反应器的制作方法

1.本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种反应器。


背景技术：

2.红土镍矿的湿法冶炼主要工序有酸浸、净化、镍钴沉淀，酸浸浸出液净化后需采用沉淀剂来进行镍、钴离子的沉淀，形成氢氧化镍钴浆料。例如，申请公布号为cn107400788a的发明专利申请公开了一种红土镍矿湿法冶炼方法，该方法中沉淀剂与镍钴溶液的反应在反应釜中进行，反应后产生的物质在分离设备中进行，导致工序繁琐、生产效率低。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本实用新型的实施例提出一种目标产物制备工序简单、生产效率高的反应器。
5.根据本实用新型实施例的反应器包括：
6.壳体，所述壳体限定出腔室，所述腔室包括反应区和位于所述反应区的下方的沉淀区，所述反应区的壁面上设有第一进口、第二进口和第一出口，所述沉淀区的壁面上设有第二出口，所述第一进口和所述第二进口中的每一者与所述第一出口在上下方向上错开布置；和
7.搅拌器，所述搅拌器包括搅拌叶片，所述搅拌叶片设在所述反应区内。
8.根据本实用新型实施例的反应器具有目标产物制备工序简单、生产效率高等优点。
9.在一些实施例中，所述第一进口和所述第二进口中的每一者设在所述反应区的上端，所述第二出口设在所述沉淀区的下端。
10.在一些实施例中，所述第一出口设有多个，多个所述第一出口沿所述反应区的周向间隔开地设置。
11.在一些实施例中，进一步包括夹套，所述夹套套设在所述壳体的壁面上，所述夹套上设有加热介质进口和加热介质出口。
12.在一些实施例中，进一步包括导流筒，所述导流筒包括沿上下方向延伸并贯通的筒体，所述筒体设在所述反应区内，所述搅拌叶片位于所述筒体内，所述第一进口和所述第二进口中的每一者设在所述筒体的上方，所述第一出口在上下方向上位于所述筒体的上端和下端之间。
13.在一些实施例中，进一步包括：
14.第一管体，所述第一管体的上端与所述第一进口相连或者所述第一管体的上端穿过所述第一进口，所述第一管体的一部分位于所述筒体内，且所述第一管体的下端位于所述搅拌叶片的上方；和
15.第二管体，所述第二管体的上端与所述第二进口相连或者所述第二管体的上端穿
过所述第二进口，所述第二管体的一部分位于所述筒体内，且所述第二管体的下端位于所述搅拌叶片的上方。
16.在一些实施例中，进一步包括：
17.多个第一环形折流板，多个所述第一环形折流板中的每一者与所述筒体的壁面相连，多个所述第一环形折流板中的每一者在内外方向上与所述反应区的壁面间隔开地设置；和
18.多个第二环形折流板，多个所述第二环形折流板中的每一者与所述反应区的壁面相连，多个所述第二环形折流板中的每一者在内外方向上与所述筒体的壁面间隔开地设置,多个所述第一环形折流板与多个所述第二环形折流板在上下方向上交替并间隔开地设置。
19.在一些实施例中，多个所述第一环形折流板和多个所述第二环形折流板中的每一者的倾角为45
°‑
65
°
。
20.在一些实施例中，多个所述第一环形折流板和多个所述第二环形折流板中的每一者在内外方向上的尺寸为l1，多个所述第一环形折流板在内外方向上与所述反应区的壁面的间距以及多个所述第二环形折流板在内外方向上与所述筒体的壁面的间距均为，所述l1与所述l2的比值为0.7-0.9。
21.在一些实施例中，所述壳体在上下方向上的尺寸和所述壳体在内外方向上的尺寸的比值为1.5-2.0。
附图说明
22.图1是根据本实用新型一个实施例的反应器的结构示意图。
23.附图标记：反应器100；
24.壳体1；反应区101；沉淀区102；第一进口103；第二进口104；第一出口105；第二出口106；主体107；第一法兰盘1071；上盖108；第二法兰盘1081；
25.搅拌器2；搅拌叶片201；电机202；搅拌轴203；
26.夹套3；
27.导流筒4；筒体401；
28.第一管体5；第二管体6；
29.第一环形折流板7；第二环形折流板8；
30.温度计9。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.如图1所示，根据本实用新型实施例的反应器包括壳体1和搅拌器2。
33.壳体1限定出腔室，腔室包括反应区101和位于反应区101的下方的沉淀区102，反应区101的壁面上设有第一进口103、第二进口104和第一出口105，沉淀区102的壁面上设有第二出口106，第一进口103和第二进口104中的每一者与第一出口105在上下方向上错开布
置。
34.搅拌器2包括搅拌叶片201，搅拌叶片201设在反应区101内。
35.壳体1限定出腔室，腔室包括反应区101和位于反应区101的下方的沉淀区102，反应区101的壁面上设有第一进口103、第二进口104和第一出口105。换言之，壳体1具有腔室以及与腔室连通的第一进口103、第二进口104、第一出口105和第二出口106。腔室包括反应区101和沉淀区102，沉淀区102设在反应区101的下方，第一进口103、第二进口104和第一出口105中的每一者对应反应区101设置，第二出口106对应沉淀区102设置。
