反應器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種反應器，包括：設置在反應器的罐體（8）內(nèi)部的氣體分布器（17），氣體分布器（17）位于罐體（8）底部并與罐體（8）的內(nèi)部底壁相間隔，其中，氣體分布器（17）的氣體進口（21）設置于罐體（8）的側(cè)壁處。本實用新型的目的在于提供一種可以使待反應物進行充分反應的反應器。
【專利說明】反應器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種反應器，特別地，涉及一種通過二氧化碳法生產(chǎn)白炭黑的反應器。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳法生產(chǎn)的白炭黑(B卩，沉淀二氧化硅產(chǎn)品)是一種新的白炭黑生產(chǎn)工藝。采用純度較高的二氧化碳氣體和水玻璃進行反應，并通過蒸汽加熱升溫來生產(chǎn)各種不同型號的白炭黑。目前一噸白炭黑需要消耗約1.2噸水玻璃，一般生產(chǎn)過程中消耗的是濃度為25?35%的液體娃酸鈉。
[0003]二氧化碳法生產(chǎn)二氧化娃的反應器一般為攪拌鼓泡爸式反應器,二氧化碳和水玻璃之間為氣液相反應，通過攪拌器將反應物混合均勻。但是如果反應器中二氧化碳氣體分布不均，會影響最終的產(chǎn)品品質(zhì)。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種可以使待反應物進行充分反應的反應器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種反應器，包括:設置在反應器的罐體內(nèi)部的氣體分布器，氣體分布器位于罐體底部并與罐體的內(nèi)部底壁相間隔，其中，氣體分布器的氣體進口設置于罐體的側(cè)壁處。
[0006]根據(jù)本實用新型，反應器還包括:伸入罐體的攪拌軸,其中，攪拌軸劃分成連接軸段和位于罐體內(nèi)部的攪拌軸段，連接軸段連接有電動機，攪拌軸段固定有攪拌葉片。
[0007]根據(jù)本實用新型，反應器還包括:夾套，夾套為由第一套部和第二套部構(gòu)成的整體件，其中，第一套部包覆罐體的外部底壁，第二套部包覆罐體的外周壁，其中，夾套的載熱介質(zhì)進口開設于第一套部，夾套的載熱介質(zhì)出口開設于第二套部。
[0008]根據(jù)本實用新型，罐體與夾套之間的空間設置有螺旋導流板，其中，螺旋導流板沿相反于攪拌軸的旋轉(zhuǎn)方向螺旋盤繞于上述空間中，并將載熱介質(zhì)進口與載熱介質(zhì)出口連通。
[0009]根據(jù)本實用新型，罐體頂部開設有進料口，罐體的外部底壁開設有出料口。
[0010]根據(jù)本實用新型，罐體的頂部還開設有排氣口。
[0011]根據(jù)本實用新型，攪拌軸的連接軸段和攪拌軸段通過聯(lián)軸器相連接。
[0012]根據(jù)本實用新型，電動機與攪拌軸的連接軸段之間還連接有減速機。
[0013]根據(jù)本實用新型，減速機通過機架固定于罐體的外側(cè)頂部，其中，機架與罐體的外側(cè)頂部之間設置有密封件，攪拌軸的連接軸段從外部貫穿密封件伸入罐體。
[0014]本實用新型的有益技術(shù)效果在于:
[0015](I)在本實用新型的反應器中，由于其罐體內(nèi)部底部設置有氣體分布器，氣體分布器可以將諸如二氧化碳的氣體注入至罐體中，以與罐體中的反應液進行充分反應和混合，從而可以制得品質(zhì)更聞的白炭黑廣品。
[0016](2)進一步，在氣體分布器對反應器中進行注氣以促進反應器中待反應物反應的同時,罐體內(nèi)部的攪拌軸帶動攪拌葉片在對待反應物進行攪拌，因此可以使得待反應物混合更加均勻，進一步促進了二氧化碳氣體和罐體中反應液的充分反應。
