1.本实用新型属于化工机械领域，尤其涉及一种气液混合加热搅拌反应装置。
背景技术：2.在化工生产领域，传统的气液混合工艺往往是把气体原料吸收后在一定温度下进行搅拌反应。
3.普通的搅拌装置仅有简单的搅拌功能，无法实现在搅拌的同时进行气体通入以及温度的恒温控制。而且，加热源通常采用电加热模式，能耗较大且热传导不均匀。同时罐体内的结构不利于对罐腔的清洗和维护。
4.中国专利（申请号：201521066532.1）公开的“一种通气搅拌装置”，包括密闭壳体和搅拌机，搅拌机设置在密闭壳体顶部，搅拌机包括一根延伸至密闭壳体内的搅拌杆。密闭壳体下部的外侧连接设置有一根进气管，进气管包括一段延伸至密闭壳体内部的出气管，出气管的末端进行封堵，出气管的管壁上密布有微孔，所述进气管上设置有单向阀。通过进气管接入需要混合的气体，在搅拌的过程中，气体不断从密布的微孔中排入原料，增强了原料与气体的接触，有利于气体对搅拌过程的保护或者参与化学反应，提升了搅拌工作效率。此搅拌装置存在的缺陷是：不具备对混合物料的加热和恒温功能，而且仅有一根进气管通气，不能保证气液反应的均匀度。
5.中国专利（申请号：92225889.9）公开的“一种通气搅拌装置”，由安装于机架上并由传动机构驱动的搅拌轴、搅拌桨叶、进气帽、轴封件等组成，搅拌桨叶上装有若干小孔的通气支管，通过毂体上的气孔与搅拌轴的气体通道连通。气体入进气帽后，经过搅拌轴上的气体通道和搅拌桨上的通气支管小孔进入液体物料，保证通入气体的均匀性，减少逸出液面的气体量，提高气一液混合效果。此搅拌装置存在的缺陷是：搅拌轴和通气搅拌桨叶结构复杂，对制造材料和工艺要求高，加大制造成本，不易更换、清洗和维护。且只能进行常温下的反应，不具备对混合物料的加热和恒温功能。
技术实现要素：6.本实用新型目的在于，针对现有气液混合搅拌装置存在的上述缺陷，提供一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，该反应罐由罐体、搅拌装置、蒸汽加热装置和通气装置组成，其中的罐体分为三层，由内至外分别为料仓、浴仓和保温层，罐体顶部封闭并设置有加料口，底部罐体为锥形并连通有出料管；在罐体的浴仓中设置有蒸汽环管，在蒸汽环管周围的浴仓内注入导热介质；在料仓的底部设置有通气盘管，盘管上开有喷气孔。将需搅拌混合的液体从加料口加入，由通入蒸汽环管的热蒸汽利用导热介质对料仓的液体进行加热，再将需要与液体混合的气体通过通气盘管的喷气孔打入到液体中，在搅拌装置的作用下充分混合吸收形成饱和溶液，再加入反应溶液进行加热搅拌反应，反应完成后从罐体底部出料管排料。
7.本实用新型所述的一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，由罐体、搅拌装置、加热装
置和通气装置组成，所述的反应罐的罐体（28）是由上部的圆柱形罐体和下部的倒锥形罐体连接而成，其圆柱形罐体的侧壁包括三层，由内至外分别为料仓（11）、浴仓（10）和保温层（12），罐体（28）的顶部上开有加料口（3）和料仓排气口（24），在加料口（3）上对应设置有加料盖（1），在加料盖（1）上设置有玻璃观察孔（20）和拉手（2），罐体（28）的底部罐体为倒锥形，连通有出料管（19）；所述的搅拌装置由设置于罐体（28）顶部的电机（21）、穿过罐体（28）顶部伸入料仓（11）的搅拌转轴（31）和固定于搅拌转轴（31）上的多组搅拌桨叶（29）组成；所述的加热装置为蒸汽加热装置，由浴仓（10）、蒸汽环管（14）、蒸汽进汽管（5）、蒸汽出汽管（17）、电子温控阀（4）、温控探针（15）和导热介质（38）组成，蒸汽环管（14）为多层连通为一体的螺旋形环管，从上至下均匀布设于浴仓（10）内，其周围的浴仓（10）内注有导热介质（38），浴仓（10）的底部设置有温控探针（15），蒸汽环管（14）的进汽端与蒸汽进汽管（5）连通，其出汽端与蒸汽出汽管（17）连通，在蒸汽进汽管（5）上设置有电子温控阀（4），其温度信号输入端与温控探针（15）的信号输出端电连接，在浴仓（10）的顶部开有浴仓放气孔（25）；所述的通气装置由气体流量计（7）、进气管（9）、通气管（13）、通气盘管（30）、通气管可拆装接头（34）、可拆装卡扣（35）和盘管可