在盘管处形成紊流，便于料液的混合和蒸发。最好是构成从中部上行、外圈下行的主循环。优选地，所述的上部盘管（3）为多个圆形盘管，一侧分别通过上部盘管入口（2）的管道并联，另一侧分别经多个对应的连通口（4）与夹套（9）连通。进一步地，包括温度表（15）和温度探头（16），温度表（15）具有现场显示功能和温度数据传输功能，温度探头（16）通过密封接口探入到上部盘管（3）和下部盘管（6）之间的位置，水平方向位于上部盘管（3）和搅拌桨（13）外圆周中间位置附近。该位置的物料流速较大，且温度接近于反应釜内物料温度的最高点。有助于实现人工控制以及精确的自动控制。进一步地，包括压力表（17），具有现场显示功能和温度数据传输功能，测量反应釜内的压力。物料加热，以及蒸发或浓缩过程中，需要控制压力，可能是正压，以获得超过100℃的加热温度；也可能是负压，以控制蒸发的效果和物料的质量等，无论是人工控制还是自动控制，都需要准确掌握反应釜内的蒸汽压力。进一步地，包括保温层（18），包裹在釜体（1）的外壁上。以减少能量损失，在节能的同时，还便于进行物料反应的恒温控制。与现有技术相比较，本专利技术具有如下优点：1、采用上部盘管出口直接与夹套连通的方式，利用夹套兼做汽液分离装置，有效提高了废蒸汽的利用效率，为蒸发浓缩系统减少了汽液分离装置，提高了系统的集成度，降低了总体成本。2、盘管采用多个圆形盘管，将传统的螺旋形盘管的串联方式改为并联方式，减少了蒸汽压降，在反应釜整体蒸发面积不变的情况下，有效提高了蒸发速度和换热效率。3、采用上部盘管和下部盘管的双盘管结构，在物液少或者浓缩的后期，可以仅用下部盘管工作，减少蒸汽的用量，避免产生过热蒸汽，从而实现了节能效果，且可有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.采用夹套排气的双盘管节能高效反应釜，其特征在于：包括釜体（1）、上部盘管入口（2）、上部盘管（3）、连通口（4）、下部盘管入口（5）、下部盘管（6）、下部盘管出口（7）、夹套排气口（8）、夹套（9）、夹套出口（10）、电机（11）、搅拌轴（12）、搅拌桨（13）、挡板（14）；上部盘管入口（2）、下部盘管入口（5）、下部盘管出口（7）、夹套排气口（8）、夹套出口（10）安装在釜体（1）上，上部盘管（3）和下部盘管（6）位于釜体（1）内，夹套（9）位于釜体（1）的外壁，连通口（4）位于上部盘管（3）末段和夹套（9）之间；上部盘管入口（2）、上部盘管（3）、连通口（4）、夹套（9）、夹套出口（10）、夹套排气口（8）相连通，下部盘管入口（5）、下部盘管（6）、下部盘管出口（7）相连通；电机（11）安装在釜体（1）的上部，搅拌轴（12）上安装有搅拌桨（13），在电机（11）的带动下旋转搅拌物料；挡板（14）为多个，沿上部盘管（3）的圆周均匀分布固定。

【技术特征摘要】
1.采用夹套排气的双盘管节能高效反应釜，其特征在于：包括釜体（1）、上部盘管入口（2）、上部盘管（3）、连通口（4）、下部盘管入口（5）、下部盘管（6）、下部盘管出口（7）、夹套排气口（8）、夹套（9）、夹套出口（10）、电机（11）、搅拌轴（12）、搅拌桨（13）、挡板（14）；上部盘管入口（2）、下部盘管入口（5）、下部盘管出口（7）、夹套排气口（8）、夹套出口（10）安装在釜体（1）上，上部盘管（3）和下部盘管（6）位于釜体（1）内，夹套（9）位于釜体（1）的外壁，连通口（4）位于上部盘管（3）末段和夹套（9）之间；上部盘管入口（2）、上部盘管（3）、连通口（4）、夹套（9）、夹套出口（10）、夹套排气口（8）相连通，下部盘管入口（5）、下部盘管（6）、下部盘管出口（7）相连通；电机（11）安装在釜体（1）的上部，搅拌轴（12）上安装有搅拌桨（13），在电机（11）的带动下旋转搅拌物料；挡板（14）为多个，沿上部盘管（3）的圆周均匀分布固定。2.根据权利要求1所述的采用夹套排气的双盘管节能高效反应釜，其特征在于：反应釜工作时，上部盘管（3）和夹套（9）通废蒸汽、下部盘管（6）通生蒸汽。3.根据权利要求1所述的采用夹套排气的双盘管节能高效反应釜，其特征在于：所述的上部盘管（3）的圆周直径大于下部盘管（6），上...

【专利技术属性】
技术研发人员：周封，郝婷，周至柔，
申请(专利权)人：周封，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23