36.由于反应区101和沉淀区102均位于壳体1的腔室内，沉淀区102位于反应区101的下方，因此，反应区101内生成的颗粒较大的产物会在沉淀区102内沉降、颗粒较小的产物则处于反应区101内。
37.利用本实用新型实施例的反应器100进行反应和分离时，第一反应物从第一进口103进入腔室的反应区101内，第二反应物从第二进口104进入腔室的反应区101内。利用搅拌器2的搅拌叶片201搅拌第一反应物和第二反应物，使第一反应物和第二反应物充分接触而发生反应。反应区101内生成的颗粒较小的第一产物处于反应区101内，并从第一出口105排出；反应区101内生成的颗粒较大的第二产物在沉淀区102内沉降，并从第二出口106排出，实现第一产物和第二产物的分离。
38.由此，根据本实用新型实施例的反应器100不仅可以实现第一反应物和第二反应物的反应，而且可以实现第一产物和第二产物的分离，从而目标产物制备过程中的反应和分离在同一设备中进行。与目标产物制备过程中的反应和分离在不同设备中进行的相关技术相比，通过利用根据本实用新型实施例的反应器100，能够简化目标产物制备过程的工序，提高产物的生产效率。
39.例如，该第一反应物为红土镍矿的湿法冶炼工艺过程中的沉镍钴底流，该第二反应物为石灰乳，该第一产物包括氢氧化镁和氢氧化镍钴，该第二产物为硫酸钙。需要说明的是，在反应区101内生成的硫酸钙的颗粒大于氢氧化镁和氢氧化镍钴中的每一者，在反应区102生成的氢氧化镁和氢氧化镍钴会留在反应区，并从第一出口排出；在反应区102生成的硫酸钙会在沉淀区102沉降，并从第二出口106排出。其中，氢氧化镍钴为目标产物，且氢氧化镍钴为氢氧化镍和氢氧化钴的混合物。
40.因此，根据本实用新型实施例的反应器100具有目标产物制备工序简单、生产效率高等优点。
41.下面以图1为例详细描述根据本实用新型实施例的反应器100。
42.反应器100包括壳体1和搅拌器2，壳体1限定出腔室。
43.例如，如图1所示，壳体1包括主体107和上盖108，主体107的上端设有第一法兰盘1071，上盖108的下端设有第二法兰盘1081，第一法兰盘1071和第二法兰盘1081通过螺栓密封相连。由此，利用主体107和上盖108限定出腔室。
44.腔室包括反应区101和位于反应区101的下方的沉淀区102，反应区101的壁面上设有第一进口103、第二进口104和第一出口105，沉淀区102的壁面上设有第二出口106。第一反应物从第一进口103进入反应区101内，第二反应物从第二进口104进入反应区101内。
45.第一进口103和第二进口104中的每一者与第一出口105在上下方向上错开布置。优选地，第一进口103和第二进口104中的每一者设在反应区101的上端，第二出口106设在
沉淀区102的下端。由此，可以为第一反应物和第二反应物提供更多的反应时间，以及为第二产物的沉降提供更多的沉降时间，从而有利于第一反应物和第二反应物充分进行反应，并有利于第一产物和第二产物彻底进行分离，进而有利于提高目标产物的产量和质量。
46.例如，如图1所示，第一进口103和第二进口104中的每一者设在上盖108的上端，第一出口105设在主体107的壁面上。
47.在一些实施例中，第一出口105设有多个，多个第一出口105沿反应区101的周向间隔开地设置。由此，一方面，第一产物可以从多个第一出口105排出，避免第一产物排出不及时而影响目标产物的生产效率；另一方面，第一产物通过多个第一出口105排出，可以利用多个第一出口105将第一产物分成多个部分，方便对各部分进行对应的其他工序。
48.例如，如图1所示，第一出口105设有两个，其中一个第一出口105排出的第一产物返回反应器100内与第二反应物再次发生反应，另一个第一出口105排出的第一产物进行镍钴分离工序。
49.优选地，壳体1在上下方向上的尺寸和壳体1在内外方向上的尺寸的比值为1.5-2.0。由此，可以使更多的第二产物在沉淀区沉降，提高第一产物和第二产物的分离效果。
50.其中，壳体1的径向与内外方向一致，壳体1的外表面在内外方向上相对壳体1的内表面邻近壳体1的轴线。其中，内外方向如图1的箭头a所示。
51.搅拌器2包括搅拌叶片201，搅拌叶片201设在反应区101内。由此，利用搅拌叶片201使第一反应物和第二反应物充分接触而充分反应。
52.具体地，搅拌器2进一步包括电机202和搅拌轴203，电机202安装在上盖108上，搅拌轴203穿过上盖108，且搅拌轴203可转动地密封安装在上盖108上。其中，搅拌叶片201与搅拌轴203相连，搅拌轴203与电机202相连。利用电机202驱动搅拌轴203转动，通过搅拌轴203带动搅拌叶片201转动，从而利用搅拌叶片201使第一反应物和第二反应物充分接触而发生反应。
