专利名称：用于固液反应及分离的自控反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化工领域，尤其涉及生物催化反应设备，特别涉及固形物与溶液混合反应并分离的设备，具体的是一种用于固液反应及分离的自控反应器。
背景技术：
生物科学中利用固液反应技术将带有特定功能的固形物，如固定化酶、固体催化剂，与溶液混合并发生化学反应，反应后的固形物经再生后可以重复利用，由于溶液反应后会产生目标产物，所以反应完成后需要进行固液快速分离，部分反应还需要通入气体，如空气。现有技术中，用于固液反应的设备不具备固液分离和固液分别排出的功能，需要另外配置外部分离设备，操作烦琐，操作周期长。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于固液反应及分离的自控反应器，所述的这种用于固液反应及分离的自控反应器要解决现有技术中用于固液反应的设备不具备固液分离和固液分别排出的功能、需要另外配置外部分离设备、操作烦琐、操作周期长的技术问题。
本实用新型的这种用于固液反应及分离的自控反应器由支撑架、反应罐和搅拌器构成，其中，所述的反应罐由罐底板、筒体和罐盖构成，所述的筒体固定设置在所述的罐底板上，所述的罐盖固定设置在筒体上，罐底板与所述的支撑架固定连接，所述的搅拌器固定设置在罐盖的上侧，搅拌器中设置有一个搅拌轴，所述的搅拌轴向下穿过罐盖并延伸到筒体内，筒体内的搅拌轴上固定设置有轴向流搅拌浆，搅拌器的上方设置有一个电机，所述的电机与支撑架固定连接，电机的输出轴与搅拌器的动力输入轴连接，筒体内设置有热交换盘管，所述的热交换盘管与罐盖、或者罐底板、或者筒体固定连接，罐底板中设置有一个出口，所述的出口上覆盖设置有一个过滤网，罐底板的下侧固定连接有一个固液分离快速放料阀，所述的固液分离快速放料阀的入口与罐底板中的出口连通，所述的罐盖中设置有一个加料口。
进一步的，所述的罐底板、或者筒体、或者罐盖上连接有压力表。
进一步的，所述的罐盖中设置有取样管，所述的取样管延伸到筒体内。
进一步的，所述的罐盖中设置有至少一个传感器插孔。
进一步的，所述的罐盖与筒体上端之间设置有一个法兰，罐盖与筒体通过所述的法兰连接固定。
进一步的，所述的加料口通过管道与一个补料泵连接。
进一步的，所述的罐盖中设置有取样管，所述的取样管延伸到筒体内，取样管内设置有一个温度传感器，所述的温度传感器通过线路与一个输入输出转换电路连接，所述的罐盖中设置有传感器插孔，所述的传感器插孔内设置有PH电极、溶氧电极和氧化还原电极，所述的PH电极、溶氧电极和氧化还原电极分别通过线路与所述的输入输出转换电路连接，所述的热交换盘管与一个热交换介质管道连接，所述的热交换介质管道中设置有一个控温自动阀，所述的控温自动阀的控制端通过线路与所述的输入输出转换电路连接，所述的加料口通过管道与一个补料泵连接，所述的补料泵的控制端通过线路与所述的输入输出转换电路连接，所述的电机上连接有一个测速装置，所述的电机的控制端连接有一个调速器，所述的测速装置和调速器分别通过线路与所述的输入输出转换电路连接，所述的输入输出转换电路上连接有一个工控机。
进一步的，所述的补料泵是蠕动泵。
进一步的，所述的电机是减速电机。
本实用新型的工作原理是固形物与溶液通过加料口进入筒体内，在轴向流搅拌浆作用下混合并进行化学反应，轴向流搅拌桨既提供高效的混合效果又防止固体在底部的沉积，同时较小的剪切力可以减少固体的破损，热交换盘管为反应过程提供适合的温度环境。反应完成后，混合物通过罐底板中的过滤网和固液分离快速放料阀，实现固液原位快速分离，过滤网具有理想的气体分布功能，固液分离快速放料阀可以实现分别排放液体和固形物、或者固液同时排放，此外，整个反映过程中的搅拌速度、温度、PH值、溶氧、氧化还原等指标都可以通过传感器将输入输出信号传送至工控机，并根据设定值加以实时调节。
