CN118718895A - 一种碳四原料加工用反应罐 - Google Patents

Abstract

本发明属于碳四加工技术领域，尤其是涉及一种碳四原料加工用反应罐，包括罐体和监测机构，所述罐体包括开设于罐体侧壁上的进料口和催化剂通入孔，所述监测机构包括固定连接于罐体上壁的排出通道，所述排出通道的上下端分别设有上锥形通道和下锥形通道，所述上锥形通道的上端固定连接有封闭板，所述封闭板上固定连接有收纳管。本发明通过设置监测机构，在丁二烯经过排出通道时，由于狭管效应，会使得丁二烯加速通过排出通道，并通过丁二烯通过时的冲击力带动轴流扇叶转动，根据轴流扇叶的转速对碳四原料的催化速率进行实时的监测，便于工作人员在催化速率减弱时及时对反应进行调整，保证了碳四原料的加工效率。

Description

一种碳四原料加工用反应罐

技术领域

本发明属于碳四催化技术领域，尤其是涉及一种碳四原料加工用反应罐。

背景技术

碳四，通常指的是含有四个碳原子的有机化合物，这些化合物不仅在化工和工业生产中具有广泛的用途，而且是发展石油化工、有机原料的重要原料。碳四原料在生产加工过程中，需要通过金属钯催化剂对碳四原料中的丁二烯进行脱除，对碳四原料起到提纯作用的同时便于对丁二烯进行回收再利用。

但是，现有的反应罐在对碳四原料进行加工时，仍然存在如下技术问题：

1、在反应时，无法对碳四原料的催化速率进行实时的监测，无法在催化速率减弱时自动对反应进行调整，影响加工效率；

2、在反应过程中，无法保证催化剂的稳定性，导致催化剂稳定性降低的同时催化性能同步降低，进而降低了丁二烯的脱除效率。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术中提出的问题，提供一种能够根据轴流扇叶的转速对碳四原料的催化速率进行实时的监测，便于工作人员在催化速率减弱时及时对反应进行调整，保证了碳四原料的加工效率的碳四原料加工用反应罐。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种碳四原料加工用反应罐，包括罐体和监测机构，所述罐体包括开设于罐体侧壁上的进料口和催化剂通入孔，所述监测机构包括固定连接于罐体上壁的排出通道，所述排出通道的上下端分别设有上锥形通道和下锥形通道，所述上锥形通道的上端固定连接有封闭板，所述封闭板上固定连接有收纳管，所述排出通道的内壁上通过连接板转动安装有转筒，所述转筒上设有轴流扇叶。

优选地，所述排出通道、上锥形通道和封闭板均为透明材质制成。

优选地，还包括稳定机构，所述稳定机构用于保证碳四原料加工过程中催化剂的稳定性，所述稳定机构包括固定连接于转筒侧壁上的固定杆，所述固定杆远离转筒的一端密封滑动连接有离心筒，所述离心筒的内壁上设有第一弹簧，所述离心筒通过第一弹簧弹性连接于固定杆端部，所述固定杆的内部开设有输液通道，所述输液通道与转筒内部连通，所述固定杆的外壁上开设有多个与外界连通的线性阵列分布的排料孔，所述离心筒的外壁上设有连接杆，所述连接杆与滑动套筒固定连接，所述滑动套筒密封滑动连接于固定杆的外壁，所述罐体的上方设有储液筒，所述储液筒的外壁上通过连接管连通有导液块，所述转筒的顶部密封转动连接于导液块的底壁，所述转筒通过导液块和连接管与储液筒内部。

优选地，所述连接管内设有启闭阀。

优选地，所述转筒通过导液块和连接管与储液筒内部连通。

优选地，还包括搅拌机构，所述搅拌机构用于将加工中的碳四原料与催化剂搅拌混匀，所述搅拌机构包括与转筒同轴固定连接的搅拌轴，所述搅拌轴转动连接于罐体的内底壁，所述搅拌轴上线性阵列连接有多组搅拌杆，且每组所述搅拌杆圆周阵列，每组所述搅拌杆的下方均设有与搅拌轴连接的扰流机构。