拆装接头（36）组成，利用通气管可拆装接头（34）将通气管（13）上下两端分别与进气管（9）和通气盘管（30）连通并固定，利用可拆装卡扣（35）将通气盘管（30）固定于料仓（11）圆柱形侧壁的底部，通气盘管（30）由多段管体组成，利用盘管可拆装接头（36）将分段的通气盘管（30）连通为一体，在通气盘管（30）上均匀地开有若干个喷气孔（37）；所述的罐体（28）的外侧壁上分别设置有浴仓液位计（26）和料仓液位计（27），其中：浴仓液位计（26）的上、下接口分别与浴仓（10）的顶部和底部连通，料仓液位计（27）的上、下接口分别与料仓（11）的顶部和底部连通。
8.在料仓排气口（24）之上的对应位置设置有抽气罩（23），通过与之连通的抽气管（22）连通到气体处理设备。
9.通气盘管（30）的喷气孔（37）的孔径从通气盘管（30）的进气端至盘管末端由近至远逐渐增大。
10.所述的喷气孔（37）都设置于通气盘管（30）的底部。
11.在位于通气盘管（30）之下的倒锥形料仓（11）中设置有一组搅拌桨叶（29）。
12.在罐体（28）的底部设置有搅拌罐支脚（33）。
13.在蒸汽进汽管（5）和蒸汽出汽管（17）上分别设置有蒸汽进汽阀（6）和蒸汽出汽阀（16）；在进气管（9）上设置有通气阀门（8）；在出料管（19）上设置有出料阀（18）。
14.相较于现有的气液混合搅拌装置，本实用新型的一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐的有益效果是：
15.1、浴仓和料仓之间加装蒸汽环形管，以蒸汽作为热源，通过与导热介质进行热交换对料仓进行加热，大幅提升了加热均匀度和加热效率；
16.2、节省了配料准备，直接在罐体进行备料及反应，缩短了生产周期，减少中间步骤杂质的掺入，提高反应产物的产量、质量及纯度；
17.3、通过温控探针和电子温控阀，实现了温度的恒定和自动化控制；
18.4、通气盘管喷气孔开口向下和底层搅拌桨叶的设计，有利于搅拌时将通入气体打散和液体对气体的吸收，使其更易于充分混合吸收形成饱和溶液，提高饱和速率；
19.5、可拆装卡扣和可拆装接头的连接固定结构，便于对料仓和通气盘管的更换、清
理和维护。
附图说明
20.图1为本实用新型的立体结构示意图；
21.图2为本实用新型的蒸汽环管剖视结构示意图；
22.图3为本实用新型的浴仓内部结构剖面图；
23.图4为本实用新型的通气盘管结构示意图。
24.图例：1、加料盖，2、拉手，3、加料口，4、电子温控阀，5、蒸汽进汽管，6、蒸汽进汽阀，7、气体流量计，8、通气阀门，9、进气管，10、浴仓，11、料仓，12、保温层，13、通气管，14、蒸汽环管，15、温控探针，16、蒸汽出汽阀，17、蒸汽出汽管，18、出料阀，19、出料管，20、玻璃观察孔，21、电机，22、抽气管，23、抽气罩，24、料仓排气口，25、浴仓放气孔，26、浴仓液位计，27、料仓液位计，28、罐体，29、搅拌桨叶，30、通气盘管，31、搅拌转轴，32、浴仓排口，33、搅拌罐支脚，34、通气管可拆装接头，35、可拆装卡扣，36、盘管可拆装接头，37、喷气孔，38、导热介质。
具体实施方式
25.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例进行详细的说明。本实用新型所给出的实施例是便于更好地理解，但并不限定本实用新型。实施例中所使用的部件和材料，如无特殊说明，均为市售。
实施例
26.本实用新型所述的一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，由罐体、搅拌装置、加热装置和通气装置组成；所述的反应罐的罐体28是由上部的圆柱形罐体和下部的倒锥形罐体连接而成，其圆柱形罐体的侧壁包括三层，由内至外分别为料仓11、浴仓10和保温层12，罐体28的顶部上开有加料口3和料仓排气口24，在加料口3上对应设置有加料盖1，在加料盖1上设置有玻璃观察孔20和拉手2，罐体28的底部罐体为倒锥形，连通有出料管19；
27.所述的搅拌装置由设置于罐体28顶部的电机21、穿过罐体28顶部伸入料仓11的搅拌转轴31和固定于搅拌转轴31上的多组搅拌桨叶29组成；
