能够实现自动进出料的反应器单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工设备设计技术领域，具体是涉及一种能够实现自动进出料的反应器单元。
【背景技术】
[0002]反应器是一种用于实现反应过程的设备，广泛应用于化工、炼油、冶金、轻工等工业部门。反应器用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。反应器内常设有搅拌(机械搅拌、气流搅拌等)装置。在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。
[0003]常用反应器的类型有:①管式反应器。由长径比较大的空管或填充管构成，可用于实现气相反应和液相反应。②釜式反应器。由长径比较小的圆筒形容器构成，常装有机械搅拌或气流搅拌装置，可用于液相单相反应过程和液液相、气液相、气液固相等多相反应过程。用于气液相反应过程的称为鼓泡搅拌釜；用于气液固相反应过程的称为搅拌釜式浆态反应器。③有固体颗粒床层的反应器。气体或(和)液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程，包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、涓流床反应器等。④塔式反应器。用于实现气液相或液液相反应过程的塔式设备，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等。⑤喷射反应器。利用喷射器进行混合，实现气相或液相单相反应过程和气液相、液液相等多相反应过程的设备。⑥其他多种非典型反应器。如回转窑、曝气池等。
[0004]目前有关反应器的文献报道较多，例如公开号为CN101990457A的专利文献公开了一种管式反应器，包括:被布置在管式反应器壳体内的多个大体平行的反应管，所述反应管被间隔开，使得在操作期间传热流体能够在所述反应管之间流动，并且在所述反应管和所述传热流体之间传递热量；进口头，所述进口头限定了进口头空间，其中所述进口头空间与所述反应管的进口端流体连通，以及出口头，所述出口头包括出口头壳体和被定位在由所述出口头所限定的出口头空间内的至少一个插入件，其中所述插入件限定了出口头空间，所述出口头空间相对于由所述出口头所限定的出口头空间体积被减小，并且其中所述体积被减小的出口头空间与所述反应管的出口端流体连通并与反应器出口流体连通。
[0005]上述文献报道的反应器与目前市场上常见的反应器类似，都需要配置进料驱动机构，例如对于液体物料需要加料泵，对于固定物料需要外置的进料绞龙等，设置安装管式反应器本身、以及设置这些进料驱动机构需要占用较大的厂房空间，同时噪音污染严重，且容易造成物料外泄，对周围环境污染严重。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种能够实现自动进出料的反应器单元，能够实现物料的自动输送，不需要额外配置送料机构和出料机构，同时能够实现连续化生产。
[0007]—种能够实现自动进出料的反应器单元，包括:
[0008]带有第一进料口和第一出料口的进料管壳，该进料管壳内设有用于将物料从第一进料口送入进料管壳内的推进式进料搅拌桨；
[0009]带有第二进料口和第二出料口的出料管壳，该出料管壳内设有用于将物料从第二出料口送出的推进式出料搅拌桨；
[0010]所述的进料管壳的第一出料口和出料管壳的第二进料口通过转接管密封连通。
[0011]进料管壳和出料管壳的布置方式可根据需要选择直线型布置方式、U型布置方式等。为进一步降低设备占用空间，提高装置安装过程中的可调性，作为优选，所述的进料管壳和出料管壳呈U型布置；所述的推进式进料搅拌桨同轴设置在进料管壳顶部；所述的推进式出料搅拌桨同轴设置在出料管壳顶部。
[0012]第一进料口、第二出料口设置的位置可根据实际工艺需要确定，如下为两个优选的方案:
[0013]一种优选的方案为:所述的第一进料口设于进料管壳靠近底部的侧壁；所述的第二出料口设于出料管壳靠近底部的侧壁。采用这种方案时，进料比较平稳，反应过程中基本不受干扰，适于一些对流体流动平稳性要求较高的场合。
[0014]另外一种优选的方案为:所述的第一进料口设于进料管壳靠近顶部的侧壁，其位置与推进式进料搅拌桨对应；所述的第二出料口设于出料管壳靠近顶部的侧壁，其位置与推进式出料搅拌桨对应。采用该技术方案时，进料和出料速度快，同时推进式进料搅拌桨的推进作用下，物料进一步混合，体系更加均匀，适于各种反应体系。