优选地，所述扰流机构包括转动连接于搅拌轴外壁上的固定套筒，所述固定套筒固定连接于罐体的内壁，所述固定套筒的内部圆周阵列连接有多个扇形挡块，相邻两个所述扇形挡块和搅拌轴之间形成扰流空间，所述搅拌轴的侧壁上开设有滑槽，所述滑槽内密封滑动连接有推板，所述推板的侧壁上设有第二弹簧，所述推板通过第二弹簧弹性连接于滑槽的内壁，所述推板的侧壁上固定连接有推球，所述固定套筒的上方开设有与多个扰流空间连通的抽液孔，所述固定套筒的周侧壁上设有与多个与外界连通的排液孔。

优选地，每个所述抽液孔与排液孔内均设有单向阀。

与现有的技术相比，本碳四原料加工用反应罐的优点在于：

1、本发明通过设置监测机构，在丁二烯经过排出通道时，由于狭管效应，会使得丁二烯加速通过排出通道，并通过丁二烯通过时的冲击力带动轴流扇叶转动，根据轴流扇叶的转速对碳四原料的催化速率进行实时的监测，便于工作人员在催化速率减弱时及时对反应进行调整，保证了碳四原料的加工效率。

2、本发明通过设置稳定机构，当碳四原料催化速率逐步减弱时，丁二烯的排出速率逐步减弱，此时轴流扇叶的转速减弱，离心力减弱，离心筒得以在第一弹簧的弹力作用下滑动靠近转筒，从而将滑动套筒从排料孔处移开，在丁二烯排出速率越小时，排料孔开启的越多，稳定剂更多的排出至罐体内，从而根据催化剂的催化速率调节稳定剂的输送量，保证了催化剂的稳定性，提高催化剂的催化性能。

3、本发明通过设置搅拌机构，在转筒转动的过程中，带动与之同轴设置的搅拌轴进行转动，从而通过搅拌杆对反应进行搅拌混合，提高碳四原料与催化剂的接触效果，同时，搅拌轴的转动使其内部的推球相对于固定套筒进行圆周运动，使推球选择性的进入到各个扰流空间内部，使得固定套筒上方的原料不断的进入各个扰流空间内，并不断的从固定套筒侧壁的排液孔排出，对反应罐内的原料起到扰流作用，提高搅拌混合效果，进一步提高加工效率。

附图说明

图1是本发明提供的碳四原料加工用反应罐的立体结构示意图；

图2是本发明提供的碳四原料加工用反应罐的剖视图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是本发明提供的碳四原料加工用反应罐中稳定机构处的剖视图；

图5是本发明提供的碳四原料加工用反应罐中固定套筒处的俯视图。

图中，1、罐体；11、进料口；12、催化剂通入孔；2、监测机构；21、排出通道；22、上锥形通道；23、下锥形通道；24、封闭板；25、收纳管；26、转筒；27、轴流扇叶；3、稳定机构；31、固定杆；32、离心筒；33、第一弹簧；34、输液通道；35、排料孔；36、滑动套筒；37、储液筒；38、导液块；4、搅拌机构；41、搅拌轴；42、搅拌杆；43、扰流机构；431、固定套筒；432、扇形挡块；433、扰流空间；434、滑槽；435、推板；436、第二弹簧；437、推球；438、抽液孔；439、排液孔；5、连接杆。

具体实施方式

以下实施例仅出于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例一：

参照图1至图3，一种碳四原料加工用反应罐，包括罐体1和监测机构2，罐体1包括开设于罐体1侧壁上的进料口11和催化剂通入孔12，监测机构2包括固定连接于罐体1上壁的排出通道21，排出通道21的上下端分别设有上锥形通道22和下锥形通道23，上锥形通道22的上端固定连接有封闭板24，封闭板24上固定连接有收纳管25，排出通道21的内壁上通过连接板转动安装有转筒26，转筒26上设有轴流扇叶27。

