專利名稱：低溫反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種化學(xué)反應(yīng)裝置，具體地講是一種能在低溫狀態(tài)下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的低溫反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
在化工、制藥、食品等行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，為獲得所需的化學(xué)產(chǎn)品，通常在制備過(guò)程中，其化學(xué)反應(yīng)往往對(duì)溫度和壓力有一定的要求，大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)要求在較高的溫度和壓力下進(jìn)行，但也有部分行業(yè)的產(chǎn)品有些工序要求在低于或等于-20℃的低溫條件下進(jìn)行。目前，一般的做法是使用普通的反應(yīng)罐再配置專用的制冷系統(tǒng)，在反應(yīng)過(guò)程中，將鹽水或酒精通過(guò)制冷系統(tǒng)制冷后作為冷源用泵在反應(yīng)罐夾套內(nèi)強(qiáng)制循環(huán)，以達(dá)到低溫反應(yīng)的目的。這種低溫反應(yīng)裝置因?yàn)槭苤评湓O(shè)備的限制，一般情況最低溫度只能達(dá)到-40℃，對(duì)于反應(yīng)溫度要求低于-40℃的就無(wú)能為力，同時(shí)還需配置專用的制冷系統(tǒng)，增加了投資費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服傳統(tǒng)低溫反應(yīng)裝置的不足，對(duì)反應(yīng)罐和制冷系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)能在低于-40℃的狀態(tài)下反應(yīng)，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
本實(shí)用新型的主要功能是這樣實(shí)現(xiàn)的該低溫反應(yīng)裝置包括攪拌系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、減速機(jī)支架、反應(yīng)罐和密封件等，其中攪拌系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)通過(guò)連軸器與攪拌漿連結(jié)組成；制冷系統(tǒng)設(shè)置在反應(yīng)罐內(nèi)，反應(yīng)罐由橢圓形封頭罐蓋、圓柱形內(nèi)膽、夾套及真空保溫外殼組成，罐蓋上兩側(cè)分別有加料口和溫度計(jì)套管，中間有支座，內(nèi)膽、夾套及外殼之間焊成一致密封閉空間，在反應(yīng)罐底部中間有一出料通道，出料通道末端裝有出料閥以控制出料；攪拌系統(tǒng)通過(guò)減速機(jī)支架與罐蓋上的支座固定在反應(yīng)罐上，攪拌漿下端位于反應(yīng)罐內(nèi)膽中。
制冷系統(tǒng)包括液氮進(jìn)口通道、氮?dú)夥趴胀ǖ篮头磻?yīng)罐夾套，氮?dú)夥趴胀ǖ缽姆磻?yīng)罐夾套上端通過(guò)外殼伸出反應(yīng)罐外，液氮進(jìn)口通道從反應(yīng)罐夾套底部另一側(cè)通過(guò)外殼伸出反應(yīng)罐外；反應(yīng)罐真空保溫外殼底部一側(cè)有外殼安全裝置和抽真空閥，其內(nèi)部充滿絕熱材料，通過(guò)抽真空閥將外殼內(nèi)部抽至10Pa以下真空。
本實(shí)用新型相比傳統(tǒng)的低溫反應(yīng)裝置，在正常運(yùn)作時(shí)溫度可達(dá)到-40℃--120℃，同時(shí)反應(yīng)罐內(nèi)的溫度可通過(guò)控制液氮的輸入量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)便，維護(hù)方便，運(yùn)行時(shí)成本低。


