化学反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种化学反应器，其包括一外部容器，以及若干位于该外部容器内部的与之有相对旋转的内部热交换管。多种原料从不同的进料管流入圆筒反应器，通过装置外端传动轮带动反应容器及内部换热器同时双向滚动，或反应容器单独转动，或内部换热器单独转动，达到搅拌的效果，一方面使反应原料充分混合，另一方面使得反应热交换充分，通过温度计及时掌握温度变化。反应结束后，通过出料导流管获得产物。所述的内外热交换控温型反应器，结构合理，混合均匀，热交换充分，反应高效率的特点，尤其适合投入工业化生产。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工产品反应设备，特别涉及一种温度分布均匀、热交换充分的化学反应器。
技术介绍
目前化工领域特别是用于工业合成的反应器，多数是采用传统反应釜的方式，故 而使得温度分布不均匀，热交换速率慢，容易引发副反应，特别是难以实现放大实验的要 求，将传统的反应釜用于工业有机合成时，效果尤其不理想。特别是对于直径比较大的反应 釜，比如直径为4米，容器的外壁处和容器中心处的温差很大，这样反应更加的不充分，如 果是放热反应的话，反应釜内部的热量得不到释放，积聚起来会很危险，甚至有发生爆炸的 可能。这也是目前化学界普遍存在的"反应放大"问题。另外，搅拌效果也不好，尤其靠近 轴的部分，搅拌速度接近于零。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有反应釜温度分布不均匀，热交换速率慢的缺陷，提供一种温度分布均匀、热交换充分的化学反应器。 本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 —种化学反应器，其特点在于，其包括一外部容器，以及若干位于该外部容器内部 的与之有相对旋转的内部热交换管。 其中，该外部容器为枢设于一固定轴上、由一转动轮带动旋转的可调速外部旋转 容器，该内部热交换管固设于该固定轴上 其中，该化学反应器还包括设于外部旋转容器与固定轴的枢接处、分别位于轴径 两侧的反应进料管和出料导流管。 其中，该外部旋转容器为双层结构，两层之间装有热交换介质，或者外部旋转容器 为单层，其外部包覆有热交换容器。 其中，该外部容器为固定设置，该内部热交换管为设在一可调速转动轴上、由一转 动轮带动旋转的内部旋转热交换管。 其中，该化学反应器还包括设于外部容器上、分别位于轴径两侧的反应进料管和 出料导流管。 其中，该外部容器和内部热交换管均为旋转设置于一固定轴上，外部容器和内部 热交换管是同时旋转的。 其中，该靠近外部容器的内部热交换管带有搅拌翅或搅拌齿，以加强搅拌效果。 其中，该内部热交换管是封闭的，该反应进料管和出料导流管在外部容器的内部 部分是有开口的。 其中，该外部容器和轴的枢接处设有一温度计和一金属包覆管。 本技术的积极进步效果在于原料从进料管流入反应器，通过滚筒和热交换管的作用，结构合理，混合均匀，热交换充分，反应高效率。尤其适合各种工业化生产。附图说明图1为本技术一实施例的结构示意图。 图2为本技术另一实施例的结构示意图。具体实施方式以下结合附图给出本技术较佳实施例，以详细说明本技术的技术方案。 本技术的化学反应器，主要包括一外部容器，以及若干位于该外部容器内部的与之有相对旋转的内部热交换管。下面分两个实施例加以说明。 实施例1 如图1所示，本化学反应器的圆筒形外部容器1枢设于一固定轴8上，由转动轮7 带动旋转，而内部热交换管4固设于该固定轴8上，这样就形成了外部容器1和内部热交换 管4之间的相对旋转。圆筒形外部容器可以由金属或其他材料构成。反应进料管3和出 料导流管5设于外部容器1与固定轴8的枢接处、分别位于轴径两侧。本化学反应器还包 括回流装置等部件，出料导流管的位置是可变的视方便而定。所述的内部热交换管4通过 管内装有热交换介质，进行循环加热或者冷却而达到热交换目的；为达到内外都有热交换 的效果，外部容器1也可以采用双层结构，两层之间装有热交换介质，进行循环加热或者冷 却。该内部热交换管4是封闭的，该反应进料管3和出料导流管5是开口的。为便于输入、 输出热交换介质，该内部热交换管4两端可连接有开口位于外部容器1外的热交换介质输 入管和热交换介质输出管(图未示)。