本实用新型与已有技术相对照，其效果是积极和明显的。本实用新型通过在反应罐的底部设置过滤网、固液分离快速放料阀，彻底解决了固液反应器中的固液原位快速分离的问题，满足了反应及分离一体化的要求，提供了可控制固液接触时间和快速更换溶液的可能，同时过滤网相对于现有的气体分布环具有更好的气体分布功能，利用固液分离快速放料阀实现分别排放液体和固形物、或者固液同时排放；轴向流搅拌桨既提供高效的混合效果又防止固体在底部的沉积，同时较小的剪切力减少了固体的破损；配置多参数检测和控制，可以对反应过程进行调控，实现根据不同反应特性对反应温度、pH值、溶解氧、压力、混合效果、补料量进行优化和放大。
图1是本实用新型的用于固液反应及分离的自控反应器的结构示意图；图2是本实用新型的用于固液反应及分离的自控反应器的控制原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的用于固液反应及分离的自控反应器，由支撑架1、反应罐和搅拌器12构成，其中，所述的反应罐由罐底板3、筒体6和罐盖9构成，所述的筒体6固定设置在所述的罐底板3上，所述的罐盖9固定设置在筒体6上，罐底板3与所述的支撑架1固定连接，所述的搅拌器12固定设置在罐盖9的上侧，搅拌器12中设置有一个搅拌轴，所述的搅拌轴向下穿过罐盖9并延伸到筒体6内，筒体6内的搅拌轴上固定设置有轴向流搅拌浆5，搅拌器12的上方设置有一个电机13，所述的电机13与支撑架1固定连接，电机13的输出轴与搅拌器12的动力输入轴连接，筒体6内设置有热交换盘管7，所述的热交换盘管7与罐盖9固定连接，罐底板3中设置有一个出口，所述的出口上覆盖设置有一个过滤网4，罐底板3的下侧固定连接有一个固液分离快速放料阀2，所述的固液分离快速放料阀2的入口与罐底板3中的出口连通，所述的罐盖9中设置有一个加料口10。
进一步的，所述的罐盖9上连接有压力表11。
进一步的，所述的罐盖9中设置有取样管14，所述的取样管14延伸到筒体6内。
进一步的，所述的罐盖9中设置有一个传感器插孔15和一个传感器插孔16。
进一步的，所述的罐盖9与筒体6上端之间设置有一个法兰8，罐盖9与筒体6通过所述的法兰8连接固定。
如图2所示，所述的加料口10通过管道与一个补料泵22连接。
进一步的，所述的罐盖9中设置有取样管14，所述的取样管14延伸到筒体内，取样管14内设置有一个温度传感器25，所述的温度传感器25通过线路与一个输入输出转换电路29连接，所述的罐盖9中设置有传感器插孔，所述的传感器插孔内设置有PH电极26、溶氧电极27和氧化还原电极28，所述的PH电极26、溶氧电极27和氧化还原电极28分别通过线路与所述的输入输出转换电路29连接，所述的热交换盘管7与一个热交换介质管道连接，所述的热交换介质管道中设置有一个控温自动阀21，所述的控温自动阀21的控制端通过线路与所述的输入输出转换电路29连接，所述的加料口10通过管道与一个补料泵22连接，所述的补料泵22的控制端通过线路与所述的输入输出转换电路29连接，所述的电机13上连接有一个测速装置23，所述的电机13的控制端连接有一个调速器24，所述的测速装置23和调速器24分别通过线路与所述的输入输出转换电路29连接，所述的输入输出转换电路29上连接有一个工控机30。
进一步的，所述的补料泵22是蠕动泵。
进一步的，所述的电机13是减速电机。
