具有擾流器的間歇反應器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種具有改進的擾流器安裝結構的間歇反應器。所述間歇反應器包括：用于容納反應物的反應器主體；攪拌槳葉，其安裝在所述反應器主體的內部，用于攪拌所述反應物；馬達，其與所述攪拌槳葉的旋轉軸連接，用于使所述攪拌槳葉旋轉；以及位于所述反應器主體的內壁和所述攪拌槳葉之間并且沿所述反應器主體的圓周方向彼此隔開安裝的多個擾流器。所述多個擾流器的每個包括沿所述反應器主體的徑向和圓周方向彼此毗鄰布置的多個管。
【專利說明】
具有擾流器的間歇反應器
技術領域
[0001]本發明涉及一種間歇反應器。更具體地，本發明涉及擾流器的安裝結構。
【背景技術】
[0002]典型的間歇反應器包括用于容納反應物的反應器主體、設置在反應器主體內以攪拌反應物的攪拌槳葉以及使攪拌槳葉旋轉的驅動馬達。此外，間歇反應器可以包括反應器套、擾流器以及回流冷凝器作為用于控制反應物溫度的組成元件。
[0003]擾流器被設置為流體流經以進行熱交換的管，并且被布置為遠離攪拌槳葉的外側并靠近反應器主體的內壁。擾流器在垂直方向上改變由于攪拌槳葉的旋轉的反應物圓周方向的流動而使反應物充分混合，并且通過與反應物熱交換提供溫控(即，熱控制)性能以保持反應物的溫度恒定。
[0004]然而，取決于擾流器的安裝形式，攪拌槳葉的尺寸以及擾流器的表面積(熱傳遞面積)的擴大存在限制。舉例來說，當擾流器沿反應器主體的徑向占據長的面積時，攪拌槳葉的尺寸不能夠增加，并且相應地反應物的攪拌性能以及反應性能不能夠無限地提高。此外，隨著反應器尺寸增加，相對于具有相同的擾流器結構的反應器的體積，擾流器的熱傳遞面積減少，并且相應地，擾流器的溫控性能劣化。
【發明內容】
[0005]技術問題
[0006]本發明致力于提供一種間歇反應器，其能夠通過擴大攪拌槳葉的尺寸或擾流器的熱傳遞面積之一來提高反應物的混合性能或改善反應物的熱控制性能。
[0007]技術方案
[0008]根據本發明的示例性實施方式的間歇反應器包括:用于容納反應物的反應器主體;設置在所述反應器主體中以攪拌所述反應物的攪拌槳葉；與所述攪拌槳葉的旋轉軸連接以使所述攪拌槳葉旋轉的馬達；以及多個擾流器，所述多個擾流器設置在所述反應器主體的內壁與所述攪拌槳葉之間，并且沿所述反應器主體的圓周方向彼此隔開布置。所述多個擾流器的每個包括多個管，所述多個管沿所述反應器主體的徑向和圓周方向彼此毗鄰地布置。
[0009]所述多個管與所述旋轉軸平行并且通過U形連接部件以曲折樣式彼此整體連接。所述多個管的一個可以穿透所述反應器主體的底部部分并且另一個管可以穿透所述反應器主體的側壁。
[0010]所述多個管可以包括以三角的樣式排布的至少三個管。此外，所述三個管中至少兩個管可以沿所述反應器主體的徑向排布。
[0011]或者，所述多個管可以以鋸齒形樣式排布。所述多個管可以包括以鋸齒形樣式排布同時形成兩列的至少五個管。所述兩列中的至少一列可與所述反應器主體的徑向平行。
[0012]有益效果
[0013]根據本發明的示例性實施方式，可以通過擴大攪拌槳葉的尺寸來提高反應物的渦流以及混合性能。此外，可以通過擴大擾流器的熱傳遞面積來改善反應物的熱控制性能同時使攪拌性能保持在與常規的情形相同的水平。
【附圖說明】
[0014]圖1為根據本發明的第一示例性實施方式的間歇反應器的示意圖。
[0015]圖2為圖1沿線1-1的橫截面示意圖。
[0016]圖3為根據對比實施例的間歇反應器的橫截面示意圖。
[0017]圖4為根據本發明的第二示例性實施方式的間歇反應器的橫截面示意圖。
[0018]-附圖標記說明-
[0019]100,200:間歇反應器20:反應器主體
[0020]31:攪拌槳葉32:旋轉軸
[0021]33:馬達40,401，50:擾流器
【具體實施方式】
[0022]下面將參考附圖更完整地描述本發明，其中示出本發明的示例性實施方式。如本領域的技術人員所了解，所描述的實施方式可以以各種不同的方式改變，這都不脫離本發明的精神或范圍。
[0023]圖1是根據本發明的第一示例性實施方式的間歇反應器的示意圖，而圖2是圖1沿線1-1的橫截面示意圖。
[0024]參考圖1和圖2，根據本發明的第一示例性實施方式的間歇反應器100包括用于容納反應物10的反應器主體20，設置在反應器主體20中以使反應物10旋轉的攪拌槳葉31，與攪拌槳葉31的旋轉軸32連接以使攪拌槳葉31旋轉的馬達33，以及設置在反應器主體20的內壁和攪拌槳葉31之間的多個擾流器40。
