CN211329397U - 一种用于合成生物树脂的反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于合成生物树脂的反应釜，包括釜体和出料装置，其特征在于，所述反应釜还包括搅拌装置和控温装置，所述搅拌装置包括螺带式搅拌桨、折叶式搅拌桨和侧壁刮板，所述螺带式搅拌桨和折叶式搅拌桨分别设在釜体内的中部和下部，所述侧壁刮板所在圆周的直径与所述釜体内腔直径相同，侧壁刮板通过连接杆与搅拌装置的搅拌轴连接；所述控温装置为包覆釜体外部侧面的加热夹套和冷却夹套，冷却夹套设在加热夹套的外部侧面；所述釜体底部安装出料装置，所述出料装置为上展式放料阀，上展式放料阀的阀盖在关闭时与釜体形成一个整体。

Description

一种用于合成生物树脂的反应釜

技术领域

本实用新型属于合成树脂设备技术领域，具体涉及一种用于合成生物树脂的反应釜。

背景技术

由低分子单体合成聚合物的反应称做聚合反应，这个过程简单说来就是由小分子变为大分子高聚物的过程，所谓树脂广义上就是指这种高分子聚合物或预聚物，所谓生物树脂就是指由酶解木质素单体合成的高分子聚合物。在合成高聚物即生物树脂时，需要在某种条件下，在一个密闭的釜体内进行反应聚合。生物树脂合成中，分子量会变大，具体体现为粘度增高，传统的反应釜因搅拌效率低，使得在合成生物树脂过程中，由于粘度增大导致物料混合困难，严重影响树脂的分子量分布，导致合成的生物树脂批次之间性能差异大，从而影响产品质量、增加生产成本。因此，生物树脂合成时需要一种搅拌效率高、温控快速准确的反应釜。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于合成生物树脂的反应釜，所述反应釜包括釜体、搅拌装置、控温装置和出料装置，所述搅拌装置包括螺带式搅拌桨、折叶式搅拌桨和侧壁刮板，所述螺带式搅拌桨和折叶式搅拌桨分别设在釜体内部的中部和下部，所述侧壁刮板所在圆周的直径与所述釜体内腔直径相同，侧壁刮板通过连接杆与搅拌装置的搅拌轴连接；所述控温装置为包覆釜体外部侧面的加热夹套和冷却夹套，冷却夹套设在加热夹套的外部侧面；所述釜体底部安装出料装置，所述出料装置为上展式放料阀，上展式放料阀的阀盖在关闭时与釜体形成一个整体。

所述釜体的中上部为圆柱体，底部为圆锥体。所述釜体为所述反应釜的主体反应装置，用于进行生物树脂的合成反应。

所述釜体的顶部设有可拆卸釜盖，釜盖与釜体通过法兰和螺栓能够密封连接，保证釜体内部的反应环境。所述釜盖上设有进料口、视镜和搅拌电机，所述搅拌装置的搅拌轴一端连接搅拌电机，另一端穿过釜盖，连接釜体内部的搅拌桨。所述视镜便于观察釜体内部的反应情况。

优选的，所述釜体下方设有支架，稳固支撑釜体，使得釜体底部与地面之间留有空间，便于设置所述出料装置。

所述搅拌轴穿过釜盖，连接釜体内部的螺带式搅拌桨、折叶式搅拌桨和侧壁刮板。所述螺带式搅拌桨位于釜体的中部，所述螺带式搅拌桨包括两根螺旋形桨叶，两根螺旋形桨叶相互缠绕形成侧面为沙漏形的螺带式搅拌桨，优选的，所述两根螺旋形桨叶相互缠绕形成的沙漏形侧面的数量为2-3个，且多个所述沙漏形侧面上下排列。

所述折叶式搅拌桨设置在所述釜体内的下部，优选的，所述折叶式搅拌桨设置在所述釜体内的底部，能够充分搅拌沉到釜体底部的反应物料。所述折叶式搅拌桨包括至少两个叶片，两个叶片的一端与搅拌轴连接，另一端悬空，用于搅拌釜体下部或底部的反应物料。优选的，所述折叶式搅拌桨包括四个叶片，其中两个叶片为一排，设为上下两排。

