能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出料的反應器單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于化工設備設計技術領域，具體是涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出料的反應器單元。
【背景技術】
[0002]反應器是一種用于實現(xiàn)反應過程的設備，廣泛應用于化工、煉油、冶金、輕工等工業(yè)部門。反應器用于實現(xiàn)液相單相反應過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應過程。反應器內(nèi)常設有攪拌(機械攪拌、氣流攪拌等)裝置。在高徑比較大時，可用多層攪拌槳葉。在反應過程中物料需加熱或冷卻時，可在反應器壁處設置夾套，或在器內(nèi)設置換熱面，也可通過外循環(huán)進行換熱。
[0003]常用反應器的類型有:①管式反應器。由長徑比較大的空管或填充管構成，可用于實現(xiàn)氣相反應和液相反應。②釜式反應器。由長徑比較小的圓筒形容器構成，常裝有機械攪拌或氣流攪拌裝置，可用于液相單相反應過程和液液相、氣液相、氣液固相等多相反應過程。用于氣液相反應過程的稱為鼓泡攪拌釜；用于氣液固相反應過程的稱為攪拌釜式漿態(tài)反應器。③有固體顆粒床層的反應器。氣體或(和)液體通過固定的或運動的固體顆粒床層以實現(xiàn)多相反應過程，包括固定床反應器、流化床反應器、移動床反應器、涓流床反應器等。④塔式反應器。用于實現(xiàn)氣液相或液液相反應過程的塔式設備，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等。⑤噴射反應器。利用噴射器進行混合，實現(xiàn)氣相或液相單相反應過程和氣液相、液液相等多相反應過程的設備。⑥其他多種非典型反應器。如回轉窯、曝氣池等。
[0004]目前有關反應器的文獻報道較多，例如公開號為CN101990457A的專利文獻公開了一種管式反應器，包括:被布置在管式反應器殼體內(nèi)的多個大體平行的反應管，所述反應管被間隔開，使得在操作期間傳熱流體能夠在所述反應管之間流動，并且在所述反應管和所述傳熱流體之間傳遞熱量；進口頭，所述進口頭限定了進口頭空間，其中所述進口頭空間與所述反應管的進口端流體連通，以及出口頭，所述出口頭包括出口頭殼體和被定位在由所述出口頭所限定的出口頭空間內(nèi)的至少一個插入件，其中所述插入件限定了出口頭空間，所述出口頭空間相對于由所述出口頭所限定的出口頭空間體積被減小，并且其中所述體積被減小的出口頭空間與所述反應管的出口端流體連通并與反應器出口流體連通。
[0005]上述文獻報道的反應器與目前市場上常見的反應器類似，都需要配置進料驅(qū)動機構，例如對于液體物料需要加料泵，對于固定物料需要外置的進料絞龍等，設置安裝管式反應器本身、以及設置這些進料驅(qū)動機構需要占用較大的廠房空間，同時噪音污染嚴重，且容易造成物料外泄，對周圍環(huán)境污染嚴重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出料的反應器單元，能夠?qū)崿F(xiàn)物料的自動輸送，不需要額外配置送料機構和出料機構，同時能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。
[0007]—種能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出料的反應器單元，包括:
[0008]帶有第一進料口和第一出料口的進料管殼，該進料管殼內(nèi)設有用于將物料從第一進料口送入進料管殼內(nèi)的推進式進料攪拌槳；
[0009]帶有第二進料口和第二出料口的出料管殼，該出料管殼內(nèi)設有用于將物料從第二出料口送出的推進式出料攪拌槳；
[0010]所述的進料管殼的第一出料口和出料管殼的第二進料口通過轉接管密封連通。
[0011]進料管殼和出料管殼的布置方式可根據(jù)需要選擇直線型布置方式、U型布置方式等。為進一步降低設備占用空間，提高裝置安裝過程中的可調(diào)性，作為優(yōu)選，所述的進料管殼和出料管殼呈U型布置；所述的推進式進料攪拌槳同軸設置在進料管殼頂部；所述的推進式出料攪拌槳同軸設置在出料管殼頂部。
[0012]第一進料口、第二出料口設置的位置可根據(jù)實際工藝需要確定，如下為兩個優(yōu)選的方案:
[0013]一種優(yōu)選的方案為:所述的第一進料口設于進料管殼靠近底部的側壁；所述的第二出料口設于出料管殼靠近底部的側壁。采用這種方案時，進料比較平穩(wěn)，反應過程中基本不受干擾，適于一些對流體流動平穩(wěn)性要求較高的場合。
[0014]另外一種優(yōu)選的方案為:所述的第一進料口設于進料管殼靠近頂部的側壁，其位置與推進式進料攪拌槳對應；所述的第二出料口設于出料管殼靠近頂部的側壁，其位置與推進式出料攪拌槳對應。采用該技術方案時，進料和出料速度快，同時推進式進料攪拌槳的推進作用下，物料進一步混合，體系更加均勻，適于各種反應體系。
