节能反应炉的制作方法

1.本发明涉及一种节能反应炉。


背景技术：

2.无水三氯化铝的氯化反应炉几乎敞开式，氯化反应是个放热反应，铝锭和氯气在炉子里燃烧，产生大量的热能，热能没有得到充分利用，造成巨大的浪费。热量散失到空气中，操作现场虽然有自控和排风，但是依然很热很脏，操作环境恶劣。同时需要消耗额外的能源进行排风和环境降温，造成能源的二次浪费。
3.铝锭在常温下直接投入高温的反应池，七八百度的巨大的温差会导致铝锭的爆裂现象，使得铝水迸出有可能烫伤工人。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的反应炉在用于三氯化铝制备时，铝锭下料过程中，铝锭温度与反应池温度相差过大导致爆裂的缺陷以及反应炉温度不能良好利用的缺陷，提供一种节能反应炉，能改善铝锭直接接触高温液体可能的爆裂问题，同时将大量的热能回收利用。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一种节能反应炉，包括封闭式的反应池和预热筒，预热筒设置于反应池的腔体内，预热筒的上端设有注料口，预热筒的下端设有下料口，下料口指向反应池的腔体下部，预热筒的下部设有下料通道，下料通道的内周面设置凸起的下料限位装置。
7.在本技术方案中，通过设置预热筒在反应池内，利用了反应池的高温，在用于三氯化铝制备时，对预热筒内的铝锭进行预热，使得铝锭提前加热或熔化同时设置凸起的下料限位装置，一定程度上限制了铝锭下料的大小，控制铝锭在预热筒内部的存留时间，直接铝锭达到设定的尺寸才能通过下料通道，从下料口掉落到正在反应的金属液体中，防止铝锭直接进入反应池内部的高温金属液体，造成爆裂现象。
8.较佳地，预热筒还包括储料部，储料部设置于预热筒的上部且与下料通道相连通，注料口与储料部的相连接，储料部的径向截面的面积大于下料通道的径向截面的面积。
9.在本技术方案中，为了达到一次可以下大量的铝锭，减少人工的效果，设置储料部在预热筒的上部。
10.较佳地，储料部的径向截面的面积朝向下料通道的方向逐渐减少。
11.在本技术方案中，对储料部的形状进行设置，达到储料部上部宽，下部窄的形状，使得储料部内部的铝锭可以滑落到下料通道中。
12.较佳地，预热筒还包括若干折流板，若干折流板交错设置于下料通道的内周面，任一折流板均不能封闭下料通道；折流板与预热筒的侧壁的夹角较佳地为90度。
13.在本技术方案中，设置折流板在下料通道中，在用于三氯化铝制备时当铝锭熔化至小块掉落时，可以依次流动或滚动至交错的折流板上，此时，铝锭进一步加热，熔化的时
间更长，还可以防止铝锭掉落至反应池内部正在反应的金属液体中时，溅起高温液体，造成危险，设置折流板较佳角度为90度，一方面可以尽可能的使得铝锭接受长时间高温预热，效果更好，另一方面也可以避免铝锭卡在折流板上造成资源浪费。
14.较佳地，节能反应炉还包括保温壳体，保温壳体环绕反应池设置，保温壳体与反应池之间设有间隙，间隙用于放置介质盐。
15.在本技术方案中，为了使得热量及时散出，防止温度过高，导致反应速度过快，造成风险，设置介质盐在反应池外部，及时吸收，内部热量。
16.较佳地，保温壳体还设有介质盐出口和介质盐入口，介质盐入口设置于介质盐出口的上方。
17.在本技术方案中，设置介质盐出口和介质盐入口，将吸收了热量的介质盐及时的带出，一方面将多余的热量及时带走，另外一方面，当需要保温时，也可以停止介质盐流动，达到保温节能的效果。
18.较佳地，节能反应炉还包括金属凸起，金属凸起设置于反应池的外周面，金属凸起与介质盐相接触。
19.在本技术方案中，为了获得更好的传热效果，基于热量转换的理论，扩大接触面积以获得更佳地换热效率。
20.较佳地，节能反应炉还包括第一隔热盖，第一隔热盖设置于注料口的上方，第一隔热盖能覆盖注料口。
21.在本技术方案中，通过设置第一隔热盖，防止注料口内的高温溢出，起到保温作用的同时，也提高安全性。
22.较佳地，节能反应炉还包括检修口和第二隔热盖，检修口设置于反应池的上方，第二隔热盖能覆盖检修口。
23.在本技术方案中，通过设置第二隔热盖，用于覆盖检修口，起到保温作用的同时，也提高安全性。
24.较佳地，节能反应炉还包括第一温度传感器，第一温度传感器的感应端插入反应池的内部，第一温度传感器的显示端在反应池的外部；
25.节能反应炉还包括第二温度传感器，第二温度传感器的感应端插入介质盐的内部，第二温度传感器的显示端在反应池的外部；
26.节能反应炉还包括生产管道和通气管道，生产管道和通气管道均连通反应池的内部与外部。
27.在本技术方案中，设置多个温度传感器实时监控各个位置的温度，以便控制反应池温度，在用于三氯化铝制备时通过通气管道将氯气通入反应池内部，加快放热反应，通过设置生产管道，将反应必备的其余材料通过生产管道输送至反应池内部。