[0017](3)另外，反應器罐體的外部底壁和外周壁包覆有夾套，夾套內(nèi)可以注入諸如蒸汽或?qū)嵊偷妮d熱介質(zhì)，從而對整個罐體進行加熱升溫。這種整體包覆罐體外部的夾套結(jié)構(gòu)加熱升溫效果更好，可以促進反應器內(nèi)的反應。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型反應器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)參照附圖描述本實用新型的反應器。圖1示出的是反應器的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括設置在反應器罐體8內(nèi)部的氣體分布器17,氣體分布器17位于罐體8底部并與罐體8的內(nèi)部底壁相間隔。另外，氣體分布器17的氣體進口 21設置于罐體8的側(cè)壁處。進一步，氣體分布器17可以將諸如二氧化碳的氣體注入至罐體8中，以與罐體8中的反應液進行充分反應和混合，從而可以制得品質(zhì)更聞的白炭黑廣品。
[0020]繼續(xù)參照圖1，本實用新型的反應器還包括伸入罐體8的攪拌軸10，攪拌軸10被劃分成連接軸段和位于罐體8內(nèi)部的攪拌軸段。其中，連接軸段連接有電動機1，攪拌軸段固定有攪拌葉片15。
[0021]在氣體分布器17對反應器中進行注氣以促進反應器中待反應物(例如可以是二氧化碳氣體和作為反應液的液體硅酸鈉)反應的同時，罐體8內(nèi)部的攪拌軸10帶動攪拌葉片15在對待反應物進行攪拌，因此可以使得待反應物混合更加均勻，進一步促進了諸如二氧化碳氣體和罐體中反應液的充分反應。
[0022]優(yōu)選地，氣體分布器17與最下部的攪拌葉片15之間的距離，為該最下部的攪拌葉片15與罐體8內(nèi)部底壁之間距離的1/4?1/3。在此距離范圍內(nèi)時，反應器中待反應物濃度的均一性最佳。當然應當理解，以上距離的范圍可以根據(jù)具體使用情況而定，本實用新型不局限于此。
[0023]進一步，反應器還包括夾套11，夾套11為由第一套部和第二套部構(gòu)成的整體件。其中，第一套部包覆罐體8的外部底壁，第二套部包覆罐體8的外周壁。而夾套11的載熱介質(zhì)進口 20可以開設于第一套部，載熱介質(zhì)出口 12可以開設于第二套部。換句話說，夾套11的載熱介質(zhì)進口 20位于罐體8的外部底壁，而夾套11的載熱介質(zhì)出口 12位于罐體8的外周壁。
[0024]在具體使用中時，可以由夾套11的載熱介質(zhì)進口 20注入諸如蒸汽或?qū)嵊偷妮d熱介質(zhì),從而對整個罐體8進行加熱升溫。這種整體包覆罐體8外部的夾套11的結(jié)構(gòu)加熱升溫效果更好，可以促進反應器內(nèi)的反應。
[0025]此外，在罐體8與夾套11之間的空間內(nèi)還可以設有螺旋導流板14，其沿相反于攪拌軸10的旋轉(zhuǎn)方向L螺旋盤繞于上述空間中，S卩，螺旋導流板14沿方向M盤繞于上述空間中，并且將載熱介質(zhì)進口 20和載熱介質(zhì)出口 12連通。[0026]繼續(xù)參照圖1，罐體8的頂部開設有用于注入反應液的進料口 6，罐體8外部底壁開設有用于輸出所制得的白炭黑產(chǎn)品的出料口 19。另外，罐體8頂部還可以開設排氣口 7，在罐體8中未反應的二氧化碳剩余氣體可以從排氣口 7排出并收集，然后進一步提純后可以再次注入氣體進口 21以進行重復利用。
[0027]可選地，攪拌軸10的連接軸段和攪拌軸段之間可以通過聯(lián)軸器9相連接。而電動機I和攪拌軸10的連接軸段之間還可以連接有減速機2。更具體地，減速機2可以通過機架3固定于罐體8的外側(cè)頂部，而機架3與罐體8的外側(cè)頂部之間可以設置有密封件5。攪拌軸10的連接軸段可以從外部貫穿密封件5并伸入罐體8內(nèi)。
[0028]在圖1所示的反應器中，罐體8的外側(cè)頂部還可以設置人孔4，操作員可以從該人孔4對反應器內(nèi)部進行監(jiān)控和檢修。另外，罐體8的內(nèi)部側(cè)壁還可以固定有擋板13，擋板13可以對在罐體8中進行反應的待反應物進行阻擋和導流，以使待反應物在罐體8中流速更加平穩(wěn)，并且流向更加穩(wěn)定，從而使待反應物在罐體8中實現(xiàn)充分反應。
[0029]舉例而言在具體使用中，反應開始時首先將一定量的25?35%的液體硅酸鈉由進料口 6注入到反應器的罐體8中，然后打開反應器的攪拌葉片15。此時，由載熱介質(zhì)進口20注入蒸汽或?qū)嵊蛠韺φ麄€反應器進行加熱升溫。需要指出的是，在一個可選的實施例中，除了利用夾套11來對反應器進行加熱，還可以在罐體8的內(nèi)部底部再加設一個氣體分布器，利用該氣體分布器可以向罐體8內(nèi)通入用于加熱的蒸汽從而來對反應器加熱。當然應當理解，對反應器進行加熱的方式可以根據(jù)具體使用情況而定，本實用新型并不局限于此。