[0015]推進式進料攪拌槳、推進式出料攪拌槳設置的位置可根據(jù)需要調(diào)整，為提高本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出料的反應器單元的功能性，作為優(yōu)選，所述的進料管殼包括頂部的進料段、中部的一次換熱段、底部的卸料段；所述的出料管殼包括頂部的出料段、中部的二次換熱段、底部的送料段；所述的推進式進料攪拌槳設于所述進料段處，所述的推進式出料攪拌槳設于所述出料段處。采用該技術方案時，推進式進料攪拌槳、推進式出料攪拌槳不會與一次換熱段、二次換熱段等產(chǎn)生干涉，不會影響一次換熱段、二次換熱段設計和安裝等。該技術方案所限定的反應器單元能夠用于各種反應體系中，既可以用于常溫反應體系，也可適用于需要加熱、低溫反應等。所述的一次換熱段、二次換熱段可采用各種結構的換熱器結構，例如可采用管式換熱器結構等。
[0016]作為另一種優(yōu)選的方案，所述的第一進料口與所述的第二出料口位置等高。第一進料口和第二出料口等高設置，保證順利進出料的同時，也簡化了反應器單元的設計，提高了反應器單元的設計精度。
[0017]為便于實現(xiàn)自動控制，作為優(yōu)選，所述的第一進料口處設有檢測物料反應狀態(tài)的在線檢測裝置，所述的轉接管上設有合格品出料口，該合格品出料口處設有受所述在線檢測裝置控制的第一閥門。在線檢測裝置可選用多種裝置，作為優(yōu)選的技術方案，所述的在線檢測裝置為電極電壓檢測裝置。該裝置的檢測原理是物料流經(jīng)該檢測裝置的極性電極時，會顯示出物料的電壓值，將該電壓值與反應完全時的理論電壓值進行對比，由此判斷反應完全程度，實現(xiàn)反應終點的自動化控制。該裝置可從市場上購買得到。通過在線檢測裝置的檢測結果，實施控制第一閥門的開閉，從而實現(xiàn)合格物料的出料，避免不必要的能耗浪費，同時保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0018]為提高產(chǎn)品收率，可采用將不合格的物料回料，重新反應，為便于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，作為優(yōu)選，所述的第二出料口通過第一回料管路與所述第一進料口連通，第一回料管路處設有受所述線檢測裝置控制的第二閥門。當檢測裝置檢測到物料還未反應完全時，自動控制第二閥門開通，使得物料重新返回至進料管殼內(nèi)進行連續(xù)反應，直至物料合格，產(chǎn)品出料。另外，采用該技術方案時，由于第一進料口和第二出料口等高，所以不需要提供額外的動力輸入，物料通過自流作用即可實現(xiàn)回料反應，經(jīng)濟性強。
[0019]作為另一種優(yōu)選的方案，所述的轉接管上設有不合格品出料口，不合格品出料口通過第二回料管路與所述第一進料口連通，同時該不合格品出料口處設有受所述在線檢測裝置控制的第三閥門。當檢測裝置檢測到物料還未反應完全時，自動控制第三閥門開通，使得物料重新返回至進料管殼內(nèi)進行連續(xù)反應，直至物料合格，產(chǎn)品出料。采用該技術方案時，不合格物料能夠快速的實現(xiàn)回料，根據(jù)需要，可在第二回料管路上設置加料泵，提高不合格物料的提升動力。
[0020]所述推進式進料攪拌槳、推進式出料攪拌槳可選擇各種結構的具有進料和出料功能的推進式攪拌槳。例如可以采用螺旋式攪拌槳、槳葉式攪拌槳等。作為優(yōu)選，所述的推進式進料攪拌槳、推進式出料攪拌槳均包括:攪拌軸、以及輻射狀設置在攪拌軸四周的若干排攪拌葉，相鄰兩排攪拌葉之間交錯設置。所述的推進式進料攪拌槳、推進式出料攪拌槳可選擇通過電機機構驅(qū)動。
[0021]本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出料的反應器單元中，根據(jù)需要，可設置溫度檢測機構，例如可在出料口處設置溫度檢測計；根據(jù)需要，也可在第一出料口處設置物料觀測窗等；也可在轉接管上設置取樣口等。
[0022]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0023](1)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出料的反應器單元即可作為單獨的反應器使用，根據(jù)物料反應狀態(tài)進行出料和回料；也可作為模塊化的管式反應器使用，安裝和布置方便，且占用空間少。
[0024](2)本發(fā)明的反應器單元，能夠?qū)崿F(xiàn)物料的自動輸送，不需要額外配置送料機構和出料機構，節(jié)約成本，可用于各種反應體系。
[0025](3)本發(fā)明的反應器單元通過在線檢測裝置和閥門配合，可自動實現(xiàn)合格物料的物料和不合格物料的回料反應，適于工業(yè)化生產(chǎn)，同時保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0026](4)本發(fā)明的反應器單元采用U型結構，可模塊化生產(chǎn)，根據(jù)需要確定使用的模塊數(shù)量，多臺反應器單元形成迂回狀布置方式，減少了設備占用空間。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出料的反應器單元的結構示意圖。
[0028]圖2為圖1所示反應器單元的俯視結構示意圖。
[0029]圖3為本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出料的反應器單元中推進式進料攪拌槳和推進式出料攪拌槳的結構示意圖。
[0030]圖4為本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出料的反應器單元的另一種實施方式。
【具體實施方式】
[0031]如圖1和圖2和圖3所示，一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動進出