涡轮式反应釜及其操作方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010955663.4 (22)申请日 2020.09.11 (71)申请人 肇庆中彩机电技术研发有限公司 地址 526500 广东省肇庆市封开县江口街 道封州二路长征新区拆迁安置A区首 层 (72)发明人 不公告发明人 (51)Int.Cl. B01J 19/18(2006.01) B01J 19/00(2006.01) (54)发明名称 一种涡轮式反应釜及其操作方法 (57)摘要 本发明涉及化工设备技术领域， 且公开了一 种涡轮式反应釜， 包括釜体和转轴， 所述釜体的 。

2、底部设有均布器， 所述转轴为中空设置， 所述转 轴的上部与釜体的内腔连通。 该涡轮式反应釜， 利用磁力驱动活动扇叶移动， 驱动活动扇叶的伸 出和缩回， 间歇改变的扇叶面积改变了对液体的 径向推力和与水的接触位置， 液体从中心流向边 缘的路径发生变化， 产生更多的局部湍流， 提高 剪切效果， 提高混合效果， 同时流向的变化会削 弱切向流和贴壁的能量， 弱化切向流和打漩现 象， 其次， 活动扇叶的移动进而控制活动板上下 移动， 将釜体顶部未来得及反应的气体抽取并通 过活动扇叶表面气孔均匀的分布到液体中， 保证 气相反应物和液相反应物的充分接触。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 1119。

3、92170 A 2020.11.27 CN 111992170 A 1.一种涡轮式反应釜， 包括釜体(1)和转轴(3)， 所述釜体(1)的底部设有均布器(2)， 其 特征在于： 所述转轴(3)为中空设置， 所述转轴(3)的上部与釜体(1)的内腔连通， 所述转轴 (3)的底部固定连接有涡流扇(7)， 所述涡流扇(7)的叶片设有可伸缩的活动扇叶(8)， 所述 活动扇叶(8)由强磁性材料制成， 所述釜体(1)的内壁对应活动扇叶(8)的高度设有磁力驱 动件(10)， 所述转轴(3)内设有固定板(5)， 所述固定板(5)的上下端分别由固定板(5)和活 动板(6)组成， 所述固定板(5)和活动板(6)上均。

4、安装有单向阀， 方向由上流向下， 所述活动 板(6)通过连杆(9)与活动扇叶(8)活动连接， 所述磁力驱动件(10)的内腔与转轴(3)内腔连 通， 且活动扇叶(8)的表面设有排气孔。 2.根据权利要求1所述的一种涡轮式反应釜及其操作方法， 其特征在于： 所述压缩腔 (4)为波纹型气囊， 所述压缩腔(4)上下两端分别与固定板(5)和活动板(6)固定连接， 所述 固定板(5)和转轴(3)固定连接。 3.根据权利要求1所述的一种涡轮式反应釜及其操作方法， 其特征在于： 所述磁力驱动 件(10)为电磁铁， 所述磁力驱动件(10)与釜体(1)的内壁铰接， 所述磁力驱动件(10)的磁极 朝向与旋转方向相反。

5、。 4.根据权利要求1所述的一种涡轮式反应釜及其操作方法， 其特征在于： 所述磁力驱动 件(10)的数量设为三组， 所述涡流扇(7)的叶片数量为三的整数倍。 5.根据权利要求1所述的一种涡轮式反应釜及其操作方法， 其特征在于： 所述转轴(3) 上安装有电滑环(11)， 所述电滑环(11)控制磁力驱动件(10)电流的通断， 所述电滑环(11) 内设有与涡流扇(7)叶片数量相同的电极片， 且电极片的弧度小于两个叶片夹角的一半。 6.一种涡轮式反应釜的操作方法， 用于操作权利要求1-5任一项所述的涡轮式反应釜， 所述方法包括步骤： S1： 按照配比在釜体(1)内加入液相配料， 启动转轴(3)旋转进行。

6、搅拌； S2:通过均布器(2)通入气相配料， 进入的气体一边上升一边与液体生成反应物， 未来 得及反应的气体在釜体(1)顶部堆积； S3:当相邻两个活动扇叶(8)夹角的一半旋转到靠近釜体(1)时开启磁力驱动件(10)， 当活动扇叶(8)与磁力驱动件(10)对齐时关闭磁力驱动件(10)； 7.根据权利要求6所述的一种涡轮式反应釜的操作方法， 其特征在于： 在步骤S1之前， 先根据搅拌所需要的转速， 调整活动扇叶(8)上弹簧的预紧力， 抵消额定转速时离心力的影 响。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111992170 A 2 一种涡轮式反应釜及其操作方法 技术领域 0001 本发明涉及化工设备技。