[0025]間歇反應器100例如可以是用于聚合反應的聚合反應器。反應器主體20可以由圓柱形側壁21、底部部分22和蓋部分23形成。雖然沒有圖示出，但是反應器主體20可以具有雙壁結構使得流體可以通過該壁循環以進行熱交換。即，可以在反應器主體20中設置熱交換套。
[0026]攪拌槳葉31、旋轉軸32以及馬達33形成攪拌裝置30。在反應器主體20的中間，旋轉軸32與馬達33連接。在反應器主體20中，攪拌槳葉31與旋轉軸32連接，并且攪拌槳葉31的長度方向與反應器主體20的徑向平行。
[0027]可以將一組攪拌槳葉31設置在旋轉軸32的較低端，或者可以將多組攪拌槳葉31在沿旋轉軸32的長度方向彼此隔開設置。單組的攪拌槳葉31由至少兩個攪拌槳葉31形成。在圖1和圖2中，兩個攪拌槳葉31示例性地設置在旋轉軸32的較低端，但是攪拌槳葉31的位置和數量不限于此。
[0028]攪拌槳葉31的攪拌性能影響間歇反應器100的反應性能。攪拌槳葉31包括槳式、螺旋槳式以及渦輪式，而在圖1和圖2中，示例性地圖示槳式攪拌槳葉31，但這不是限制性的。[0029 ]擾流器40將隨攪拌槳葉31的旋轉的反應物1的圓周方向流動改變為垂直方向流動從而適當地混合反應物10。此外，由于擾流器40由流體流經以進行熱交換的管形成，所以擾流器40還通過與反應物10熱交換來提供溫控功能以保持反應物10的溫度。
[0030]用于熱交換的流體可具有大約4°C至大約35°C之間的溫度，并且在高溫的情形下，流體可具有大約50 °C至大約200 °C之間的溫度。
[0031]將擾流器40沿反應器主體20的圓周方向彼此隔開設置。即，將多個擾流器40沿反應器主體20的圓周方向設置同時與攪拌槳葉31具有恒定的距離，并且優選地，這些擾流器沿圓周方向彼此等距隔開。
[0032]將與旋轉軸32平行的多個管41、42以及43以曲折樣式整體連接從而形成每個擾流器40。具體而言，擾流器40可以包括第一管41、通過U形第一連接部分44連接到第一管41的第二管42，以及通過U形第二連接部分45連接到第二管42的第三管43。第一管41可以穿透反應器主體20的底部部分22，并且第三管43可以穿透反應器主體20的側壁21。第一連接部分44的形狀和第二連接部分45的形狀不限于U形。
[0033]在本發明的第一示例性實施方式中，每個擾流器40包括第一管到第三管41、42和43，并且第一管到第三管41、42和43沿反應器主體20的徑向和圓周方向彼此毗鄰地布置。SP，一個管的至少一部分沿反應器主體20的徑向面向另一個管，并且另一個管的至少一部分沿反應器主體20的圓周方向面向其他管。
[0034]例如，可以將第一管到第三管41、42和43以三角的樣式彼此隔開排布。管的這種排列，可以減少擾流器40沿反應器主體20的徑向占據的面積以擴大攪拌槳葉31。攪拌槳葉31的擴大可以使得反應物1的攪拌和反應得到改善。
[0035]在這種情形中，可以將第一管到第三管41、42和43中的兩個管沿反應器主體20的徑向排布。由此，通過攪拌槳葉31旋轉的反應物10與擾流器40可以很好接觸，從而提高擾流器40的熱控制性能。
[0036]圖3圖示了根據對比實施例的間歇反應器的橫截面示意圖。
[0037]參考圖3，在根據對比實施例的間歇反應器101中的多個擾流器401的每個由沿反應器主體201的徑向排成一行的第一管到第三管411、421以及431形成。
[0038]參考圖2和圖3，根據本發明的第一示例性實施方式的第一管到第三管41、42和43與對比實施例的擾流器401具有相同的熱傳遞面積，并且相應地，它們提供大體相同的熱控制性能。
[0039]然而，在對比實施例中，擾流器401沿反應器主體201的徑向占據相對大的面積，并且相應地，需要減小攪拌槳葉311的尺寸以避免與擾流器401碰撞。也就是說，擾流器401限制攪拌槳葉311尺寸的擴大。
[0040]S卩，在本發明的第一示例性實施方式中，第一管到第三管41、42和43以三角的樣式密集排布，由此擾流器40不會沿反應器主體20的徑向占據很大面積。相應地，由于在根據本發明的第一示例性實施方式的間歇反應器100中可以擴大攪拌槳葉31的尺寸，所以反應物1的禍流增加并且可以提尚混合性能，從而提尚反應物1的制造質量。
[0041]圖4是根據本發明的第二示例性實施方式的間歇反應器的橫截面示意圖。
