專利名稱：一種固相反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固相反應(yīng)器，主要涉及用于各類固體酸堿中和反應(yīng)生產(chǎn)有機(jī)鹽的固相反 應(yīng)器，利用此反應(yīng)器，可實(shí)現(xiàn)低溫下固體酸堿反應(yīng)生成鹽的過(guò)程。
背景技術(shù)：
固相反應(yīng)器是指能使化學(xué)反應(yīng)在固體狀態(tài)下進(jìn)行的反應(yīng)器，這類反應(yīng)器一般都被用于某 種特定化學(xué)反應(yīng)，沒(méi)有通用設(shè)備，例如專利CN0123812.5是關(guān)于聚維酮碘生產(chǎn)的固相反應(yīng)器， 專利CN922220490. x是關(guān)于變性淀粉生產(chǎn)的固相反應(yīng)器，專利CN88218842. 9是關(guān)于連續(xù)生產(chǎn) 變性淀粉的固相反應(yīng)器等。
本發(fā)明所指的固相反應(yīng)器，是可以專業(yè)用于固體酸和固體堿研磨進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備， 它是根據(jù)球磨機(jī)的基本原理發(fā)明的，可以在不需要加熱的情況下，通過(guò)球磨作用，使反應(yīng)物之 前進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),完成各種固體酸和固體堿生產(chǎn)固體鹽的過(guò)程。
所謂的固體酸是指在常溫下為固體狀態(tài)，如脫氫乙酸、山梨酸、擰檬酸、酒石酸等有機(jī) 酸。所謂的固體堿是指常溫下呈現(xiàn)固體狀態(tài)的無(wú)機(jī)堿，如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、 氫氧化鎂等固體堿，碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣等固體碳酸鹽。
傳統(tǒng)的酸堿反應(yīng)生成鹽的過(guò)程，都是在有水或其它溶劑存在的條件下，通過(guò)液-液反應(yīng)、 固-液反應(yīng)進(jìn)行的，反應(yīng)后生成的鹽要利用濃縮、結(jié)晶、干燥及溶劑回收等工序完成，在這些 工序中需要大量的能源、設(shè)備及生產(chǎn)場(chǎng)地。本發(fā)明的固相反應(yīng)器可以使固體酸堿在其中發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)生成鹽，具有節(jié)省能源，工藝簡(jiǎn)單，容易操作等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的固相反應(yīng)器主要由臥式球磨固相反應(yīng)罐、空氣冷卻系統(tǒng)、真空干燥除塵系統(tǒng)、 自動(dòng)控制器四大部分組成，具備研磨、溫濕度控制、化學(xué)反應(yīng)、排氣、真空干燥、篩分、防 塵7項(xiàng)主要功能。
臥式球磨固相反應(yīng)罐是一個(gè)直徑為800 3000mm長(zhǎng)度為600 6000rnm的不銹鋼反應(yīng)罐
體，是固相反應(yīng)器的核心組成部分，其一端加封頭，封頭上加一個(gè)中央進(jìn)料口和三個(gè)圍繞中
央進(jìn)料口呈品字型排列的添料口，此添料口上安裝有空氣過(guò)濾墊，它可以用于空氣的進(jìn)出；
筒身上有1 3個(gè)長(zhǎng)方形開槽，在開槽上可以安裝擋板或者鋼板篩，在反應(yīng)器進(jìn)行研磨反應(yīng)時(shí)，
安裝擋板，反應(yīng)結(jié)束后換上鋼板篩，可以把反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器中篩出來(lái)，開槽的大小和數(shù)量
根據(jù)反應(yīng)罐體的大小而定，如果反應(yīng)罐體大則開三個(gè)槽，槽的位置在反應(yīng)罐體中央的對(duì)稱位
置，但必須位于防塵罩里面。在反應(yīng)罐體的另一端中央有一個(gè)連通反應(yīng)罐體內(nèi)外的旋轉(zhuǎn)密封
軸，由反應(yīng)罐體和軸承支架固定，旋轉(zhuǎn)密封軸中套有一個(gè)不銹鋼中空管，利用旋轉(zhuǎn)密封軸使
3