圖1是本實(shí)用新型低溫反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，也是摘要附圖；圖2是本實(shí)用新型低溫反應(yīng)裝置立體分解示意圖；圖3是本實(shí)用新型低溫反應(yīng)裝置另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型低溫反應(yīng)裝置的反應(yīng)罐由橢圓形封頭罐蓋8、圓柱形內(nèi)膽7、夾套6及真空保溫外殼4組成，圓柱形內(nèi)膽7是物料進(jìn)行反應(yīng)的主要場(chǎng)所。為了使反應(yīng)進(jìn)行得更充分、更完善、更均勻，電動(dòng)機(jī)14和減速機(jī)13通過(guò)連軸器12與攪拌漿10連結(jié)組成攪拌系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)通過(guò)減速機(jī)支架11用螺栓16和螺母17固定連結(jié)在罐蓋8的支座18上，電動(dòng)機(jī)14驅(qū)動(dòng)攪拌漿10的漿葉對(duì)反應(yīng)物料進(jìn)行不斷攪拌。罐蓋8與攪拌漿10之間安裝有密卦件15，可以防止反應(yīng)罐內(nèi)的化學(xué)氣體介質(zhì)泄漏。罐蓋8上安裝有溫度計(jì)套管19，在管內(nèi)可插入溫度計(jì)，以便隨時(shí)測(cè)得反應(yīng)物料的溫度，在罐蓋8上另一側(cè)還有加料口9，用以加入在內(nèi)膽7中反應(yīng)時(shí)所需的物料，罐蓋8與內(nèi)膽7之間用螺柱21和螺母22固定密封連結(jié)。內(nèi)膽7的外面有一夾套6，在夾套6中通入液氮，可吸收內(nèi)膽7中物料反應(yīng)時(shí)釋放出來(lái)的熱量，從而降低到所要求的溫度。同時(shí)，為保持罐內(nèi)的低溫，夾套6外面有一真空保溫外殼4，外殼4與內(nèi)膽7、夾套6焊成一致密的封閉空間，封閉空間內(nèi)充裝絕熱材料23，并通過(guò)抽真空閥3抽真空至10Pa以下，形成一個(gè)可靠的低溫絕熱層。液氮進(jìn)口通道25和氮?dú)夥趴胀ǖ?0分別位于夾套6與真空保溫外殼4的底部之間與上部之間，與夾套6共同構(gòu)成制冷系統(tǒng)，液氮通過(guò)液氮進(jìn)口通道25輸入夾套6內(nèi)，經(jīng)汽化后由氮?dú)夥趴胀ǖ?0排出。整個(gè)低溫反應(yīng)裝置通過(guò)懸掛支座5固定在基礎(chǔ)上。
為了確保低溫反應(yīng)罐的運(yùn)行安全，在外殼4的下部還設(shè)有外殼安全裝置2，該裝置是利用外殼夾層內(nèi)的高真空所引成的負(fù)壓進(jìn)行密封的裝置，當(dāng)內(nèi)膽7、夾套6有微量泄漏時(shí)，外殼夾層內(nèi)的真空就被破壞，使負(fù)壓成為正壓，原密封推閥就變成了釋放口了，使夾層內(nèi)的壓力及時(shí)地得到釋放，從而保證反應(yīng)罐的安全。在反應(yīng)罐的下部中間還設(shè)有一出料通道24，物料的輸出通過(guò)出料閥1進(jìn)行控制。整個(gè)低溫反應(yīng)裝置的低溫工作部分的零部件全部采用0Cr18Ni9類低碳奧氏體不銹鋼，以保證低溫反應(yīng)下有足夠的強(qiáng)度和韌性。
在正常工作時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉出料閥1，在液氮進(jìn)口通道25通入液氮，與此同時(shí)，用溫度計(jì)控制液氮的流量，達(dá)到設(shè)定的溫度后，在加料口加入待反應(yīng)的物料，同時(shí)攪拌漿開(kāi)始攪拌，再根據(jù)溫度的變化進(jìn)一步調(diào)整液氮的流量，使之穩(wěn)定工作在所要求的溫度范圍內(nèi)。溫度與流量的控制，可以人工進(jìn)行，也可以用溫度傳感器經(jīng)處理后帶動(dòng)流量控制裝置自動(dòng)反饋和調(diào)整。
在反應(yīng)罐的容積比較大時(shí)，制冷系統(tǒng)還可增設(shè)環(huán)形盤(pán)管29以加強(qiáng)冷卻效果。如圖3所示，內(nèi)膽腔內(nèi)底部固定有盤(pán)管支撐26，環(huán)形盤(pán)管29纏繞在盤(pán)管支撐26上，其氮?dú)獬隹?7和液氮進(jìn)口28伸出內(nèi)膽外。工作時(shí)，液氮進(jìn)口通道25和盤(pán)管液氮進(jìn)口29同時(shí)通入液氮，在內(nèi)膽7內(nèi)外同時(shí)制冷，經(jīng)汽化后可迅速吸收內(nèi)膽內(nèi)的反應(yīng)熱量，從而使較大容積的低溫反應(yīng)罐正常工作。由于在內(nèi)膽7中內(nèi)置了盤(pán)管29，其攪拌漿10的漿葉也作了相應(yīng)的改變，由原錨式改為槳式。