28.所述的加热装置为蒸汽加热装置，由浴仓10、蒸汽环管14、蒸汽进汽管5、蒸汽出汽管17、电子温控阀4、温控探针15和导热介质38组成，蒸汽环管14为多层连通为一体的螺旋形环管，从上至下均匀布设于浴仓10内，其周围的浴仓10内注有导热介质38，浴仓10的底部设置有温控探针15，蒸汽环管14的进汽端与蒸汽进汽管5连通，其出汽端与蒸汽出汽管17连通，在蒸汽进汽管5上设置有电子温控阀4，其温度信号输入端与温控探针15的信号输出端电连接，在浴仓10的顶部开有浴仓放气孔25；
29.所述的通气装置由气体流量计7、进气管9、通气管13、通气盘管30、通气管可拆装接头34、可拆装卡扣35和盘管可拆装接头36组成，利用通气管可拆装接头34将通气管13上下两端分别与进气管9和通气盘管30连通并固定，利用可拆装卡扣35将通气盘管30固定于料仓11圆柱形侧壁的底部，通气盘管30由多段管体组成，利用盘管可拆装接头36将分段的通气盘管30连通为一体，在通气盘管30上均匀地开有若干个喷气孔37；
30.所述的罐体28的外侧壁上分别设置有浴仓液位计26和料仓液位计27，其中：浴仓液位计26的上、下接口分别与浴仓10的顶部和底部连通，料仓液位计27的上、下接口分别与料仓11的顶部和底部连通；
31.在所述的料仓排气口24之上的对应位置设置有抽气罩23，通过与之连通的抽气管22连通到气体处理设备；
32.所述的通气盘管30的喷气孔37的孔径从通气盘管30的进气端至盘管末端由近至远逐渐增大；
33.所述的喷气孔37都设置于通气盘管30的底部；
34.在位于通气盘管30之下的倒锥形料仓11中设置有一组搅拌桨叶29；
35.所述的罐体28的底部设置有搅拌罐支脚33；
36.在蒸汽进汽管5和蒸汽出汽管17上分别设置有蒸汽进汽阀6和蒸汽出汽阀16；在进气管9上设置有通气阀门8；在出料管19上设置有出料阀18；
37.如图1、2、3所示，反应罐的罐体28是由上部的圆柱形罐体和下部的倒锥形罐体连接而成，其圆柱形罐体的侧壁包括三层结构，由内至外分别为料仓11、浴仓10和保温层12；罐体28的顶部上开有加料口3和料仓排气口24，在加料口3上对应设置有加料盖1，在加料盖1上设置有利用钢化玻璃制作的玻璃观察孔20，用于运行时对料仓11内部的观察和监控；在加料盖1的上面固定有开闭加料盖1的拉手2；罐体28的倒锥形底部连通有出料管19，在出料管19上安装有出料阀18；料仓排气口24之上的对应位置固定有抽气罩23，通过抽气管22连通到气体处理设备，将从料仓排气口24溢出的料仓11中的气体抽取到气体处理设备；罐体28的外侧壁上分别固定有浴仓液位计26和料仓液位计27，其中：浴仓液位计26的上、下接口分别穿过保温层12与浴仓10的顶部和底部空间连通并固定，料仓液位计27的上、下接口分别穿过保温层12和浴仓10与料仓11的圆柱形罐体的顶部和底部空间连通并固定，上述液位计均采用耐高温玻璃管材制造，在管体上标示液位刻度；罐体28的底部安装有搅拌罐支脚33；
38.本反应罐的搅拌装置包括固定于罐体28顶部的电机21、穿过罐体28顶部伸入料仓11的搅拌转轴31和固定于搅拌转轴31上的多组搅拌桨叶29，其中，在位于通气盘管30之下的倒锥形料仓11中的搅拌转轴31上安装有一组搅拌桨叶29，有利于搅拌时将通入气体打散和液体对气体的吸收，将喷气孔37喷出的气体与料仓11中的液体进行更充分的搅拌混合；
39.本反应罐的加热装置是利用蒸汽对料仓11进行加热，加热装置由浴仓10、蒸汽环管14、蒸汽进汽管5、蒸汽出汽管17、电子温控阀4、温控探针15和导热介质38组成，浴仓10是位于圆柱形罐体的侧壁的料仓11和罐体28外壁之间的夹层空间，蒸汽环管14为多层连通为一体的螺旋形环管，从上至下均匀布设于浴仓10内，其周围的浴仓10内注有导热介质38，导热介质可选用水或者导热油等其他液体；浴仓10的底部设置有温控探针15，蒸汽环管14的进汽端与蒸汽进汽管5连通，其出汽端与蒸汽出汽管17连通，在蒸汽进汽管5和蒸汽出汽管17上分别安装有蒸汽进汽阀6和蒸汽出汽阀16；在蒸汽进汽管5上安装有电子温控阀4，其温度信号输入端与温控探针15的信号输出端电连接，可对电子温控阀4进行控制温控阀开启和关闭条件的阈值设置，依据温控探针15实时采集的导热介质的温度数据，自动控制温控阀的工作状态，达到保持浴仓10加热温度恒定的目的；在浴仓10的顶部开有若干个浴仓放气孔25，以避免浴仓10内压力过高，确保设备的安全运行；