7、术领域， 具体为一种涡轮式反应釜及其操作方法。 背景技术 0002 反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器， 通过对容器的结构设计与参数配 置， 实现工艺要求的加热、 蒸发、 冷却及低高速的混配功能。 0003 物理或化学反应过程中， 通过搅拌时物料混合均匀并强化传热和传质， 搅拌过程 中会产生轴向流、 径向流、 切向流等三种流型和打漩现象， 其中轴向流和径向流能促进混 合， 而切向流和打漩现象会抑制混合， 一般来说， 涡轮式搅拌多用于低粘度液体的混合， 而 涡流式搅拌叶由于具有较高的转速， 会产生较强的切向流， 同时由于其具有较强的径向推 力， 会加剧打漩现象， 现实中一般采用偏心设置或导。

8、线套抑制切向流和打漩现象， 但是其抑 制效果有限， 仍有进一步优化的空间。 0004 在有气象存在的多相反应体系中， 由于气体的密度远小于液体的密度， 气象和液 相会有明显的分层， 作为反应原料的气相需要通过循环装置反复经过反应釜底部的均布其 进入反应液中， 保证气相液相的混合均匀， 增加了设备上部的体积并增加了耗能。 发明内容 0005 针对上述背景技术的不足， 本发明提供了一种涡轮式反应釜及其操作方法的技术 方案， 具有混合效果好和结构紧凑等优点， 解决了背景技术提出的问题。 0006 本发明提供如下技术方案： 一种涡轮式反应釜， 包括釜体和转轴， 所述釜体的底部 设有均布器， 所述转轴为。

9、中空设置， 所述转轴的上部与釜体的内腔连通， 所述转轴的底部固 定连接有涡流扇， 所述涡流扇的叶片设有可伸缩的活动扇叶， 所述活动扇叶由强磁性材料 制成， 所述釜体的内壁对应活动扇叶的高度设有磁力驱动件， 所述转轴内设有固定板， 所述 固定板的上下端分别由固定板和活动板组成， 所述固定板和活动板上均安装有单向阀， 方 向由上流向下， 所述活动板通过连杆与活动扇叶活动连接， 所述磁力驱动件的内腔与转轴 内腔连通， 且活动扇叶的表面设有排气孔。 0007 优选的， 所述压缩腔为波纹型气囊， 所述压缩腔上下两端分别与固定板和活动板 固定连接， 所述固定板和转轴固定连接。 0008 优选的， 所述磁力。

10、驱动件为电磁铁， 所述磁力驱动件与釜体的内壁铰接， 所述磁力 驱动件的磁极朝向与旋转方向相反。 0009 优选的， 所述磁力驱动件的数量设为三组， 所述涡流扇的叶片数量为三的整数倍。 0010 优选的， 所述转轴上安装有电滑环， 所述电滑环控制磁力驱动件电流的通断， 所述 电滑环内设有与涡流扇叶片数量相同的电极片， 且电极片的弧度小于两个叶片夹角的一 半。 0011 一种涡轮式反应釜的操作方法， 用于操作上述任一个涡轮式反应釜， 所述方法包 括步骤： 说明书 1/3 页 3 CN 111992170 A 3 0012 S1： 按照配比在釜体内加入液相配料， 启动转轴旋转进行搅拌； 0013 S。

11、2:通过均布器通入气相配料， 进入的气体一边上升一边与液体生成反应物， 未来 得及反应的气体在釜体顶部堆积； 0014 S3:当相邻两个活动扇叶夹角的一半旋转到靠近釜体时开启磁力驱动件， 当活动 扇叶与磁力驱动件对齐时关闭磁力驱动件； 0015 优选的， 在步骤S1之前， 先根据搅拌所需要的转速， 调整活动扇叶上弹簧的预紧 力， 抵消额定转速时离心力的影响。 0016 本发明具备以下有益效果： 0017 1、 该涡轮式反应釜， 利用磁力驱动活动扇叶移动， 驱动活动扇叶的伸出和缩回， 间 歇改变的扇叶面积改变了对液体的径向推力和与水的接触位置， 液体从中心流向边缘的路 径发生变化， 产生更多的局。

12、部湍流， 提高剪切效果， 提高混合效果， 同时流向的变化会削弱 切向流和贴壁的能量， 弱化切向流和打漩现象， 起到进一步优化的作用。 0018 2、 该涡轮式反应釜， 活动扇叶的移动进而控制活动板上下移动， 将釜体顶部未来 得及反应的气体抽取并通过活动扇叶表面气孔均匀的分布到液体中， 保证气相反应物和液 相反应物的充分接触， 提高反应率。 0019 3、 该涡轮式反应釜的操作方法， 配合该涡轮式反应釜， 弱化不利于混合的切向流 和打漩现象， 优化混合效果， 同时， 在大量增加循环设备的前提下， 使未来得及反应的气体 不断与液体接触， 提高反应率。 附图说明 0020 图1为本发明的结构示意图；。