其中，排出通道21、上锥形通道22和封闭板24均为透明材质制成，从而保证工作人员可透过排出通道21观察到轴流扇叶27的转速。

针对现有技术中无法对碳四原料的催化速率进行实时的监测，导致工作人员无法在催化速率减弱时及时对反应进行调整，影响加工效率的问题，本实施例设置监测机构2，在反应时，使不断产生的丁二烯通过下锥形通道23、排出通道21和上锥形通道22排出至收纳管25内，并进一步输送至指定位置，在丁二烯经过排出通道21时，由于狭管效应，会使得丁二烯加速通过排出通道21，并通过丁二烯通过时的冲击力带动轴流扇叶27转动，在碳四原料催化速率较快时，使得轴流扇叶27的转速较快，在催化速率减慢时，轴流扇叶27的转速随之减慢，从而根据轴流扇叶27的转速对碳四原料的催化速率进行实时的监测，便于工作人员在催化速率减弱时及时对反应进行调整，保证了碳四原料的加工效率。

实施例二：

参照图2和图4所示，与实施例一不同的是，本实施例在其基础上增加了稳定机构3，稳定机构3设置于转筒26上，用于保证碳四原料加工过程中催化剂的稳定性；

稳定机构3用于保证碳四原料加工过程中催化剂的稳定性，稳定机构3包括固定连接于转筒26侧壁上的固定杆31，固定杆31远离转筒26的一端密封滑动连接有离心筒32，离心筒32的内壁上设有第一弹簧33，离心筒32通过第一弹簧33弹性连接于固定杆31端部，固定杆31的内部开设有输液通道34，输液通道34与转筒26内部连通，固定杆31的外壁上开设有多个与外界连通的线性阵列分布的排料孔35，离心筒32的外壁上设有连接杆5，连接杆5与滑动套筒36固定连接，滑动套筒36密封滑动连接于固定杆31的外壁，罐体1的上方设有储液筒37，储液筒37的外壁上通过连接管连通有导液块38，转筒26的顶部密封转动连接于导液块38的底壁，转筒26通过导液块38和连接管与储液筒37内部连通。

其中，连接管内设有启闭阀，在实际使用时，通过启闭阀控制储液筒37内的稳定剂是否输送至转筒26内，在转筒26受轴流扇叶27驱动导致发生旋转后，开启启闭阀，此时储液筒37内的稳定剂能够输送至转筒26内，并进一步输送至输液通道34内，根据转筒26的转速控制对稳定剂的输送量，在反应完成后，轴流扇叶27不再转动，此时关闭启闭阀，使得稳定剂不再输送至罐体1内，避免对稳定剂造成浪费，此处启闭阀可设置在输液通道34内，避免残留的稳定剂输送至罐体1内，进一步避免浪费。

其中，转筒26通过导液块38和连接管与储液筒37内部连通，因此使得储液筒37内的稳定剂可在重力作用下自动流动至导液块38和转筒26内，保证稳定剂的输送。

针对现有技术中无法保证催化剂的稳定性，导致催化剂稳定性降低时催化性能同步降低，进而降低了丁二烯脱除效率的问题，本实施例通过设置稳定机构3，在轴流扇叶27转动的过程中，通过离心力的作用带动离心筒32于固定杆31的外壁滑动至最远端，当碳四原料催化速率逐步减弱时，丁二烯的排出速率逐步减弱，此时轴流扇叶27的转速减弱，离心力减弱，离心筒32得以在第一弹簧33的弹力作用下滑动靠近转筒26，从而将滑动套筒36从排料孔35处移开，在丁二烯排出速率越小时，排料孔35开启的越多，稳定剂更多的排出至罐体1内，从而根据催化剂的催化速率调节稳定剂的输送量，不仅保证了催化剂的稳定性，提高催化剂的催化性能，而且节约了稳定剂的使用量，减少加工成本，同时避免输送过多的稳定剂导致反应出现过大误差。