其不隨反應(yīng)罐體轉(zhuǎn)動(dòng)，中空管在反應(yīng)罐體內(nèi)的部分叫中空彎管，向上彎曲后在平伸，然后向 下彎頭，在彎頭處有一個(gè)溫濕度傳感器順著中空管通向筒外，通過(guò)中空直管上的傳感器出口 連接到自動(dòng)控制器上。反應(yīng)罐體外靠近軸承支架的一端套一個(gè)開式齒輪，另一端套一個(gè)鋼圈 式軌道，由電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)及反應(yīng)罐體滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)。反應(yīng)罐體外套的開式齒輪和鋼圈式軌道 中間安排一個(gè)防塵罩，防塵罩分上下兩部分，利用把手和合頁(yè)可以把防塵罩打開，下部可以 將篩出的產(chǎn)品收集到物料箱內(nèi)，上部打開的主要目的是更換擋板和鋼板篩用，防塵罩上部還 有一個(gè)冷風(fēng)進(jìn)口，冷風(fēng)進(jìn)口用一個(gè)窗式導(dǎo)風(fēng)板調(diào)節(jié)風(fēng)向，用于反應(yīng)罐體的降溫。
空氣冷卻系統(tǒng)是由空氣過(guò)濾器，冷風(fēng)機(jī)，通風(fēng)管道組成?？諝饨?jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器進(jìn)入冷風(fēng) 機(jī)降溫后，經(jīng)通風(fēng)管道進(jìn)入防塵罩內(nèi)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行降溫。
真空干燥除塵系統(tǒng)是由一個(gè)旋風(fēng)除塵器、 一個(gè)水環(huán)式真空泵組成的，分別連接到臥式球 磨固相反應(yīng)罐一端的三通管上，可以實(shí)現(xiàn)物料的干燥及排氣、除濕、除塵。
自動(dòng)控制系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)電機(jī)、真空泵、旋風(fēng)除塵器運(yùn)行的自動(dòng)控制，主要功能有1、 定制反應(yīng)各階段的時(shí)間。2、利用反應(yīng)器中溫濕度變化，控制電機(jī)的運(yùn)行、真空系統(tǒng)的開閉， 旋風(fēng)除塵的開啟、冷風(fēng)的開閉。
下面結(jié)合三個(gè)圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明關(guān)于固相反應(yīng)器的具體情況。


圖1固相反應(yīng)器示意圖。
圖2臥式球磨固相反應(yīng)罐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3自動(dòng)控制器信號(hào)傳遞方向示意圖。
圖1中的固相反應(yīng)器是由空氣過(guò)濾器(A)、冷風(fēng)機(jī)(B)、臥式球磨固相反應(yīng)罐(C)、自動(dòng)控 制器(D)、旋風(fēng)除塵器(E)、水環(huán)式真空泵(F)、調(diào)速電機(jī)(G)7個(gè)主要部件組成。
圖2是關(guān)于臥式球磨固相反應(yīng)罐結(jié)構(gòu)示意圖反應(yīng)器支架(22)上面的前端安裝有兩個(gè)從 動(dòng)輪(23)，后端安裝兩個(gè)傳動(dòng)齒輪(20)，前端的兩個(gè)從動(dòng)輪(23)支撐著反應(yīng)罐體(1)上的鋼圈 式軌道(25)，后端的兩個(gè)傳動(dòng)齒輪(20)支撐著反應(yīng)罐體(1)上的開式齒輪(9);反應(yīng)罐體(l) 其前端的封頭上配有一個(gè)進(jìn)料口 (2)和三個(gè)帶過(guò)濾墊的添料口 (3)，反應(yīng)罐體的另一端固定在 軸承支架(14)上，中央連接一個(gè)旋轉(zhuǎn)密封軸(10)和中空管，中空管在反應(yīng)罐體(1)內(nèi)的一端叫 中空彎管(8),其頭部裝有一個(gè)溫濕度傳感器(7)，溫濕度傳感器(7)的線路通過(guò)中空管到反應(yīng) 罐體外，在經(jīng)過(guò)傳感器出口連接到自動(dòng)控制器(D)上，反應(yīng)罐體(1)上有1 3個(gè)長(zhǎng)方形開槽， 在開槽上可以安裝擋板或者鋼板篩(24);反應(yīng)罐體(1)上的開式齒輪(9)與傳動(dòng)齒輪(20)咬合， 通過(guò)大傳動(dòng)輪(15)、傳送帶(16)、連接減速機(jī)傳動(dòng)輪(17)、減速機(jī)(18)和調(diào)速電機(jī)(19);防 塵罩(5)安裝在開式齒輪(9)和鋼圈式軌道(25)中間，其上部開有一個(gè)冷風(fēng)入口(4)，罩的上部
分可以用把手(6)通過(guò)合頁(yè)(26)掀開，下部是出料口(21);中空管的末端連接三通管(13)， 其一端連接在水環(huán)式真空泵(F)上，另外一端與旋風(fēng)除塵器(E)相連接。