權(quán)利要求1.一種低溫反應(yīng)裝置，它包括攪拌系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、減速機(jī)支架(11)、反應(yīng)罐和密封件(15)，攪拌系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)(14)、減速機(jī)(13)通過(guò)連軸器(12)與攪拌漿(10)連結(jié)組成；反應(yīng)罐包括帶有加料口(9)、溫度計(jì)套管(19)與支座(18)的橢圓形封頭罐蓋(8)、圓柱形內(nèi)膽(7)及夾套(6)；攪拌系統(tǒng)通過(guò)減速機(jī)支架(11)與支座(18)固定在反應(yīng)罐上，攪拌漿(10)穿過(guò)罐蓋(8)伸入內(nèi)膽(7)中，其特征在于制冷系統(tǒng)設(shè)置在反應(yīng)罐內(nèi)，反應(yīng)罐的夾套(6)外側(cè)套有真空保溫外殼(4)，其內(nèi)膽(7)、夾套(6)與外殼(4)焊成一致密的封閉空間，反應(yīng)罐底部中間有一出料通道(24)，出料通道(24)的末端有一出料閥(1)。
2.按照權(quán)利要求1所述的低溫反應(yīng)裝置，其特征在于所述的真空保溫外殼(4)底部一側(cè)有外殼安全裝置(2)和抽真空閥(3)，其內(nèi)部充滿絕熱材料(23)，絕熱材料(23)可為珠光砂或珍珠巖，通過(guò)抽真空閥(3)將外殼內(nèi)部抽至10Pa以下真空。
3.按照權(quán)利要求1所述的低溫反應(yīng)裝置，其特征在于所述的制冷系統(tǒng)包括液氮進(jìn)口通道(25)、氮?dú)夥趴胀ǖ?20)和反應(yīng)罐夾套(6)，氮?dú)夥趴胀ǖ?20)位于夾套(6)上端，并通過(guò)外殼(4)伸出封閉空間上方；液氮進(jìn)口通道(25)位于夾套(6)底端另一側(cè)，并通過(guò)外殼(4)伸出封閉空間下方。
4.按照權(quán)利要求3所述的低溫反應(yīng)裝置，其特征在于所述的制冷系統(tǒng)還包括內(nèi)膽(7)中的盤(pán)管(29)，盤(pán)管(29)纏繞在盤(pán)管支撐(26)上，盤(pán)管支撐(26)固定在內(nèi)膽(7)的內(nèi)腔底部，盤(pán)管(29)上的氮?dú)獬隹?27)和液氮進(jìn)口(28)分別伸出于內(nèi)膽(7)上方兩側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種由攪拌系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、減速機(jī)支架、反應(yīng)罐和密封件組成的低溫反應(yīng)裝置。攪拌系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)通過(guò)連軸器與攪拌漿連結(jié)組成;反應(yīng)罐由帶有加料口、溫度計(jì)套管與支座的橢圓形罐蓋、圓柱形內(nèi)膽及夾套和真空保溫外殼組成,反應(yīng)罐底部中間有出料通道;攪拌系統(tǒng)通過(guò)減速機(jī)支架與支座固定連結(jié)在反應(yīng)罐上;制冷系統(tǒng)設(shè)置在反應(yīng)罐內(nèi),由液氮進(jìn)口通道、氮?dú)夥趴胀ǖ篮蛫A套組成。反應(yīng)時(shí),在制冷系統(tǒng)的夾套內(nèi)通入液氮控制內(nèi)膽的反應(yīng)溫度,從加料口加入物料,同時(shí)攪拌槳開(kāi)始攪拌物料,反應(yīng)完的物料從出料通道排出。這樣,低溫反應(yīng)裝置就可方便實(shí)現(xiàn)超低溫反應(yīng),而不需再另外配置制冷設(shè)備,既方便又安全,同時(shí)又降低了運(yùn)作成本。
文檔編號(hào)B01J19/18GK2497861SQ0123458
公開(kāi)日2002年7月3日 申請(qǐng)日期2001年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月7日
發(fā)明者徐天驥 申請(qǐng)人:寧波明欣化工機(jī)械有限責(zé)任公司