优选的，所述叶片一端与搅拌轴活动连接，并能够以连接处为轴，转动叶片的另一端，实现调节叶片角度的目的。优选的，所述两个叶片之间的夹角为40-50度。

本实用新型所述的螺带式搅拌桨和折叶式搅拌桨转动时，使得反应物料产生紊流，既有轴向的混合，又有径向的搅拌，加快了反应物料的交溶，提高了搅拌效率，底部折叶式搅拌桨转动搅拌反应釜体下部或底部的反应物料，解决了釜体下部或底部搅拌不到或不充分的问题。同时，当折叶式搅拌桨的叶片具有倾斜角度时，旋转时产生一个向上的涡流，螺带式搅拌桨形成一个向下的涡流，即螺带式搅拌桨的两个螺旋形桨叶与折叶式搅拌桨互成角度的两个叶片相互配合，在所述釜体内部形成上下对冲循环的流体流向，对反应物料进行充分的搅拌，使得反应更加充分完全，增加反应物料碰撞的机会，提高反应效率。

所述侧壁刮板通过连接杆与搅拌轴相连，所述连接杆带动侧壁刮板与搅拌轴一起转动。优选的，所述侧壁刮板与连接杆相互垂直，防止连接杆触碰阻碍螺带式搅拌桨的转动。所述侧壁刮板与釜体侧面的内壁相接触且平行，侧壁刮板所在圆周的直径与所述釜体内腔直径相同，转动时，侧壁刮板沿着釜体内壁运动，将附着在内壁上的反应物料或产品清除，使之返回釜体内腔主体中继续反应，提高反应效率和产品纯度。

所述侧壁刮板包括上刮板和下刮板，上刮板通过上连接杆与搅拌轴上部相连，下刮板通过下连接杆与搅拌轴下部相连，具体的，所述上连接杆位于螺带式搅拌桨上方，下连接杆位于螺带式搅拌桨下方。所述上刮板和下刮板的长度之和不小于螺带式搅拌桨的高度，即上刮板和下刮板的作用范围覆盖所述螺带式搅拌桨的作用范围，能够将附着在釜体内壁上的物料或产品都清除干净。

当所述上刮板和下刮板的长度之和大于螺带式搅拌桨的高度时，上刮板和下刮板静止和转动时均处于不同的竖直线上，即上刮板和下刮板位置错位，互不接触。

优选的，所述上连接杆的两端分别设有一个上刮板，下连接杆的两端分别设有一个下刮板，能够实现更充分的刮除效果。

所述螺带式搅拌桨、折叶式搅拌桨和侧壁刮板在釜体内相互配合，对反应物料形成径向、轴向、向上、向下的流动，并及时将釜体内壁附着的物料清除，返回到反应主体中，再对反应物料进行充分搅拌，提高反应效率和产品纯度。

所述控温装置为包覆釜体外部侧面的加热夹套和冷却夹套，冷却夹套设在加热夹套的外部侧面。所述加热夹套内部注入硅油作为加热介质，所述冷却夹套内部注入水作为冷却介质。本实用新型采用双夹套设计为所述釜体提供及时升温和降温的功能，在生物树脂合成的阶段需要不同的加热温度，所述加热夹套内的硅油加热响应迅速，然而降温较慢，依靠其自身的温度调节性能，无法满足快速降温的反应条件，影响反应进程；而在加热夹套外部增设冷却夹套，用水为介质能够及时为加热夹套降温，降温速率大大提高，适应不同的反应进程和温度条件，提高了生产效率且温度控制更加准确，提高反应效率和产品纯度。

优选的，所述加热夹套侧面设有一个进口和一个出口，用于进出硅油；冷却夹套侧面设有一个进口和一个出口，用于进出水。

所述搅拌装置和控温装置都是针对合成生物树脂的反应物料的特点而设计的，合成生物树脂过程中反应物料的粘度会逐渐增大，所述螺带式搅拌桨和折叶式搅拌桨针对釜体中部和下部的反应物料进行充分搅拌，所述侧壁刮板将釜体内壁的物料刮除并返回釜体主体内部，充分参与合成反应，因此，所述搅拌装置对釜体内部的反应物料进行充分搅拌和混合。所述控温装置配合合成生物树脂过程中所需的不同反应温度，及时升温和降温，精准控温，提高反应效率。所述搅拌装置和控温装置都是为了提供良好的反应条件而进行的特别设计。