28.本发明的积极进步效果在于：本发明的节能反应炉在用于三氯化铝制备时改善铝锭直接接触高温液体可能的爆裂问题，同时将大量的热能回收利用，解决了铝锭预热需要消耗额外能量的问题。
附图说明
29.图1为本发明整体结构示意图。
30.图2为本发明预热筒示意图。
31.图3为本发明整体结构俯视图。
32.附图标记说明：
33.反应池1
34.预热筒2
35.注料口3
36.下料口4
37.下料通道5
38.下料限位装置6
39.储料部7
40.折流板8
41.保温壳体9
42.间隙10
43.介质盐11
44.金属凸起12
45.第一隔热盖13
46.检修口14
47.第二隔热盖15
48.第一温度传感器16
49.第二温度传感器17
50.生产管道18
51.通气管道19
52.介质盐出口20
53.介质盐入口21
具体实施方式
54.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的、方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
55.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
56.如图1和图2所示，一种节能反应炉其包括封闭式的反应池1和预热筒2，预热筒2设置于反应池1的腔体内，预热筒2的上端设有注料口3，预热筒2的下端设有下料口4，下料口4指向反应池1的腔体下部，预热筒2的下部设有下料通道5，下料通道5的内周面设置凸起的下料限位装置6。当使用本节能反应炉时用于三氯化铝制备时，将所需反应的铝锭块通过注料口3放入预热筒2中预热，当铝锭块在预热筒2预热熔化后，其体积可以通过下料限位装置6后，从下料通道5通过，至下方的下料口4到达反应池1腔体内。
57.如图2所示，预热筒2还包括储料部7，储料部7设置于预热筒2的上部且与下料通道
5相连通，注料口3与储料部7的相连接，储料部7的径向截面的面积大于下料通道5的径向截面的面积。为了减少人工，在预热筒2上方设置的储料部7可以使得本节能反应炉一次加料的量变大，在储料部7存储大量的储料，如铝锭。
58.如图2所示，储料部7的径向截面的面积朝向下料通道5的方向逐渐减少。为了防止储料部7存储的铝锭在熔化后残留在储料部7中，设置上述结构，使得铝锭在重力作用下可以滑落至下料通道5中。
59.如图2所示，预热筒2还包括若干折流板8，若干折流板8交错设置于下料通道5的内周面，任一折流板8均不能封闭下料通道5；折流板8与预热筒2的侧壁的夹角较佳地为90度。当铝锭在预热筒2中被逐渐熔化后，铝液和尚未完全熔化的铝锭沿着交错设置的折流板8依次下落，在进入反应池1内进一步预热，同时，也减少了预热的铝锭和正在反应池1内部反应的液体的距离。
60.如图1所示，节能反应炉还包括保温壳体9，保温壳体9环绕反应池1设置，保温壳体9与反应池1之间设有间隙10，间隙10用于放置介质盐11。将介质盐11灌满反应池1与保温壳体9之间，起到保温作用。
61.其中，保温壳体9还设有介质盐出口20和介质盐入口21，介质盐入口21设置于介质盐出口20的上方。通过不断循环介质盐11，将反应池1多余热量传递至外部，同时也可以结合压力泵，加快或减慢介质盐11流动的速度，以此来控制反应池1的温度。
62.其中，节能反应炉还包括金属凸起12，金属凸起12设置于反应池1的外周面，金属凸起12与介质盐11相接触。设置金属凸起12，增大传热面积。
63.如图3所示，节能反应炉还包括第一隔热盖13，第一隔热盖13设置于注料口3的上方，第一隔热盖13能覆盖注料口3。节能反应炉还包括检修口14和第二隔热盖15，检修口14设置于反应池1的上方，第二隔热盖15能覆盖检修口14。通过设置第一隔热盖13和第二隔热盖15，分别覆盖注料口3和检修口14，当完成注料和检修后及时关闭，避免热量流失。
64.如图1所示，节能反应炉还包括第一温度传感器16，第一温度传感器16的感应端插入反应池1的内部，第一温度传感器16的显示端在反应池1的外部；节能反应炉还包括第二温度传感器17，第二温度传感器17的感应端插入介质盐11的内部，第二温度传感器17的显示端在反应池1的外部；节能反应炉还包括生产管道18和通气管道19，生产管道18和通气管道19均连通反应池1的内部与外部。通过采用设置第一温度传感器16和第二温度传感器17，监控反应池1温度和介质盐11温度，根据温度控制反应速度及介质盐11流动的速度，设置通气管道19，将在用于三氯化铝制备时反应必备的氯气输送至反应池1内部达到控制反应的功能，设置生产管道18，将反应必备的其余材料通过生产管道18输送至反应池1内部。
65.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。