40.如图1、2、3、4所示，本反应罐的通气装置由气体流量计7、进气管9、通气管13、通气盘管30、通气管可拆装接头34、可拆装卡扣35和盘管可拆装接头36组成，利用通气管可拆装接头34将通气管13的进气端与进气管9连通并固定，同时将通气管13的出气端与通气盘管30连通并固定，利用盘管可拆装接头36将多段通气盘管30连通，利用可拆装卡扣35将通气盘管30固定于料仓11圆柱形侧壁的底部。利用可拆装部件连通通气管13和通气盘管30，为的是便于对的通气管13和通气盘管30的拆装操作，以方便对料仓11内部、搅拌桨叶29和通气盘管30的定期清理、维护和部件更换，同时也便于在不需要通气体功能时可将通气管13和通气盘管30取出；
41.在通气盘管30的底部间隔均匀地开有若干个喷气孔37，使得所有的喷气孔37都开口朝下，喷气孔37的孔径尺寸从通气盘管30的进气端至盘管末端由近至远逐渐增大，如此可以确保喷气孔在喷气压力由近至远递减时保持相对一致喷气量，提升通入液体的气体均匀度，强化气液均衡混合吸收效果；
42.在进气管9上安装有通气阀门8。
43.本实用新型的一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐的运行流程及原理：
44.1、进行反应操作前先将浴仓10内注入水或导热介质后，根据反应所需的温度条件对电子温控阀4进行温度控制阈值的参数设置。
45.2、开启蒸汽进汽阀6，将蒸汽通入蒸汽环管14内，对浴仓10内的导热介质38进行热量交换，当温控探针15探测到导热介质38的温度达到设定的高位温度值，电子温控阀4会自动关闭；当探测温度达到设定的低位温度值，电子温控阀4会自动开启。以此来实现反应罐的反应温度相对恒定。
46.3、将定量的反应液a从加料口3倒入搅拌罐料仓11中，将加料盖1关闭，利用对料仓液位计27的观察控制加料总量。
47.4、打开搅拌装置，调至低速搅拌，开启料仓排气口24，将从料仓排气口24溢出的料仓11中的气体抽取到气体处理设备。
48.5、开启通气阀门8，将反应气体通过进气管9通入通气管13输送到带孔盘管30，反应气体通过喷气孔37喷出，由于喷气孔37方向下，利用底层搅拌桨叶29的转动可以将气体打的更散，增强了气液混合吸收效果，提高饱和速率。其间，通气阀门8可调节反应气体的流量大小及开闭，气体流量计7可观察反应气体的流量、流速。
49.6、经过一定时间混合搅拌，反应液a对反应气体已进行充分吸收，通过玻璃观察孔20观察反应液a和反应气体的吸收状态，当达到要求的饱和度时，将按一定比例配置好的反应液b从加料口3加入料仓11，比例配置可通过观察料仓液位计27的刻度进行控制。当充分搅拌一定时间后关闭搅拌装置。
50.7、加热装置继续对料仓11进行加热至设定温度，保持恒温继续进行反应。
51.8、反应完成后，开启出料阀18，将完成反应的气液混合体从出料管19送出，操作完成。
52.当反应罐需要清理、维护或更换部件以及不需要通气功能时，在不用拆卸搅
53.拌装置的情况下，可利用通气管可拆装接头34、可拆装卡扣35和盘管可拆装接头36的可重复拆装结构，依据需求对所述的通气装置进行拆除和再安装。
54.以上所述仅为本实用新型之较佳实施例，并非用以限定本实用新型的权利要求保
护范围。同时以上说明，对于相关技术领域的技术人员应可以理解及实施，因此其他基于本发明所揭示内容所完成的等同改变，均应包含在本权利要求书的涵盖范围内。
技术特征：1.