[0015]推进式进料搅拌桨、推进式出料搅拌桨设置的位置可根据需要调整，为提高本发明能够实现自动进出料的反应器单元的功能性，作为优选，所述的进料管壳包括顶部的进料段、中部的一次换热段、底部的卸料段；所述的出料管壳包括顶部的出料段、中部的二次换热段、底部的送料段；所述的推进式进料搅拌桨设于所述进料段处，所述的推进式出料搅拌桨设于所述出料段处。采用该技术方案时，推进式进料搅拌桨、推进式出料搅拌桨不会与一次换热段、二次换热段等产生干涉，不会影响一次换热段、二次换热段设计和安装等。该技术方案所限定的反应器单元能够用于各种反应体系中，既可以用于常温反应体系，也可适用于需要加热、低温反应等。所述的一次换热段、二次换热段可采用各种结构的换热器结构，例如可采用管式换热器结构等。
[0016]作为另一种优选的方案，所述的第一进料口与所述的第二出料口位置等高。第一进料口和第二出料口等高设置，保证顺利进出料的同时，也简化了反应器单元的设计，提高了反应器单元的设计精度。
[0017]为便于实现自动控制，作为优选，所述的第一进料口处设有检测物料反应状态的在线检测装置，所述的转接管上设有合格品出料口，该合格品出料口处设有受所述在线检测装置控制的第一阀门。在线检测装置可选用多种装置，作为优选的技术方案，所述的在线检测装置为电极电压检测装置。该装置的检测原理是物料流经该检测装置的极性电极时，会显示出物料的电压值，将该电压值与反应完全时的理论电压值进行对比，由此判断反应完全程度，实现反应终点的自动化控制。该装置可从市场上购买得到。通过在线检测装置的检测结果，实施控制第一阀门的开闭，从而实现合格物料的出料，避免不必要的能耗浪费，同时保证了产品的质量。
[0018]为提高产品收率，可采用将不合格的物料回料，重新反应，为便于工业化连续生产，作为优选，所述的第二出料口通过第一回料管路与所述第一进料口连通，第一回料管路处设有受所述线检测装置控制的第二阀门。当检测装置检测到物料还未反应完全时，自动控制第二阀门开通，使得物料重新返回至进料管壳内进行连续反应，直至物料合格，产品出料。另外，采用该技术方案时，由于第一进料口和第二出料口等高，所以不需要提供额外的动力输入，物料通过自流作用即可实现回料反应，经济性强。
[0019]作为另一种优选的方案，所述的转接管上设有不合格品出料口，不合格品出料口通过第二回料管路与所述第一进料口连通，同时该不合格品出料口处设有受所述在线检测装置控制的第三阀门。当检测装置检测到物料还未反应完全时，自动控制第三阀门开通，使得物料重新返回至进料管壳内进行连续反应，直至物料合格，产品出料。采用该技术方案时，不合格物料能够快速的实现回料，根据需要，可在第二回料管路上设置加料泵，提高不合格物料的提升动力。
[0020]所述推进式进料搅拌桨、推进式出料搅拌桨可选择各种结构的具有进料和出料功能的推进式搅拌桨。例如可以采用螺旋式搅拌桨、桨叶式搅拌桨等。作为优选，所述的推进式进料搅拌桨、推进式出料搅拌桨均包括:搅拌轴、以及辐射状设置在搅拌轴四周的若干排搅拌叶，相邻两排搅拌叶之间交错设置。所述的推进式进料搅拌桨、推进式出料搅拌桨可选择通过电机机构驱动。
[0021]本发明的能够实现自动进出料的反应器单元中，根据需要，可设置温度检测机构，例如可在出料口处设置温度检测计；根据需要，也可在第一出料口处设置物料观测窗等；也可在转接管上设置取样口等。
[0022]与现有技术相比，本发明的有益效果体现在:
[0023](1)本发明的能够实现自动进出料的反应器单元即可作为单独的反应器使用，根据物料反应状态进行出料和回料；也可作为模块化的管式反应器使用，安装和布置方便，且占用空间少。
[0024](2)本发明的反应器单元，能够实现物料的自动输送，不需要额外配置送料机构和出料机构，节约成本，可用于各种反应体系。
[0025](3)本发明的反应器单元通过在线检测装置和阀门配合，可自动实现合格物料的物料和不合格物料的回料反应，适于工业化生产，同时保证了产品的质量。
[0026](4)本发明的反应器单元采用U型结构，可模块化生产，根据需要确定使用的模块数量，多台反应器单元形成迂回状布置方式，减少了设备占用空间。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的能够实现自动进出料的反应器单元的结构示意图。
[0028]图2为图1所示反应器单元的俯视结构示意图。
[0029]图3为本发明的能够实现自动进出料的反应器单元中推进式进料搅拌桨和推进式出料搅拌桨的结构示意图。
[0030]图4为本发明的能够实现自动进出料的反应器单元的另一种实施方式。
【具体实施方式】
[0031]如图1和图2和图3所示，一种能够实现自动进出