[发明专利]一种液相反应容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液相反应容器，属于化工设备技术领域。

背景技术

在化工生产行业中，存在着大量的液相反应，如浸出、萃取、高分子聚合反应等。现在化工生产正逐步走向自动化、精细化，为了使生产出的化学产品性质均匀、稳定，反应率高。需要将液相反应的反应条件，如温度、压强等，控制在较为严格的工艺范围内，同时为了符合大规模生产过程的需求，还需要保证反应容器中液相的物质成分和温度的均匀。

现有技术中，一般采用在反应容器的罐体外壁处设置加热装置的方式来控制罐体的温度，然而，由于罐体具有一定的体积，在罐体外壁处进行加热，往往只能保证罐体的外壁附近的区域能够达到所需温度，罐体内部远离外壁的区域往往达不到所需温度，从而使得罐体内部温度不均匀，影响液相反应的均匀性。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术的液相反应容器液相的物质成分和温度的均匀性较差的问题，从而提供一种适用于大规模生产的，使内部液相物质成分和温度的均匀的液相反应容器。

为解决上述技术问题，本发明的一种液相反应容器，包括罐体，具有容纳空间；

外部加热装置，围绕所述罐体的外壁设置；

搅拌装置，包括沿竖直方向设置在所述罐体中心位置的能够在动力装置带动下转动的转轴，以及设置在所述转轴上的若干桨叶，所述转轴和桨叶均由导热材料制成，所述转轴和所述浆叶均具有空腔；

内部加热装置，包括绝缘设置在所述转轴的空腔内的第一电热丝和绝缘设置在所述浆叶的空腔内的第二电热丝，能够在通电时产生热量；

气体入口，设置在所述罐体底壁和/或侧壁上，用于向所述罐体内通入惰性气体；

气体出口，设置在所述罐体顶部；

温度传感器，为多个，设置在所述罐体的不同位置处，用于获取所述罐体不同位置处的温度状况；

控制器，与温度传感器连接，用于接收温度传感器获取的温度信号，并根据温度信号控制内部加热装置、外部加热装置以及气体入口的开启、关闭并控制内部加热装置、外部加热装置的加热程度以及气体入口处通入的气体的温度。

所述外部加热置为缠绕设置在所述罐体的外壁上的盘管，所述盘管内能够流通具有一定温度的液体，并与所述罐体外壁发生热交换；所述盘管沿着高度方向设置有多段，每段盘管均具有液体入口和液体出口，所述液体入口的高度低于所述液体出口。

所述罐体的侧壁上沿高度方向设置有多个所述气体入口，且所述气体入口的内径从所述罐体底部向着所述罐体顶部逐渐减小。

沿着所述罐体的高度方向，相邻两个气体入口中，位于高处的气体入口的内径与位于低处的气体入口的内径之比为0.8-0.9:1。

位于所述罐体的侧壁上的气体入口设置在两个相邻的所述桨叶中间。

所述罐体的侧壁上的气体入口的中轴线与所述罐体内壁的切线呈30-45°。

所述罐体1的底壁上的气体入口的中轴线向着靠近所述转轴21的方向倾斜并与所述罐体1的中轴线的夹角为40-60°。

相邻的两个所述桨叶22在竖直方向上的距离为400-600mm。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明的液相反应容器，围绕罐体的外壁设置外部加热装置，通过加热或者冷却罐体的外壁，从而从外部来调节罐体内的液相的温度；通过绝缘设置在所述转轴内的第一电热丝和设置在所述浆叶上的第二电热丝通电时发热，对罐体内部进行加热，从而通过内外温控使得罐体内部各个区域的温度更加均匀，保证了液相反应的均匀性。通过搅拌装置来对液相进行机械搅拌，使液相的物质成分和温度更为均匀。通过设置在所述罐体底壁和/或侧壁上的气体入口向所述罐体内通入惰性气体，惰性气体可以搅动液相加强搅拌，通过惰性气体还可以为液相降温，也即是在内部对液相进行降温。因而，上述液相反应容器中，罐体的容积可以很大，外部加热装置从罐体外对液相进行温度调节，搅拌装置来对液相进行机械搅拌，通过电热丝对液相温度低时使液相升温，通过通入惰性气体加强搅拌，并在液相温度过高时降低液相温度。通过合理控制外部加热装置、电热丝的发热功率，惰性气体的通入量，即可使液相反应容器内的液相的温度保持恒定。上述液相反应容器适用于大规模生产的，使内部液相物质成分和温度的均匀的液相反应容器。