一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，由罐体、搅拌装置、加热装置和通气装置组成，其特征在于：所述的反应罐的罐体（28）是由上部的圆柱形罐体和下部的倒锥形罐体连接而成，其圆柱形罐体的侧壁包括三层，由内至外分别为料仓（11）、浴仓（10）和保温层（12），罐体（28）的顶部上开有加料口（3）和料仓排气口（24），在加料口（3）上对应设置有加料盖（1），在加料盖（1）上设置有玻璃观察孔（20）和拉手（2），罐体（28）的底部罐体为倒锥形，连通有出料管（19）；所述的搅拌装置由设置于罐体（28）顶部的电机（21）、穿过罐体（28）顶部伸入料仓（11）的搅拌转轴（31）和固定于搅拌转轴（31）上的多组搅拌桨叶（29）组成；所述的加热装置为蒸汽加热装置，由浴仓（10）、蒸汽环管（14）、蒸汽进汽管（5）、蒸汽出汽管（17）、电子温控阀（4）、温控探针（15）和导热介质（38）组成，蒸汽环管（14）为多层连通为一体的螺旋形环管，从上至下均匀布设于浴仓（10）内，其周围的浴仓（10）内注有导热介质（38），浴仓（10）的底部设置有温控探针（15），蒸汽环管（14）的进汽端与蒸汽进汽管（5）连通，其出汽端与蒸汽出汽管（17）连通，在蒸汽进汽管（5）上设置有电子温控阀（4），其温度信号输入端与温控探针（15）的信号输出端电连接，在浴仓（10）的顶部开有浴仓放气孔（25）；所述的通气装置由气体流量计（7）、进气管（9）、通气管（13）、通气盘管（30）、通气管可拆装接头（34）、可拆装卡扣（35）和盘管可拆装接头（36）组成，利用通气管可拆装接头（34）将通气管（13）上下两端分别与进气管（9）和通气盘管（30）连通并固定，利用可拆装卡扣（35）将通气盘管（30）固定于料仓（11）圆柱形侧壁的底部，通气盘管（30）由多段管体组成，利用盘管可拆装接头（36）将分段的通气盘管（30）连通为一体，在通气盘管（30）上均匀地开有若干个喷气孔（37）；所述的罐体（28）的外侧壁上分别设置有浴仓液位计（26）和料仓液位计（27），其中：浴仓液位计（26）的上、下接口分别与浴仓（10）的顶部和底部连通，料仓液位计（27）的上、下接口分别与料仓（11）的顶部和底部连通。2.如权利要求1所述的一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，其特征在于：在料仓排气口（24）之上的对应位置设置有抽气罩（23），通过与之连通的抽气管（22）连通到气体处理设备。3.如权利要求1所述的一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，其特征在于：通气盘管（30）的喷气孔（37）的孔径从通气盘管（30）的进气端至盘管末端由近至远逐渐增大。4.如权利要求1所述的一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，其特征在于：所述的喷气孔（37）都设置于通气盘管（30）的底部。5.如权利要求1所述的一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，其特征在于：在位于通气盘管（30）之下的倒锥形料仓（11）中设置有一组搅拌桨叶（29）。6.如权利要求1所述的一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，其特征在于：在罐体（28）的底部设置有搅拌罐支脚（33）。7.如权利要求1所述的一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，其特征在于：在蒸汽进汽管（5）和蒸汽出汽管（17）上分别设置有蒸汽进汽阀（6）和蒸汽出汽阀（16）；在进气管（9）上设置有通气阀门（8）；在出料管（19）上设置有出料阀（18）。
技术总结本实用新型提供了一种蒸汽加热气液混合搅拌反应罐，由罐体、搅拌装置、蒸汽加热装置和通气装置组成。其中的罐体分为三层，由内至外分别为料仓、浴仓和保温层，罐体顶部设置有加料口，底部罐体为锥形并连通有出料管；在罐体的浴仓中设置有蒸汽环管，在蒸汽环管周围的浴仓内注有导热介质；在料仓的底部设置有通气盘管，盘管上开有喷气孔。将需混合反应的液体从加料口加入，由通入蒸汽环管的热蒸汽利用导热介质对料仓的液体进行加热，再将需要与液体混合的气体通过通气盘管的喷气孔打入到液体中，在搅拌装置的作用下充分混合吸收形成饱和溶液，再加入反应溶液进行加热搅拌反应，反应完成后从罐体底部出料管排料。成后从罐体底部出料管排料。成后从罐体底部出料管排料。
技术研发人员：陈惠敏 李豪生 郝浩博 刘权 安东海 付志龙 郑人豪 付应韬 李娜
受保护的技术使用者：昌吉学院
技术研发日：2022.01.06
技术公布日：2022/7/5
