无机械外力自身循环搅拌的气液相反应釜式反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及无机械外力自身循环搅拌的气液相反应釜式反应器；其特征在于：夹套式的底封头筒体顶端连接由人孔筒体、中段筒体和顶封头体组成的反应釜，顶封头体外侧上分布装设由流出管、长直角弯管、三通出料管和氯气喷嘴机构组成的管接口和2～4个同向的、切线进入釜体内的循环管接口；所述的每个循环管接口通过法兰连接循环管、短直角弯管和物料入管接口；与短直角弯管水平轴线相对应的弯管上装氯气喷嘴机构。本实用新型专利技术不仅设计合理，结构紧凑，既不需外动力，又实现节能减排；既采用自身循环搅拌，又改善了密封性；而且具有搅拌均匀，反应完全，运行稳定可靠，设备投资费用少，降低维修费用，操作安全以及使用十分方便等特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化工机械设备，特别涉及一种无机械外力自身循环搅拌的气液相 反应釜式反应器。
技术介绍
众所周知，化学反应伴有反应物的不断减少和生成物的不断增加，同时伴有热能 的生成。体系介质的良好搅拌、循环、混合、流动、扩散使得物料不易停滞，而且物料与反应 器壁面之间的传热系数可以比较大，保持较好的传热传质效果，减少粘壁和局部过热的危 险。液相游离基氯化反应一般在40 150°C条件下进行，其反应器通常有三种基本类型第一种是强制搅拌外夹套式釜式反应器此类反应器的优点是在于它缓和了除热 的困难，搅拌器的形式可根据物料的粘度调整搅拌器的形式、尺寸和搅拌速度；缺点是要 大量生产需要大容量的反应时，不仅搅拌设施、搅拌效果会有问题，而且由于外壁比传热面 (单位容积所拥有的传热面积)随容积的增大而减小，又引起了携热的新困难。对于细长型 釜，搅拌器的轴要从釜顶伸至釜底，未免太长，这样搅拌器在机械强度方面存在设计、制造 问题，也容易损坏，存在维护问题，增加修理费用，影响正常生产；釜内介质纵向混合不均， 存在搅拌效果问题。另外，由于带动搅拌器转动需要外动力(电、压缩空气等)，消耗能源； 由于搅拌器的不断转动，增加一动密封点，搅拌器轴与轴套之间不断摩擦容易泄漏，危害人 身健康，污染环境。第二种是强制循环外冷式空心鼓泡塔间歇型反应器，用泵使反应物经过冷却器强 制循环，或利用密度差自然循环。因为塔内物料温度较高，并有气体鼓泡，而经过冷却器的 物料由于温度下降使密度增大，其中不含气体，从而可以实现自然循环，但循环速度较慢， 目标产物的选择性下降，不适宜于连续化生产。第三种是一种内冷式鼓泡塔型连续氯化反应器，通常采取液体和气体按逆流方式 进料，以减少横向混合来来提高选择性。这种反应器的物料停留时间不宜控制且较短，反应 不完全，转化率较低，尾气中氯气含量较高。常在反应器中安装塔板或将几个反应器串联起 来使用。当被氯化物是低沸点物质时，可通过低沸点物的蒸发来移出反应热，也可不安装 内部冷却器，而在塔顶安装一台回流冷凝器，但都增加了一台换热器，增加了设备和运行费 用，同时由于氯化反应中的氯气或氯化氢与水生成腐蚀性物质盐酸、次氯酸等，常常腐蚀设 备，易造成泄漏事故，增加了设备修理费用，影响正产生产，危害人体健康，污染环境。
技术实现思路
