[发明专利]卧式内循环搅拌反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种卧式内循环搅拌反应器。

背景技术

机械搅拌釜的结构通常包括搅拌釜结构和挡板结构。任何安置于叶轮转轴之外的静止部件都构成挡板。因而挡板可分两类：其中最常见的挡板型式是垂直安置于壁面的构件即壁挡板；另一类则是特殊挡板，其形状、位置各异，如底挡板、表面挡板等，换热管和进料管是常见的一类起挡板作用的内构件。挡板的基本作用是，使液体旋转运动改变为垂直翻转，消除漩涡；同时改善所施加功率的有效利用。挡板限制了液体的切向速度，增加了轴向和径向速度分量，其净作用是使叶轮排出流具有更宽的流动半径；流动更“规则”，功率可以较好的预测，并强化剪切分散与流动混合作用。

中国专利CN 2565537Y设计了一种具有槽缝挡板的搅拌反应器，该搅拌反应器包括，容器、置于容器中部的搅拌装置和垂直设置在容器内壁上的挡板。其特征是所述及的挡板上开设与挡板的铅垂线相平行的槽缝一条或多条槽缝，其槽缝的宽度可以是相等的，也可以不相等的；其位置是对称的或非对称的。

中国专利CN 102068955 A公开了一种带有异型扰流板的絮凝反应器，在该反应器内壁设置安装各种截面形状并具有一定厚度要求的挡板，且该挡板与反应器壁面光滑连接，用以改善絮凝效果并避免其对絮团产生剪切破坏作用。该专利的特点是避免产生剪切作用。

中国专利CN 102302908 A发明了一种搅拌槽内的挡板，即在反应器内壁安装由若干块小挡板以相互间保持有间隙的状态所排列而成的挡板组，每块小挡板均采用不锈钢材质并内嵌钢筋使其与釜壁直接连接。

中国专利CN 201415128Y发明了一种具有螺旋线形曲面挡板的搅拌釜，将螺旋线形曲面挡板焊接固定于釜体内壁上，螺旋线形曲面挡板与搅拌釜轴向夹角范围为30°－ 60°，螺旋线形曲面挡板数量为3 -6 块且均匀分布，螺旋线形曲面挡板的宽度与釜体内径之比为0.05 ~ 0. 15 : 1。此技术存在的缺陷是：对流体的的剪切分散能力较弱。

上述专利技术中挡板结构与特征尺寸连续变化的卧式反应器结构不相适应，甚至还会弱化挡板的剪切作用，因此，不适用于卧式内循环搅拌反应器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种有效强化轴向流动流型内的剪切分散能力，从而达到循环及新鲜物料快速均匀混合的卧式内循环搅拌反应器。

本发明采用如下技术方案实现：

一种卧式内循环搅拌反应器，包括反应器壳体、安装在反应器壳体内的导流筒、带有搅拌桨叶的搅拌装置及端盖封头，其特征是：在反应器变径段的所述导流筒内壁上设有具有渐变宽度的挡板。

所述挡板宽度为导流筒变径段各横向截面直径的1/12~1/8倍。

所述挡板为4~8，均匀布置。

所述挡板是离壁安装的，其离壁距离为导流筒变径段各横向截面直径的1/120~1/80倍。

所述导流筒采用4－6条整体或拼接的轴向导流板均匀分布支撑。

所述搅拌桨叶是一种叶片展开的投影轮廓为扇形、叶片外缘一角以一定曲率半径进行弯曲的新型桨叶，所述曲率半径为所述的桨叶直径D的1/4~3/4。

所述端盖封头由法兰、弯曲体和带轴孔的密封构件组成。

所述弯曲体由三段圆弧体连接而成，各圆弧体的曲率半径与所述端盖封头的内径D的比值为：R1/D=0.406~0.813、R2/D=0.166~0.250、R3/D=0.144~0.194；对应的圆心角取值α1=12°~40°、α2=36°~101°、α3=34°~120°。

本发明根据反应体系的流动混合与分散的特性要求，在卧式内循环搅拌反应器的物料进口部位的导流筒内壁面安装根据横截面直径变化的导向挡板，改变了因截面收缩而加速的流体在高速旋转的叶轮诱导下所产生的切向旋转运动，同时使主体轴向流动的流体产生湍流剪切，从而强化了循环流体末端物料与新进物料的剪切分散能力，并引导流体产生轴向循环流动，最终使物料快速、均匀混合，满足反应所需的物料分布与传质条件，保证了产品的质量。

附图说明

图1：本发明带有宽度渐变挡板的卧式内循环搅拌反应器结构示意图；

图2：搅拌桨叶结构示意图；

图3：渐变宽度的挡板结构示意图；

图4：端盖封头结构示意图。

具体实施方式