权利要求1.一种用于固液反应及分离的自控反应器，由支撑架、反应罐和搅拌器构成，其特征在于所述的反应罐由罐底板、筒体和罐盖构成，所述的筒体固定设置在所述的罐底板上，所述的罐盖固定设置在筒体上，罐底板与所述的支撑架固定连接，所述的搅拌器固定设置在罐盖的上侧，搅拌器中设置有一个搅拌轴，所述的搅拌轴向下穿过罐盖并延伸到筒体内，筒体内的搅拌轴上固定设置有轴向流搅拌浆，搅拌器的上方设置有一个电机，所述的电机与支撑架固定连接，电机的输出轴与搅拌器的动力输入轴连接，筒体内设置有热交换盘管，所述的热交换盘管与罐盖、或者罐底板、或者筒体固定连接，罐底板中设置有一个出口，所述的出口上覆盖设置有一个过滤网，罐底板的下侧固定连接有一个固液分离快速放料阀，所述的固液分离快速放料阀的入口与罐底板中的出口连通，所述的罐盖中设置有一个加料口。
2.如权利要求1所述的用于固液反应及分离的自控反应器，其特征在于所述的罐底板、或者筒体、或者罐盖上连接有压力表，所述的压力表的测量端口与筒体内部连通。
3.如权利要求1所述的用于固液反应及分离的自控反应器，其特征在于所述的罐盖中设置有取样管，所述的取样管延伸到筒体内。
4.如权利要求1所述的用于固液反应及分离的自控反应器，其特征在于所述的罐盖中设置有至少一个传感器插孔。
5.如权利要求1所述的用于固液反应及分离的自控反应器，其特征在于所述的罐盖与筒体上端之间设置有一个法兰，罐盖与筒体通过所述的法兰连接固定。
6.如权利要求1所述的用于固液反应及分离的自控反应器，其特征在于所述的加料口通过管道与一个补料泵连接。
7.如权利要求1所述的用于固液反应及分离的自控反应器，其特征在于所述的罐盖中设置有取样管，所述的取样管延伸到筒体内，取样管内设置有一个温度传感器，所述的温度传感器通过线路与一个输入输出转换电路连接，所述的罐盖中设置有传感器插孔，所述的传感器插孔内设置有PH电极、溶氧电极和氧化还原电极，所述的PH电极、溶氧电极和氧化还原电极分别通过线路与所述的输入输出转换电路连接，所述的热交换盘管与一个热交换介质管道连接，所述的热交换介质管道中设置有一个控温自动阀，所述的控温自动阀的控制端通过线路与所述的输入输出转换电路连接，所述的加料口通过管道与一个补料泵连接，所述的补料泵的控制端通过线路与所述的输入输出转换电路连接，所述的电机上连接有一个测速装置，所述的电机的控制端连接有一个调速器，所述的测速装置和调速器分别通过线路与所述的输入输出转换电路连接，所述的输入输出转换电路上连接有一个工控机。
8.如权利要求7所述的用于固液反应及分离的自控反应器，其特征在于所述的补料泵是蠕动泵。
9.如权利要求7所述的用于固液反应及分离的自控反应器，其特征在于所述的电机是减速电机。
专利摘要一种用于固液反应及分离的自控反应器，由支撑架、反应罐和搅拌器构成，反应罐由罐底板、筒体和罐盖构成，罐底板与支撑架连接，搅拌器设置在罐盖的上侧，搅拌器中的搅拌轴向下穿过罐盖并延伸到筒体内，搅拌轴上设置有轴向流搅拌浆，搅拌器上方设置有电机，电机与支撑架连接，筒体内设置有热交换盘管，罐底板中设置有一个出口，出口上覆盖设置有过滤网，罐底板的下侧固定连接有一个固液分离快速放料阀，固液分离快速放料阀的入口与罐底板中的出口连通，罐盖中设置有一个加料口。本实用新型解决了固液反应器中的固液原位快速分离的问题，满足了反应及分离一体化的要求，提供了可控制固液接触时间和快速更换溶液的可能，可以对反应过程进行调控。
文档编号B01J8/10GK2915247SQ200620043429
公开日2007年6月27日 申请日期2006年6月29日 优先权日2006年6月29日
发明者干燕, 戚良华, 吴忠杰 申请人:上海保兴生物设备工程有限公司