本技术旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，同时针对液相游离 基氯化反应所用的原料氯气以及氯化物常常具用高毒性，要求设备密封性的技术要求，本 技术方案在满足氯化反应条件、生产出合格产品的前提下，采取无机械外力搅拌，减少使用 设备和动密封点。减少了设备投资、降低了设备维修费和生产运行费用，节约能源，减少或 消除泄漏，有利于操作人员的身体健康，保护环境，而提供一种无机械外力自身循环搅拌的气液相反应釜式反应器。该气液相反应釜式反应器不仅设计合理，结构紧凑，既不需外动 力，又实现节能减排；既采用自身循环搅拌，又改善了密封性；而且具有搅拌均勻，反应完 全，运行稳定可靠，设备投资费用少，降低维修费用，操作安全以及使用十分方便等特点。本技术的目的是采用如下的技术方案实现的所述的无机械外力自身循环搅 拌的气液相反应釜式反应器，包括反应釜，其特征在于其反应釜是在夹套式的底封头筒体 顶端依序密封连接由人孔筒体、夹套式的中段筒体和顶封头体组成的反应釜，沿反应釜的 外侧面覆盖保温层；在所述的夹套式的中段筒体上的一侧下部装设夹套入口 ；其夹套式的 中段筒体上的另一侧上部装设夹套出口 ；沿所述的人孔筒体的外侧面上设有人孔，其人孔 筒体外一侧设有测量人孔筒体内温度的热电偶孔；所述的夹套式的底封头筒体底面中央设 有物料出口，夹套式的底封头筒体底面一侧装设夹套入口，与夹套入口同侧的夹套式的底 封头筒体上部从上向下依序装设夹套出口、测量底封头筒体内温度的热电偶孔；沿夹套式 的底封头筒体上部毗邻两管接口之间的外侧面上设有固定反应釜的耳座；在顶封头体顶部 中央设有气体出口 ；按90°的角距，在顶封头体外侧面上，依序均勻分布装设一个气液相 混合体流出的管接口和数量为2 4个同向的、切线进入釜体内的循环管接口 ；所述的每个 循环管接口通过法兰连接循环管的顶端；循环管的底端通过法兰连接短直角弯管的一端， 短直角弯管的另一端过法兰与切线进入釜体内的物料入管接口连通相接；所述的物料入管 接口与所述的循环管接口进入釜体内的切线方向为相反方向；其物料入管接口与循环管接 口的水平夹角为α ；与短直角弯管水平轴线相对应的弯管外侧面上装设氯气进入釜体内 的喷嘴机构；所述的气液相混合体流出的管接口通过法兰连接流出管的顶端，流出管的底 端通过法兰连接与长直角弯管的一端连接，长直角弯管的另一端与三通出料管上的中口连 通相接，三通出料管的顶口与底封头筒体的物料出口连通相接；与长直角弯管水平轴线相 对应的弯管外侧面上装设氯气进入釜体内的喷嘴机构，其中所述的管接口与长直角弯管的 水平夹角β为30° ；从而实现反应釜内的气液相混合体，通过纵向的循环和径向旋转运动 的充分搅拌，使搅拌后的合格产品经底封头筒体的物料出口、三通出料管的底口流出至入 库保存备用。所述的夹套式中段筒体由中段内筒和中段外套连接组成。所述的夹套式封头底体是在夹套筒体底端连接夹套封头；所述的夹套筒体由内筒 和外套连接组成；所述的夹套封头由椭圆形或半圆形的内封头和椭圆形或半圆形的外封头 连接组成。所述的保温层由保温层支撑板和保温材料组成。所述的水平夹角为α为60°。所述的每个氯气喷嘴机构由管接头、喷管和喷嘴组成，喷管的喷嘴插装在直角弯 管内，喷管的伸出管外端通过法兰连接管接头。所述的人孔筒体外一侧装设视镜。本技术的原理和操作过程分述于下由于本技术中反应釜的夹套式的底封头筒体采用了三个同向的、切线进入釜 体内的物料入管接口，同时与物料入管接口相对应的反应釜的顶封头体上也采用了与物料 入管接口相反方向的、切线进入釜体内的循环管接口，使原料气体从物料入管接口的喷嘴 机构进入反应釜内，其气体流速较高，此处的压力较低(文氏管原理)，气体携带此处液体进入反应釜，形成釜体内液体通过循环管产生釜内物料纵向循环；由于喷嘴喷嘴机构处的 物料(高速进入的气体和由此携带进入的液体)沿反应釜内壁切线方向进入，又形成了釜 体内物料沿釜内壁旋转。