实施例三：

参照图2和图5所示，与实施例二不同的是，本实施例在其基础上增加了搅拌机构4，搅拌机构4设置于转筒26下方，用于将加工中的碳四原料与催化剂搅拌混匀；

搅拌机构4用于将加工中的碳四原料与催化剂搅拌混匀，搅拌机构4包括与转筒26同轴固定连接的搅拌轴41，搅拌轴41转动连接于罐体1的内底壁，搅拌轴41上线性阵列连接有多组搅拌杆42，且每组搅拌杆42圆周阵列，每组搅拌杆42的下方均设有与搅拌轴41连接的扰流机构43，扰流机构43包括转动连接于搅拌轴41外壁上的固定套筒431，固定套筒431固定连接于罐体1的内壁，固定套筒431的内部圆周阵列连接有多个扇形挡块432，相邻两个扇形挡块432和搅拌轴41之间形成扰流空间433，搅拌轴41的侧壁上开设有滑槽434，滑槽434内密封滑动连接有推板435，推板435的侧壁上设有第二弹簧436，推板435通过第二弹簧436弹性连接于滑槽434的内壁，推板435的侧壁上固定连接有推球437，固定套筒431的上方开设有与多个扰流空间433连通的抽液孔438，固定套筒431的周侧壁上设有与多个与外界连通的排液孔439。

其中，每个抽液孔438与排液孔439内均设有单向阀，因此在推球437从一个扰流空间433移动至另一个扰流空间433的过程中，一个扰流空间433内的可装填原料量将不断的增大，而另一个扰流空间433内的可装填原料量将不断的减小，由于单向阀的设置，使得原料不断的通过上方的抽液孔438输送至多个扰流空间433内，并且不断的通过侧面的排液孔439将多个扰流空间433内的原料排出，实现对于原料的扰流，使得原料反应时的运动轨迹更加不规则，从而提高碳四原料与催化剂的接触效果。

本实施例通过设置的搅拌机构4，在转筒26转动的过程中，带动与之同轴设置的搅拌轴41进行转动，从而通过搅拌杆42对反应进行搅拌混合，提高碳四原料与催化剂的接触效果，进而提高了加工效率，同时，搅拌轴41的转动使其内部的推球437相对于固定套筒431进行圆周运动，使推球437选择性的进入到各个扰流空间433内部，使得固定套筒431上方的原料不断的进入各个扰流空间433内，并不断的从固定套筒431侧壁的排液孔439排出，对反应罐内的原料起到扰流作用，提高搅拌混合效果，进一步提高加工效率。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：

在反应时，不断产生的丁二烯通过下锥形通道23、排出通道21和上锥形通道22排出至收纳管25处，并通过收纳管25将丁二烯进一步输送至另外设置的储存箱（图中未标出）内，在丁二烯经过排出通道21时，由于狭管效应，会使得丁二烯加速通过排出通道21，并通过丁二烯通过时的冲击力带动轴流扇叶27转动（此处搅拌机构4和扰流机构43整体的重量较小，使得丁二烯排出时速度和方向产生的升力和扭矩，足以带动轴流扇叶27转动，同时通过狭管效应可进一步保证轴流扇叶27的转动），由于在碳四原料催化速率较快时，使得轴流扇叶27的转速较快，在催化速率减慢时，轴流扇叶27的转速随之减慢，从而根据轴流扇叶27的转速对碳四原料的催化速率进行实时的监测；

在轴流扇叶27转动的过程中，通过离心力的作用带动离心筒32于固定杆31的外壁滑动至最远端，当碳四原料催化速率逐步减弱时，丁二烯的排出速率逐步减弱，此时轴流扇叶27的转速减弱，离心力减弱，离心筒32得以在第一弹簧33的弹力作用下滑动靠近转筒26，从而将滑动套筒36从排料孔35处移开，在丁二烯排出速率越小时，排料孔35开启的越多，稳定剂更多的排出至罐体1内，保证了催化剂的稳定性；