13、 0021 图2为本发明中磁力驱动件和活动扇叶的位置关系图； 0022 图3为本发明中电滑环的电极位置示意图； 0023 图4为本发明图1中A的放大示意图； 0024 图5为本发明中连杆和活动板的示意图。 0025 图中： 1、 釜体； 2、 均布器； 3、 转轴； 4、 压缩腔； 5、 固定板； 6、 活动板； 7、 涡流扇； 8、 活 动扇叶； 9、 连杆； 10、 磁力驱动件； 11、 电滑环。 具体实施方式 0026 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发。

14、明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0027 请参阅图1-5， 一种涡轮式反应釜， 包括釜体1和转轴3， 釜体1的底部设有均布器2， 均布器2连通外部气源， 将气体从釜体1的底部均匀的注入釜体1中， 转轴3连接动力装置， 转 轴3为中空设置， 转轴3的上部与釜体1的内腔连通， 转轴3的底部固定连接有涡流扇7， 涡流 扇7的上端设有导流套， 涡流扇7的叶片设有可伸缩的活动扇叶8， 活动扇叶8由强磁性材料 制成， 釜体1的内壁对应活动扇叶8的高度设有磁力驱动件10， 活动扇叶8旋转到磁力驱动件 10的位置时， 在磁力的作。

15、用下被吸出， 转轴3内设有固定板5， 固定板5的上下端分别由固定 说明书 2/3 页 4 CN 111992170 A 4 板5和活动板6组成， 固定板5和活动板6上均安装有单向阀， 方向由上流向下， 活动板6通过 连杆9与活动扇叶8活动连接， 活动扇叶8的移动会带动活动板6的移动， 磁力驱动件10的内 腔与转轴3内腔连通， 且活动扇叶8的表面设有排气孔， 活动板6的移动压缩或抽取空气， 将 釜体1上部的反应气体抽取， 并从磁力驱动件10表面的气孔排出， 失去与液体反复重复接 触， 提高反应效率。 0028 其中， 压缩腔4为波纹型气囊， 压缩腔4上下两端分别与固定板5和活动板6固定连 接， 。

16、固定板5和转轴3固定连接， 活动板6移动拉伸和压缩气囊， 釜体1上端的气体处于相对高 压， 保证气体进入压缩腔4中， 由于压缩腔4本身时密封的， 通过压缩腔4压缩气体降低了对 密封的要求。 0029 其中， 磁力驱动件10为电磁铁， 磁力驱动件10与釜体1的内壁铰接， 磁力驱动件10 的磁极朝向与旋转方向相反， 逆旋转方向磁力大， 顺向磁力小， 使磁力驱动件10对活动扇叶 8的吸引力与旋转方向相同， 促进活动扇叶8的旋转。 0030 其中， 磁力驱动件10的数量设为三组， 三组磁力驱动件10串联， 产生相同大小的磁 力， 三组使得磁力均衡， 保证转动时受力均匀， 涡流扇7的叶片数量为三的整数倍。

17、， 连杆9和 活动板6的连接点呈圆周分布在活动板6的中部， 三三一组主动推动活动板6移动， 其他被动 被活动板6带着移动。 0031 其中， 转轴3上安装有电滑环11， 电滑环11控制磁力驱动件10电流的通断， 电滑环 11内设有与涡流扇7叶片数量相同的电极片， 且电极片的弧度小于两个叶片夹角的一半， 电 滑环11在磁力驱动件10对准叶片夹角的中部时连通， 在正对着叶片时断开电流， 避免对活 动扇叶8的反向吸引， 降低活动扇叶8的旋转速度。 0032 一种涡轮式反应釜的操作方法， 方法包括步骤： 0033 S1： 按照配比在釜体1内加入液相配料， 启动转轴3旋转进行搅拌； 0034 S2:通过。

18、均布器2通入气相配料， 进入的气体一边上升一边与液体生成反应物， 未 来得及反应的气体在釜体1顶部堆积； 0035 S3:启动磁力驱动件10产生磁力， 当活动扇叶8旋转到靠近釜体1时展开， 活动板6 向下移动， 吸取釜体1顶部的气体， 活动扇叶8远离磁力驱动件10后， 活动扇叶8在拉力下缩 回， 压缩腔4收缩， 将气体从磁力驱动件10压出， 与液体接触并反应； 0036 其中， 在步骤S1之前， 先根据搅拌所需要的转速， 调整活动扇叶8上弹簧的预紧力， 抵消额定转速时离心力的影响。 0037 需要说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操。

19、作区分开来， 而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存 在任何这种实际的关系或者顺序。 而且， 术语 “包括” 、“包含” 或者其任何其他变体意在涵盖 非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素的过程、 方法、 物品或者设备不仅包括那些要 素， 而且还包括没有明确列出的其他要素， 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品或者设备 所固有的要素。 0038 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 3/3 页 5 CN 111992170 A 5 图1 说明书附图 1/3 页 6 CN 111992170 A 6 图2 图3 说明书附图 2/3 页 7 CN 111992170 A 7 图4 图5 说明书附图 3/3 页 8 CN 111992170 A 8 。