该外部容器和轴的枢接处还可以设有一温度计6，用 于控制温度变化。外部容器1与轴枢接处的外露部分可以用一金属包覆管2包覆。 本化学反应器在使用时，多种原料从不同的进料管流入圆筒反应器，通过装置外 端转动轮7带动反应容器滚动，通过装置外端传动轮带动反应容器及内部换热器同时双向 滚动，或反应容器单独转动，或内部换热器单独转动，达到搅拌的效果， 一方面使反应原料 充分混合，另一方面使得反应热交换充分，通过温度计6及时控制温度变化，大大的提高了 反应效率。反应结束后，通过出料导流管5获得产物。 本化学反应器的转轮或齿轮的安装位置是可变的，并不局限于图中所示的位置， 比如反应器较大，由齿轮带动轴转动的方式轴的强度不够时，就可以采用由齿轮直接带动 外部容器传动的方式。靠近外部容器的内部热交换管可以带有搅拌翅或搅拌齿，以加强搅 拌效果。该外部旋转容器可以为双层结构，两层之间装有热交换介质，或者外部旋转容器为 单层，其外部包覆有热交换容器。 实施例2 如图2所示，本实施例与实施例1的主要区别在于，本实施例中的外部容器是固定 的，而内部热交换管是可旋转的。具体地，本化学反应器的内部热交换管4为设在一可调速 转动轴9上，由一转动轮7带动旋转。内部热交换管4可以由金属或其他材料构成。此种 结构中，反应进料管3和出料导流管5设于外部容器上、分别位于轴径两侧，一组反应进料 管3位于圆筒上端。而温度计6和金属包覆管2的设置与实施例1中基本相同。 本化学反应器在使用时，外部容器1固定，内部热交换管4转动，达到搅拌的效果，一方面使反应原料充分混合，另一方面使得反应热交换充分，通过温度计6及时控制温度变化，大大的提高了反应效率。反应结束后，通过出料导流管5获得产物。 上面描述的反应器是外部容器和内部热交换管中一个旋转、另一个固定的旋转方式，实际应用中也可以采用两者同时都旋转的方式，比如外部容器顺时针旋转、内部热交换管逆时针旋转，从而形成了两者之间的相对旋转。所以，不管是采取何种旋转方式，只要是两者之间形成相对旋转，此类的化学反应器均落在本技术的保护范围内。 更佳地，为了避免内部热交换管4在加热或冷却时分别输入的有些冷、热交换介质相互污染，可将内部热交换管4分成两个独立部分， 一部分专用于加热，即加入油等加热介质，而另一部分则专用于冷却，即加入冷却介质。较佳地，这两部分内部热交换管4均可独立地连接有开口位于外部容器1外的热交换介质输入管和热交换介质输出管，用于输入和输出加热介质或冷却介质。 本技术不仅适用于圆筒型反应器，也同样适用于球型、椭球型或箱型反应器。 本技术的化学反应器可为立式，也可为卧式。采用本技术，通过滚筒和热交换管的 作用，能够充分混合充分，并保证反应器内部温度均匀，换热高效。尤其适合于对反应温度 要求比较高，对反应温度比较敏感的场合。 虽然以上描述了本技术的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解， 这些仅是举例说明，在不背离本技术的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做 出多种变更或修改。因此，本技术的保护范围由所附权利要求书限定。权利要求一种化学反应器，其特征在于，其包括一外部容器，以及若干位于该外部容器内部的与之有相对旋转的内部热交换管。2. 如权利要求1所述的化学反应器，其特征在于，该外部容器为枢设于一固定轴上、由 一转动轮带动旋转的可调速外部旋转容器，该内部热交换管固设于该固定轴上。3. 如权利要求2所述的化学反应器，其特征在于，该化学反应器还包括设于外部旋转 容器与固定轴的枢接处、分别位于轴径两侧的反应进料管和出料导流管。4. 如权利要求2所述的化学反应器，其特征在于，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学反应器，其特征在于，其包括一外部容器，以及若干位于该外部容器内部的与之有相对旋转的内部热交换管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志训，
申请(专利权)人：王志训，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]