在转筒26转动的过程中，带动与之同轴设置的搅拌轴41进行转动，从而通过搅拌杆42对反应进行搅拌混合，提高碳四原料与催化剂的接触效果，同时，搅拌轴41的转动使其内部的推球437相对于固定套筒431进行圆周运动，使推球437选择性的进入到各个扰流空间433内部，使得固定套筒431上方的原料不断的进入各个扰流空间433内，并不断的从固定套筒431侧壁的排液孔439排出，对反应罐内的原料起到扰流作用，提高搅拌混合效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种碳四原料加工用反应罐，其特征在于，包括罐体（1）和监测机构（2），所述罐体（1）包括开设于自身侧壁上的进料口（11）和催化剂通入孔（12），所述监测机构（2）包括固定连接于罐体（1）上壁的排出通道（21），所述排出通道（21）的上下端分别设有上锥形通道（22）和下锥形通道（23），所述上锥形通道（22）的上端固定连接有封闭板（24），所述封闭板（24）上固定连接有收纳管（25），所述排出通道（21）的内壁上通过连接板转动安装有转筒（26），所述转筒（26）上设有轴流扇叶（27）。

2.根据权利要求1所述的碳四原料加工用反应罐，其特征在于，所述排出通道（21）、上锥形通道（22）和封闭板（24）均为透明材质制成。

3.根据权利要求1所述的碳四原料加工用反应罐，其特征在于，还包括稳定机构（3），所述稳定机构（3）用于保证碳四原料加工过程中催化剂的稳定性，所述稳定机构（3）包括固定连接于转筒（26）侧壁上的固定杆（31），所述固定杆（31）远离转筒（26）的一端密封滑动连接有离心筒（32），所述离心筒（32）的内壁上设有第一弹簧（33），所述离心筒（32）通过第一弹簧（33）弹性连接于固定杆（31）端部，所述固定杆（31）的内部开设有输液通道（34），所述输液通道（34）与转筒（26）内部连通，所述固定杆（31）的外壁上开设有多个与外界连通的线性阵列分布的排料孔（35），所述离心筒（32）的外壁上设有连接杆（5），所述连接杆（5）与滑动套筒（36）固定连接，所述滑动套筒（36）密封滑动连接于固定杆（31）的外壁，所述罐体（1）的上方设有储液筒（37），所述储液筒（37）的外壁上通过连接管连通有导液块（38），所述转筒（26）的顶部密封转动连接于导液块（38）的底壁，所述转筒（26）通过导液块（38）和连接管与储液筒（37）内部连通。

4.根据权利要求3所述的碳四原料加工用反应罐，其特征在于，所述连接管内设有启闭阀。

5.根据权利要求1所述的碳四原料加工用反应罐，其特征在于，还包括搅拌机构（4），所述搅拌机构（4）用于将加工中的碳四原料与催化剂搅拌混匀，所述搅拌机构（4）包括与转筒（26）同轴固定连接的搅拌轴（41），所述搅拌轴（41）转动连接于罐体（1）的内底壁，所述搅拌轴（41）上线性阵列连接有多组搅拌杆（42），且每组所述搅拌杆（42）圆周阵列，每组所述搅拌杆（42）的下方均设有与搅拌轴（41）连接的扰流机构（43）。

6.根据权利要求5所述的碳四原料加工用反应罐，其特征在于，所述扰流机构（43）包括转动连接于搅拌轴（41）外壁上的固定套筒（431），所述固定套筒（431）固定连接于罐体（1）的内壁，所述固定套筒（431）的内部圆周阵列连接有多个扇形挡块（432），相邻两个所述扇形挡块（432）和搅拌轴（41）之间形成扰流空间（433），所述搅拌轴（41）的侧壁上开设有滑槽（434），所述滑槽（434）内密封滑动连接有推板（435），所述推板（435）的侧壁上设有第二弹簧（436），所述推板（435）通过第二弹簧（436）弹性连接于滑槽（434）的内壁，所述推板（435）的侧壁上固定连接有推球（437），所述固定套筒（431）的上方开设有与多个扰流空间（433）连通的抽液孔（438），所述固定套筒（431）的周侧壁上设有与多个与外界连通的排液孔（439）。

7.根据权利要求6所述的碳四原料加工用反应罐，其特征在于，每个所述抽液孔（438）与排液孔（439）内均设有单向阀。