[发明专利]搅拌式反应釜

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种化工操作反应器，特别是一种搅拌式反应釜。

背景技术

搅拌器是使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件，其在化工生产中应用广泛，实现了大规模的工业生产。其中自吸式搅拌器是利用文丘里效应的原理（即当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动）将釜内液面上的气体重新吸入并分散于液相的显著特点，可大幅度提高气含率和气—液相的接触面积，从而达到提高反应速率的目的。

例如，中国专利文献曾公开了一种用于煤直接液化的反应釜及其应用【中国专利号：ZL200810302439.4；授权公告号：CN101619225A】，包括反应釜本体、置于反应釜本体内部的搅拌轴和搅拌桨及置于反应釜本体内部并与外界相连通的吸气管，所述的搅拌桨位于搅拌轴的自由端，其特征在于，所述的搅拌轴上还设有自吸式搅拌桨，所述自吸式搅拌桨位于搅拌桨的上方，所述搅拌轴上部设有与反应釜连通的吸气孔，所述自吸式搅拌桨上设有与吸气孔相连通的出气孔。

上述的用于煤直接液化的反应釜的结构中虽然实现了自吸式搅拌作用，但其自吸式搅拌桨呈单体搅拌反应釜内部的反应物，使整体反应物因搅拌带动产生的运动速度较低，从而不能与气体发生充分、高效的反应，导致降低了生产效率和生产质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过对反应液的流速进行多级加速，从而提高气液混合反应效率的搅拌式反应釜。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种搅拌式反应釜，包括具有反应腔的密闭筒体，筒体上部设置插入其内部的呈轴状的搅拌杆，所述搅拌杆上端设有能带动所述的搅拌杆转动的电机，所述的搅拌杆的底端固连有搅拌桨，其特征在于，所述的搅拌杆中部套接有导气套管和用于加快反应液流动速率的若干个搅动组件，相邻的两个搅动组件固连在一起且它们的内腔相通，所述的导气套管处于所述的搅动组件的上部，且在两者之间设有用于气液混合反应的具有出口的气液混合组件。

本搅拌式反应釜中电机带动搅拌杆对反应腔内的反应液进行搅拌，反应液可由下至上进入多个搅动组件，反应液进入最下方的搅动组件后进行一级加速，由于多个搅动组件呈连通，故其内部的反应液可实现向上运动的逐级连续加速，当反应液具有一定流速进入气液混合组件后，其与由导气套管输出的反应气体进行充分的高效率反应，从而提高了反应釜的生产效率。

在上述的搅拌式反应釜中，所述的搅动组件包括其顶面和底面均具有开口的圆盘状壳体，壳体内固定设置多个搅动叶片。壳体和搅动叶片相对位置固定，当搅拌杆转动搅拌时，壳体和搅动叶片均同步转动，实现对反应液搅拌加速；每上下相邻的两个壳体上的开口均呈正对相连，从而使他们的内腔呈连通。

在上述的搅拌式反应釜中，所述的气液混合组件包括具有朝下开口的下板和具有朝上开口的上板，所述的上板和下板之间形成用于气液混合反应的空间。上板和下板均呈圆盘形，两者中部套设搅拌杆并呈固定，两者之间形成的圆周区域提供了气液混合的反应平台，且导向反应产物呈辐射状溢出气液混合组件。

在上述的搅拌式反应釜中，所述的上板和下板之间平行固设有用于隔离气液两相的隔离板。隔离板呈圆盘形且其直径小于上板和下板，隔离板能够隔挡气、液的正面冲击，隔离板导向两者呈平行接触并稳定反应。

在上述的搅拌式反应釜中，所述的上板和下板的外周边缘形成两者之间呈外扩喇叭状的出口。反应液由气液混合组件内部向外周辐射溢出的过程中，其经过狭窄的通道，并由外扩的出口过渡至反应腔内，喇叭状扩张的出口利于气、液混合反应后及时排出，提高了反应效率。

在上述的搅拌式反应釜中，所述的上板与上述的导气套管形成连通的密封固定，所述的下板与上述搅动组件相连通且与其顶面焊接固定。上板的开口套设在导气套管的末端，下板的开口与搅动组件上的开口形成密封连接，从而使气、液均能达到气液混合组件内部。

在上述的搅拌式反应釜中，所述的导气套管顶端具有进气口。导气套管的顶端呈敞开状，其与反应腔相连通，当反应气与反应液充于反应腔内时，导气套管与反应气连通。

在上述的搅拌式反应釜中，所述的每相邻的两个搅动组件之间通过焊接密贴固连。密贴焊接保证了相邻搅动组件之间的密封连接。

在上述的搅拌式反应釜中，所述的搅拌杆的外周周向固定套接有轴套，所述的搅动组件和气液混合组件均固连在上述轴套的外周表面上。在加工时搅动组件和气液混合组件直接焊接在轴套外壁上，从而形成一个整体的集成，方便其与搅拌杆的装配。