[0030]當反應器加熱至72°C?80°C (優(yōu)選為74°C?78°C)時，將純度40%以上的二氧化碳氣體引入反應器中，二氧化碳氣體通過氣體分布器11形成大量細小氣泡并排入罐體8，在攪拌葉片15的強制攪拌作用下，細小氣泡會被打碎成更為細小的氣泡，通過這種方式二氧化碳氣泡和液體硅酸鈉之間的接觸面積更大，從而使得反應更均一、快速。然后，在反應器中發(fā)生如下反應:
[0031]nSi02 X Na2CHCO2=nSiO2 I +Na2CO3
[0032]反應后的白炭黑成品從出料口 19排出，在罐體8中未反應的二氧化碳剩余氣體可以從排氣口 7排出并收集，然后進一步提純后可以再次注入氣體進口 21以進行重復利用。
[0033]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種反應器，其特征在于，包括: 設置在所述反應器的罐體(8)內(nèi)部的氣體分布器(17)，所述氣體分布器(17)位于所述罐體(8)底部并與所述罐體(8)的內(nèi)部底壁相間隔， 其中，所述氣體分布器(17)的氣體進口(21)設置于所述罐體(8)的側(cè)壁處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應器，其特征在于，還包括: 伸入所述罐體(8)的攪拌軸(10)， 其中，所述攪拌軸(10)劃分成連接軸段和位于所述罐體(8)內(nèi)部的攪拌軸段，所述連接軸段連接有電動機(I )，所述攪拌軸段固定有攪拌葉片(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應器，其特征在于，還包括: 夾套(11 )，所述夾套(11)為由第一套部和第二套部構(gòu)成的整體件， 其中，所述第一套部包覆所述罐體(8)的外部底壁，所述第二套部包覆所述罐體(8)的外周壁， 其中，所述夾套(11)的載熱介質(zhì)進口( 20 )開設于所述第一套部，所述夾套(11)的載熱介質(zhì)出口( 12)開設于所述第二套部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應器，其特征在于， 所述罐體(8 )與所述夾套(11)之間的空間設置有螺旋導流板(14 )， 其中，所述螺旋導流板(14)沿相反于所述攪拌軸(10)的旋轉(zhuǎn)方向(L)螺旋盤繞于所述空間中，并將所述載熱介質(zhì)進口(20)與所述載熱介質(zhì)出口(12)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應器，其特征在于， 所述罐體(8)頂部開設有進料口(6)，所述罐體(8)的所述外部底壁開設有出料口(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應器，其特征在于， 所述罐體(8)的頂部還開設有排氣口(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應器，其特征在于， 所述攪拌軸(10)的所述連接軸段和所述攪拌軸段通過聯(lián)軸器(9)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應器，其特征在于， 所述電動機(I)與所述攪拌軸(10)的所述連接軸段之間還連接有減速機(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反應器，其特征在于， 所述減速機(2)通過機架(3)固定于所述罐體(8)的外側(cè)頂部， 其中，所述機架(3)與所述罐體(8)的外側(cè)頂部之間設置有密封件(5)，所述攪拌軸(10)的所述連接軸段從外部貫穿所述密封件(5)伸入所述罐體(8)。
【文檔編號】C01B33/12GK203525698SQ201320502395
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】王永慶, 闕偉東, 初亮 申請人:確成硅化學股份有限公司