[0042]參考圖4，除了擾流器50由五個管51、52、53、54和55形成以外，根據本發明的第二示例性實施方式的間歇反應器200由與第一示例性實施方式的間歇反應器100相似的結構形成。與在第一示例性實施方式中相同的元件使用相同的參考數字，并且下文中，將主要描述與第一示例性實施方式不同的構造。
[0043]多個擾流器50被布置為沿反應器主體20的圓周方向彼此等距同時遠離攪拌槳葉31，并且每個擾流器50由與旋轉軸32平行并且以曲折樣式整體連接的第一管到第五管51、
52、53、54和 55 形成。
[0044]第一管到第五管51、52、53、54和55通過U形連接部分(未示出)彼此整體連接從而形成單個擾流器50。第一管到第五管51、52、53、54和55中的一個可以穿透反應器主體20的底部部分22，并且另一個管可以穿透反應器主體20的側壁21。
[0045]在本發明的第二示例性實施方式中，每個擾流器50包括第一管到第五管51、52、
53、54和55，并且第一管到第五管51、52、53、54和55沿反應器主體20的徑向和圓周方向彼此毗鄰地布置。即，一個管的至少一部分沿反應器主體20的徑向面向另一個管，并且另一個管的至少一部分沿反應器主體20的圓周方向面向另一個管。
[0046]例如，可以將第一管到第五管51、52、53、54和55排布成鋸齒形樣式同時形成兩列。在圖4中，連接在最右側的擾流器50中的第一管到第五管51、52、53、54和55的中心的虛鋸齒形連接線表示為點線。
[0047]在這種情形中，兩列中的至少一列可以沿反應器主體20的徑向排成一行。在這種情形中，通過攪拌槳葉31沿反應器主體20的圓周方向流動的反應物10與擾流器50之間的接觸面積增加，從而改善擾流器50的熱控制性能。
[0048]在圖4中，第一管到第三管51、52和53示例性地沿反應器主體20的徑向形成一列，并且第四管54和第五管55示例性地形成與其相鄰的另一列。
[0049]在本發明的第二示例性實施方式中，與圖3的對比實施例相比，形成擾流器50的管的數量增加同時攪拌槳葉31的寬度保持恒定，使得擾流器50的熱傳遞面積可以增加50%或更多。相應地，根據本發明的第二示例性實施方式的間歇反應器200可以有效地提高反應物10的熱控制性能同時保證與對比實施例的攪拌性能相同水平的攪拌性能。
[0050]雖然結合目前認為是實用的示例性實施方式來描述本發明，但應理解本發明不限于所公開的實施方式，而是，相反地，本發明意圖涵蓋包含在所附權利要求的精神和范圍內的各種變型和等同替換。
[0051 ] 工業實用性
[0052]根據本發明的示例性實施方式，通過擴大攪拌槳葉的尺寸可以增加反應物的渦流并且可以提高混合性能，并且可以擴大擾流器的熱傳遞面積同時使攪拌性能保持在與常規的情形的水平相同的水平，從而提高反應物的熱控制性能。
【主權項】
1.一種間歇反應器，其包括: 反應器主體，所述反應器主體用于容納反應物； 攪拌槳葉，所述攪拌槳葉設置在所述反應器主體中以攪拌所述反應物； 馬達，所述馬達與所述攪拌槳葉的旋轉軸連接以使所述攪拌槳葉旋轉；以及 多個擾流器，所述多個擾流器設置在所述反應器主體的內壁與所述攪拌槳葉之間，并且沿所述反應器主體的圓周方向彼此隔開布置， 其中，所述多個擾流器的每個包括多個管，所述多個管沿所述反應器主體的徑向和圓周方向彼此毗鄰地布置。2.如權利要求1所述的間歇反應器，其中，所述多個管與所述旋轉軸平行并且通過U形連接部以曲折樣式彼此整體連接。3.如權利要求2所述的間歇反應器，其中，所述多個管的一個穿透所述反應器主體的底部部分并且另一個管穿透所述反應器主體的側壁。4.如權利要求1至權利要求3中任一項所述的間歇反應器，其中，所述多個管包括以三角的樣式排布的至少三個管。5.如權利要求4所述的間歇反應器，其中，所述三個管中的至少兩個管沿所述反應器主體的徑向排布。6.如權利要求1至權利要求3中任一項所述的間歇反應器，其中，所述多個管以鋸齒形樣式排布。7.如權利要求6所述的間歇反應器，其中，所述多個管包括以鋸齒形樣式排布同時形成兩列的至少五個管。8.如權利要求7所述的間歇反應器，其中，所述兩列中至少一列與所述反應器主體的徑向平行。
【文檔編號】B01J19/18GK105873675SQ201480072202
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年12月18日
【發明人】丁基澤, 韓基道, 金泳助, 金孝錫, 尹景俊, 李惠媛
【申請人】韓化石油化學株式會社