所述上展式放料阀安装在所述釜体的底部，所述上展式放料阀的阀盖在关闭时与釜体形成一个整体。与传统球阀相比，不会存在反应不充分的料液囤积，使得反应更加充分，提高了产品的品质。同时，防止了物料在出口堆积而堵塞出口的现象。

附图说明

图1为用于合成生物树脂的反应釜的结构图。

图2为另一种可选的用于合成生物树脂的反应釜的结构图。

附图中，1--釜体，101-进料口，102-视镜，103-釜盖，104-搅拌电机，105-搅拌轴，2-螺带式搅拌桨，3-折叶式搅拌桨，4-上刮板，401-上连接杆，5-下刮板，501-下连接杆，6-加热夹套，7-冷却夹套，8-上展式放料阀。

具体实施方式

实施例1

本实施例的用于合成生物树脂的反应釜的结构如图1所示，反应釜包括釜体1、搅拌装置、控温装置和出料装置，搅拌装置包括螺带式搅拌桨2、折叶式搅拌桨3和侧壁刮板，螺带式搅拌桨2和折叶式搅拌桨3分别设在釜体1内的中部和底部，侧壁刮板与釜体1侧面的内壁相接触，并与搅拌装置的搅拌轴105连接；控温装置为包覆釜体1外部侧面的加热夹套6和冷却夹套7，冷却夹套7设在加热夹套6的外部侧面；釜体1底部安装出料装置，出料装置为上展式放料阀8。

釜体1的中上部为圆柱体，底部为圆锥体。釜体1的顶部设有可拆卸釜盖103，釜盖103与釜体1通过法兰和螺栓密封连接，保证釜体1内部的反应环境。釜盖103上设有进料口101、视镜102和搅拌电机104，搅拌装置的搅拌轴105一端连接搅拌电机104，另一端穿过釜盖103，连接釜体1内部的搅拌桨。视镜102便于观察釜体1内部的反应情况。

搅拌轴105穿过釜盖103，连接釜体1内部的螺带式搅拌桨2、折叶式搅拌桨3和侧壁刮板。螺带式搅拌桨2位于釜体1的中部，螺带式搅拌桨2包括两根螺旋形桨叶，两根螺旋形桨叶相互缠绕形成侧面为沙漏形的螺带式搅拌桨，两根螺旋形桨叶相互缠绕形成的沙漏形侧面的数量为2个，并上下排列。

折叶式搅拌桨3设置在釜体1内的底部，能够充分搅拌沉到釜体底部的反应物料。折叶式搅拌桨3包括四个叶片，每个叶片水平放置，其中两个叶片为一排，设为上下两排。叶片的一端与搅拌轴105连接，另一端悬空，用于搅拌釜体1底部的反应物料。

侧壁刮板通过连接杆与搅拌轴105相连，连接杆带动侧壁刮板与搅拌轴105一起转动。侧壁刮板与连接杆相互垂直，防止连接杆触碰阻碍螺带式搅拌桨2的转动。侧壁刮板与釜体1侧面的内壁相接触且平行，侧壁刮板所在圆周的直径与釜体1内腔直径相同，转动时，侧壁刮板沿着釜体1内壁运动，将附着在内壁上的反应物料或产品清除，使之返回釜体1内腔主体中继续反应，提高反应效率和产品纯度。

侧壁刮板包括上刮板4和下刮板5，上刮板4通过上连接杆401与搅拌轴105上部相连，下刮板5通过下连接杆501与搅拌轴105下部相连，上连接杆401位于螺带式搅拌桨2上方，下连接杆501位于螺带式搅拌桨2下方。上刮板4和下刮板5的长度之和等于螺带式搅拌桨2的高度，能够将附着在釜体1内壁上的物料或产品清除干净。上刮板4和下刮板5在静止和转动时均处于不同的竖直线上，即上刮板4和下刮板5位置错位，互不接触。

控温装置为包覆釜体1外部侧面的加热夹套6和冷却夹套7，冷却夹套7设在加热夹套6的外部侧面。加热夹套6内部注入硅油作为加热介质，冷却夹套7内部注入水作为冷却介质。在加热夹套6外部增设冷却夹套7，用水为介质能够及时为加热夹套6降温，降温速率大大提高，适应不同的反应进程和温度条件，提高了生产效率且温度控制更加准确，提高反应效率和产品纯度。