这种既有纵向循环又有径向旋转运动，使得釜体内的物料得到充 分搅拌而混合均勻，有利于传热、传质，从而使釜体内的气液相物料混合均勻，不会产生“飞 温”现象，避免明显的C-C断键，有利于提高选择性和转化率，生产更多的目的产物。综以 上所采取的技术方案，实现本技术的目的。与现有技术相比，本技术具有下述特点1、由于原料气体从喷嘴进入反应器，且气体流速较高，此处的压力较低(文氏管 原理)，气体携带此处液体进入反应器，形成釜内液体通过循环管产生釜内物料纵向循环； 由于喷嘴处的物料(高速进入的气体和由此携带进入的液体)沿反应釜内壁切线方向进 入，又形成了釜内物料沿釜内壁旋转。这种既有纵向循环又有径向旋转运动，使得釜内物料 充分搅拌，混合均勻，有利于传热、传质，从而使反应完全，不会产生“飞温”现象，避免明显 的C-C断键，有利于提高选择性和转化率，生产更多的目的产物。2、由于不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机械外力自身循环搅拌的气液相反应釜式反应器，包括反应釜，其特征在于：其反应釜是在夹套式的底封头筒体顶端依序密封连接由人孔筒体（６）、夹套式的中段筒体和顶封头体（１）组成的反应釜，沿反应釜的外侧面覆盖保温层；在所述的夹套式的中段筒体上的一侧下部装设夹套入口（５）；其夹套式的中段筒体上的另一侧上部装设夹套出口（２３）；沿所述的人孔筒体（６）的外侧面上设有人孔（７），其人孔筒体（６）外一侧设有测量人孔筒体内温度的热电偶孔（２２）；所述的夹套式的底封头筒体底面中央设有物料出口（１７），与循环管（４）同侧的夹套式的底封头筒体底面装设夹套入口（５），于夹套式的底封头筒体另一侧的上部从上向下依序装设夹套出口（２３）、测量底封头筒体内温度的热电偶孔（２２）；沿夹套式的底封头筒体上部毗邻两管接口之间的外侧面上设有固定反应釜的耳座（１１）；在顶封头体（１）顶部中央设有气体出口（３）；按９０°的角距，在顶封头体（１）外侧面上，依序均匀分布装设一个物料流出的管接口（２７）和数量为２～４个同向的、与釜体内壁成切线的循环管接口（２）；所述的每个循环管接口（２）通过法兰连接循环管（４）的顶端；循环管（４）的底端通过法兰连接短直角弯管（１２）的一端，短直角弯管（１２）的另一端通过法兰与切线进入釜体内的物料入管接口（１３）连通相接；所述的物料入管接口（１３）与所述的循环管接口（２）进入釜体内的切线方向为相反方向；其物料入管接口（１３）与循环管接口（２）的水平夹角为α；与短直角弯管（１２）水平轴线相对应的弯管外侧面上装设氯气进入釜体内的氯气喷嘴机构（１４）；所述的物料流出的管接口（２７）通过法兰连接流出管（２４）的顶端，流出管（２４）的底端通过法兰连接与长直角弯管（２０）的一端连接，长直角弯管（２０）的另一端与三通出料管（１８）上的中口连通相接，物料三通出料管（１８）的顶口与底封头筒体的物料出口（１７）连通相接；与长直角弯管（２０）水平轴线相对应的弯管外侧面上装设氯气进入釜体内的喷嘴机构（１４）；从而实现反应釜内的气液相混合体，通过纵向的循环和径向旋转运动的充分搅拌，使反应生成物经底封头筒体的物料出口（１７）、三通出料管（１８）的底口（１９）流出。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈崇宇，沈维生，田孝伟，王世臻，
申请(专利权)人：沈崇宇，
类型：实用新型
国别省市：91