專利名稱：低溫反應裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種化學反應裝置，具體地講是一種能在低溫狀態下進行化學反應的低溫反應裝置。
背景技術：
在化工、制藥、食品等行業的生產過程中，為獲得所需的化學產品，通常在制備過程中，其化學反應往往對溫度和壓力有一定的要求，大多數的化學反應要求在較高的溫度和壓力下進行，但也有部分行業的產品有些工序要求在低于或等于-20℃的低溫條件下進行。目前，一般的做法是使用普通的反應罐再配置專用的制冷系統，在反應過程中，將鹽水或酒精通過制冷系統制冷后作為冷源用泵在反應罐夾套內強制循環，以達到低溫反應的目的。這種低溫反應裝置因為受制冷設備的限制，一般情況最低溫度只能達到-40℃，對于反應溫度要求低于-40℃的就無能為力，同時還需配置專用的制冷系統，增加了投資費用。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是克服傳統低溫反應裝置的不足，對反應罐和制冷系統進行改進，以實現化學物質能在低于-40℃的狀態下反應，同時降低生產成本。
本實用新型的主要功能是這樣實現的該低溫反應裝置包括攪拌系統、制冷系統、減速機支架、反應罐和密封件等，其中攪拌系統由電動機和減速機通過連軸器與攪拌漿連結組成；制冷系統設置在反應罐內，反應罐由橢圓形封頭罐蓋、圓柱形內膽、夾套及真空保溫外殼組成，罐蓋上兩側分別有加料口和溫度計套管，中間有支座，內膽、夾套及外殼之間焊成一致密封閉空間，在反應罐底部中間有一出料通道，出料通道末端裝有出料閥以控制出料；攪拌系統通過減速機支架與罐蓋上的支座固定在反應罐上，攪拌漿下端位于反應罐內膽中。
制冷系統包括液氮進口通道、氮氣放空通道和反應罐夾套，氮氣放空通道從反應罐夾套上端通過外殼伸出反應罐外，液氮進口通道從反應罐夾套底部另一側通過外殼伸出反應罐外；反應罐真空保溫外殼底部一側有外殼安全裝置和抽真空閥，其內部充滿絕熱材料，通過抽真空閥將外殼內部抽至10Pa以下真空。
本實用新型相比傳統的低溫反應裝置，在正常運作時溫度可達到-40℃--120℃，同時反應罐內的溫度可通過控制液氮的輸入量來進行調節，操作簡便，維護方便，運行時成本低。
圖1是本實用新型低溫反應裝置的結構示意圖，也是摘要附圖；圖2是本實用新型低溫反應裝置立體分解示意圖；圖3是本實用新型低溫反應裝置另一實施例的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型低溫反應裝置的反應罐由橢圓形封頭罐蓋8、圓柱形內膽7、夾套6及真空保溫外殼4組成，圓柱形內膽7是物料進行反應的主要場所。為了使反應進行得更充分、更完善、更均勻，電動機14和減速機13通過連軸器12與攪拌漿10連結組成攪拌系統，攪拌系統通過減速機支架11用螺栓16和螺母17固定連結在罐蓋8的支座18上，電動機14驅動攪拌漿10的漿葉對反應物料進行不斷攪拌。罐蓋8與攪拌漿10之間安裝有密卦件15，可以防止反應罐內的化學氣體介質泄漏。罐蓋8上安裝有溫度計套管19，在管內可插入溫度計，以便隨時測得反應物料的溫度，在罐蓋8上另一側還有加料口9，用以加入在內膽7中反應時所需的物料，罐蓋8與內膽7之間用螺柱21和螺母22固定密封連結。內膽7的外面有一夾套6，在夾套6中通入液氮，可吸收內膽7中物料反應時釋放出來的熱量，從而降低到所要求的溫度。同時，為保持罐內的低溫，夾套6外面有一真空保溫外殼4，外殼4與內膽7、夾套6焊成一致密的封閉空間，封閉空間內充裝絕熱材料23，并通過抽真空閥3抽真空至10Pa以下，形成一個可靠的低溫絕熱層。液氮進口通道25和氮氣放空通道20分別位于夾套6與真空保溫外殼4的底部之間與上部之間，與夾套6共同構成制冷系統，液氮通過液氮進口通道25輸入夾套6內，經汽化后由氮氣放空通道20排出。整個低溫反應裝置通過懸掛支座5固定在基礎上。