加热夹套6的进口和出口分别位于加热夹套6的底部和侧面，用于进出硅油；冷却夹套7的进口和出口分别位于冷却夹套7的底部和侧面，用于进出水。

加热夹套6和冷却夹套7内部分别安装第一热电偶和第二热电偶，第一热电偶连接釜体外部的加热电源，为加热夹套6内的硅油加热并控制加热温度，第二热电偶连接釜体外部的加热电源和冷水循环泵，通过冷水循环量及时降低硅油温度。

上展式放料阀8安装在釜体1的底部，上展式放料阀8的阀盖在关闭时与釜体1形成一个整体。上展式放料阀8不会存在反应不充分的料液囤积，使得反应更加充分，提高了产品的品质；同时，防止了物料在出口堆积而堵塞出口的现象。

实施例2

本实施例的用于合成生物树脂的反应釜的结构如图2所示，本实施例的折叶式搅拌桨3包括两个叶片，叶片一端与搅拌轴105活动连接，并能够以连接处为轴，转动叶片的另一端，实现调节叶片角度的目的。反应开始之前，手动调节两个叶片之间的夹角为40度。

上连接杆401的两端分别设有一个上刮板4，下连接杆501的两端分别设有一个下刮板5，上刮板4和下刮板5的长度之和等于螺带式搅拌桨2的高度，能够实现更充分的刮除效果。

本实施例的其它结构与实施例1的结构相同。

Claims (10)

1.一种用于合成生物树脂的反应釜，包括釜体和出料装置，其特征在于，所述反应釜还包括搅拌装置和控温装置，所述搅拌装置包括螺带式搅拌桨、折叶式搅拌桨和侧壁刮板，所述螺带式搅拌桨和折叶式搅拌桨分别设在釜体内的中部和下部，所述侧壁刮板所在圆周的直径与所述釜体内腔直径相同，侧壁刮板通过连接杆与搅拌装置的搅拌轴连接；所述控温装置为包覆釜体外部侧面的加热夹套和冷却夹套，冷却夹套设在加热夹套的外部侧面；所述釜体底部安装出料装置，所述出料装置为上展式放料阀，上展式放料阀的阀盖在关闭时与釜体形成一个整体。

2.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述釜体的顶部设有可拆卸釜盖，釜盖与釜体通过法兰和螺栓密封连接；所述釜盖上设有进料口、视镜和搅拌电机，所述搅拌装置的搅拌轴一端连接搅拌电机，另一端穿过釜盖，连接釜体内部的搅拌桨。

3.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述螺带式搅拌桨连接搅拌轴，并包括两根螺旋形桨叶，两根螺旋形桨叶相互缠绕形成侧面为沙漏形的螺带式搅拌桨，所述两根螺旋形桨叶相互缠绕形成的沙漏形侧面的数量为2-3个，且所述沙漏形侧面上下排列。

4.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述折叶式搅拌桨连接搅拌轴，并设置在所述釜体内的底部，所述折叶式搅拌桨包括至少两个叶片，叶片的一端与搅拌轴连接，另一端悬空，用于搅拌釜体下部或底部的反应物料。

5.根据权利要求4所述的反应釜，其特征在于，所述叶片一端与搅拌轴活动连接，并能够以连接处为轴，转动叶片的另一端，所述两个叶片之间的夹角为40-50度。

6.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述侧壁刮板与连接杆相互垂直，侧壁刮板与釜体侧面的内壁相接触且平行。

7.根据权利要求6所述的反应釜，其特征在于，所述侧壁刮板包括上刮板和下刮板，上刮板通过上连接杆与搅拌轴上部相连，下刮板通过下连接杆与搅拌轴下部相连，所述上连接杆位于螺带式搅拌桨上方，下连接杆位于螺带式搅拌桨下方。

8.根据权利要求7所述的反应釜，其特征在于，所述上刮板和下刮板的长度之和不小于所述螺带式搅拌桨的高度。

9.根据权利要求7所述的反应釜，其特征在于，所述上连接杆的两端分别设有一个上刮板，下连接杆的两端分别设有一个下刮板。

10.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述加热夹套内部注入硅油作为加热介质，所述冷却夹套内部注入水作为冷却介质，所述冷却夹套为加热夹套降温；

所述加热夹套侧面设有一个进口和一个出口，用于进出硅油；冷却夹套侧面设有一个进口和一个出口，用于进出水。

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