53.在一些实施例中，反应器100进一步包括夹套3，夹套3套设在壳体1的壁面上，夹套3上设有加热介质进口和加热介质出口。
54.由此，加热介质从加热介质进口进入夹套3的内部，加热介质与壳体1的壁面进行换热后从夹套3的加热介质出口流出，以便利用加热介质对反应区101和沉淀区102的加热，从而使上述反应和分离在设定的温度范围内进行，进而有利于提高目标产物的产量和质量。其中，该设定的温度范围为利于第一反应物和第二反应物进行反应以及利于第一产物和第二产物进行分离的温度范围，该加热介质可以为导热油或热水。
55.优选地，反应器100进一步温度计9，温度计9设在反应区1的上端。由此，利用温度计9对反应区101的温度进行监测，并通过调节加热介质的温度，使反应区101处于设定为温度范围内。
56.在一些实施例中，反应器100进一步包括导流筒4，导流筒4包括沿上下方向延伸并贯通的筒体401，筒体401设在反应区101内，搅拌叶片201位于筒体401内。第一进口103和第二进口104中的每一者设在筒体401的上方，第一出口105在上下方向上位于筒体401的上端和下端之间。
57.由此，从第一进口103进入的第一反应物以及从第二进口104进入的第二反应物均先进入导流筒4内，利用导流筒4控制第一反应物和第二反应物的流速和方向，使第一反应
物和第二反应物在有限可控的反应区域内发生反应，从而更容易对反应区101内的反应进行控制，降低控制反应的难度。
58.上述导流筒4可以采用以下方式安装在壳体1上：例如，导流筒4进一步包括安装架，筒体401与安装架相连，安装架与反应区101的壁面相连。
59.在一些实施例中，反应器100进一步包括第一管体5和第二管体6，第一管体5的上端与第一进口103相连或者第一管体5的上端穿过第一进口103，第一管体5的一部分位于筒体401内，且第一管体5的下端位于搅拌叶片201的上方。第二管体6的上端与第二进口104相连或者第二管体6的上端穿过第二进口104，第二管体6的一部分位于筒体401内，且第二管体6的下端位于搅拌叶片201的上方。
60.第一管体5的下端位于搅拌叶片201的上方，第二管体6的下端位于搅拌叶片201的上方，能够避免第一管体5和第二管体6影响搅拌叶片201进行搅拌。
61.由此，利用第一管体5和第二管体6更容易将第一反应物和第二反应物引入导流筒4的设定位置处，更容易对反应区101内的反应进行控制，降低控制反应的难度。
62.例如，如图1所示，第一管体5的上端穿过第一进口103，第二管体6的上端穿过第二进口104。第一反应物从第一管体5的上端经第一进口103进入反应区101内，第二反应物从第二管体6的上端经第二进口104进入反应区101内。
63.反应器100进一步包括多个第一环形折流板7和多个第二环形折流板8。多个第一环形折流板7中的每一者与筒体401的壁面相连，多个第一环形折流板7中的每一者在内外方向上与反应区101的壁面间隔开地设置。多个第二环形折流板8中的每一者与反应区101的壁面相连，多个第二环形折流板8中的每一者在内外方向上与筒体401的壁面间隔开地设置,多个第一环形折流板7与多个第二环形折流板8在上下方向上交替并间隔开地设置。
64.由此，利用多个第一环形折流板7和多个第二环形折流板8能够改变包括第一产物和第二产物在内的混合物的流向和路径，从而为第二产物的沉降提供更优化的路径，更有效地实现第一产物和第二产物的分离。
65.优选地，多个第一环形折流板7和多个第二环形折流板8中的每一者的倾角为45
°‑
65
°
。即图1中的b为45
°‑
65
°
。由此，更利于第二产物的沉降，从而更有效地实现第一产物和第二产物的分离。
66.优选地，多个第一环形折流板7和多个第二环形折流板8中的每一者在内外方向上的尺寸为l1，多个第一环形折流板7在内外方向上与反应区101的壁面的间距以及多个第二环形折流板8在内外方向上与筒体401的壁面的间距均为l2，l1与l2的比值为0.7-0.9。由此，更利于第二产物的沉降，从而更有效地实现第一产物和第二产物的分离。
67.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
68.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
69.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
70.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
71.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
72.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。