為了確保低溫反應罐的運行安全，在外殼4的下部還設有外殼安全裝置2，該裝置是利用外殼夾層內的高真空所引成的負壓進行密封的裝置，當內膽7、夾套6有微量泄漏時，外殼夾層內的真空就被破壞，使負壓成為正壓，原密封推閥就變成了釋放口了，使夾層內的壓力及時地得到釋放，從而保證反應罐的安全。在反應罐的下部中間還設有一出料通道24，物料的輸出通過出料閥1進行控制。整個低溫反應裝置的低溫工作部分的零部件全部采用0Cr18Ni9類低碳奧氏體不銹鋼，以保證低溫反應下有足夠的強度和韌性。
在正常工作時，應先關閉出料閥1，在液氮進口通道25通入液氮，與此同時，用溫度計控制液氮的流量，達到設定的溫度后，在加料口加入待反應的物料，同時攪拌漿開始攪拌，再根據溫度的變化進一步調整液氮的流量，使之穩定工作在所要求的溫度范圍內。溫度與流量的控制，可以人工進行，也可以用溫度傳感器經處理后帶動流量控制裝置自動反饋和調整。
在反應罐的容積比較大時，制冷系統還可增設環形盤管29以加強冷卻效果。如圖3所示，內膽腔內底部固定有盤管支撐26，環形盤管29纏繞在盤管支撐26上，其氮氣出口27和液氮進口28伸出內膽外。工作時，液氮進口通道25和盤管液氮進口29同時通入液氮，在內膽7內外同時制冷，經汽化后可迅速吸收內膽內的反應熱量，從而使較大容積的低溫反應罐正常工作。由于在內膽7中內置了盤管29，其攪拌漿10的漿葉也作了相應的改變，由原錨式改為槳式。
權利要求1.一種低溫反應裝置，它包括攪拌系統、制冷系統、減速機支架(11)、反應罐和密封件(15)，攪拌系統由電動機(14)、減速機(13)通過連軸器(12)與攪拌漿(10)連結組成；反應罐包括帶有加料口(9)、溫度計套管(19)與支座(18)的橢圓形封頭罐蓋(8)、圓柱形內膽(7)及夾套(6)；攪拌系統通過減速機支架(11)與支座(18)固定在反應罐上，攪拌漿(10)穿過罐蓋(8)伸入內膽(7)中，其特征在于制冷系統設置在反應罐內，反應罐的夾套(6)外側套有真空保溫外殼(4)，其內膽(7)、夾套(6)與外殼(4)焊成一致密的封閉空間，反應罐底部中間有一出料通道(24)，出料通道(24)的末端有一出料閥(1)。
2.按照權利要求1所述的低溫反應裝置，其特征在于所述的真空保溫外殼(4)底部一側有外殼安全裝置(2)和抽真空閥(3)，其內部充滿絕熱材料(23)，絕熱材料(23)可為珠光砂或珍珠巖，通過抽真空閥(3)將外殼內部抽至10Pa以下真空。
3.按照權利要求1所述的低溫反應裝置，其特征在于所述的制冷系統包括液氮進口通道(25)、氮氣放空通道(20)和反應罐夾套(6)，氮氣放空通道(20)位于夾套(6)上端，并通過外殼(4)伸出封閉空間上方；液氮進口通道(25)位于夾套(6)底端另一側，并通過外殼(4)伸出封閉空間下方。
4.按照權利要求3所述的低溫反應裝置，其特征在于所述的制冷系統還包括內膽(7)中的盤管(29)，盤管(29)纏繞在盤管支撐(26)上，盤管支撐(26)固定在內膽(7)的內腔底部，盤管(29)上的氮氣出口(27)和液氮進口(28)分別伸出于內膽(7)上方兩側。
專利摘要本實用新型公開了一種由攪拌系統、制冷系統、減速機支架、反應罐和密封件組成的低溫反應裝置。攪拌系統由電動機、減速機通過連軸器與攪拌漿連結組成;反應罐由帶有加料口、溫度計套管與支座的橢圓形罐蓋、圓柱形內膽及夾套和真空保溫外殼組成,反應罐底部中間有出料通道;攪拌系統通過減速機支架與支座固定連結在反應罐上;制冷系統設置在反應罐內,由液氮進口通道、氮氣放空通道和夾套組成。反應時,在制冷系統的夾套內通入液氮控制內膽的反應溫度,從加料口加入物料,同時攪拌槳開始攪拌物料,反應完的物料從出料通道排出。這樣,低溫反應裝置就可方便實現超低溫反應,而不需再另外配置制冷設備,既方便又安全,同時又降低了運作成本。
文檔編號B01J19/18GK2497861SQ0123458
公開日2002年7月3日 申請日期2001年9月7日 優先權日2001年9月7日
發明者徐天驥 申請人:寧波明欣化工機械有限責任公司