圖3是關(guān)于自動(dòng)控制器信號(hào)傳遞方向示意圖在反應(yīng)罐體內(nèi)的溫濕度傳感器(7)測(cè)得罐 內(nèi)溫度和濕度，溫濕度信號(hào)上傳到自動(dòng)控制器(D)，通過(guò)對(duì)溫濕度信號(hào)的處理，用于控制固 相反應(yīng)器的運(yùn)行；當(dāng)反應(yīng)罐內(nèi)的溫度達(dá)到機(jī)制4(TC以上時(shí)，控制系統(tǒng)讓冷風(fēng)機(jī)(B)自動(dòng)運(yùn) 行；當(dāng)達(dá)到55。C 70。C且相對(duì)濕度達(dá)到80y。時(shí)，開動(dòng)水環(huán)式真空泵(F);當(dāng)溫度達(dá)到70。C以 上且相對(duì)濕度達(dá)到90%時(shí)，開動(dòng)旋風(fēng)除塵器(E)，并同時(shí)使調(diào)速電機(jī)(G)的轉(zhuǎn)速降低到原來(lái) 速度的1/8 1/12。當(dāng)溫度下降到4(TC以下時(shí)，關(guān)閉所有的電源。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的固相反應(yīng)器實(shí)際運(yùn)行時(shí)，首先打開進(jìn)料口，將研磨球放入固相反應(yīng)罐內(nèi)，然后 將全部的固體酸和部分固體堿放入，關(guān)閉進(jìn)料口。在反應(yīng)控制器上進(jìn)行溫濕度控制程序設(shè)定， 并開啟反應(yīng)控制器使之進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。開動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)固相反應(yīng)罐運(yùn)行，因?yàn)檠心ゼ盎瘜W(xué)反應(yīng)
的原因，溫度上升到40'C，控制系統(tǒng)自動(dòng)控制冷風(fēng)機(jī)運(yùn)行為反應(yīng)器降溫；固相反應(yīng)達(dá)到設(shè)定 的時(shí)間后，自動(dòng)停機(jī)從添料口分1 3次加入固體堿；在此期間，當(dāng)固相反應(yīng)器內(nèi)的溫度達(dá)到
55'C 7(TC且相對(duì)濕度達(dá)到80%時(shí)，自動(dòng)控制器啟動(dòng)真空泵抽真空，保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度和 濕度；當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)溫度達(dá)到7(TC以上且相對(duì)濕度達(dá)到90%時(shí)，自動(dòng)開動(dòng)旋風(fēng)除塵器除濕，反 應(yīng)罐體以2轉(zhuǎn)/分鐘的低速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)固相反應(yīng)結(jié)束后，抽真空1小時(shí)，然后停止研磨。打開防 塵罩，換上鋼板篩，將接料車放在出料口下，開動(dòng)反應(yīng)器篩出反應(yīng)產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1、一種固相反應(yīng)器，主要是用于固相酸堿反應(yīng)生成鹽的固相反應(yīng)器，其特征在于它是由空氣過(guò)濾器(A)、冷風(fēng)機(jī)(B)、臥式球磨固相反應(yīng)罐(C)、自動(dòng)控制器(D)、旋風(fēng)除塵器(E)、水環(huán)式真空泵(F)、調(diào)速電機(jī)(G)7個(gè)主要部件組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固相反應(yīng)器，其特征在于臥式球磨固相反應(yīng)罐(C)是由反應(yīng)器支架(22)， 反應(yīng)罐體(1)，防塵罩(5)，軸承支架(14)，旋轉(zhuǎn)密封(10)，溫濕度傳感器(7),中空管(8) (12),二通管(13)開 式齒輪(9)，鋼圈式軌道(25)組成的。環(huán)繞在反應(yīng)罐體(1)兩端的鋼圈式軌道(25)與開式齒輪(9)，分別準(zhǔn)確安放在反應(yīng)器支架(22)上的兩個(gè) 從動(dòng)輪(23)和兩個(gè)傳動(dòng)齒輪(20)上，傳動(dòng)齒輪(20)通過(guò)大傳動(dòng)輪(15)、傳送帶(16)、連接減速機(jī)傳動(dòng)輪 (17)、減速機(jī)(18)由調(diào)速電機(jī)(19)帶動(dòng)。反應(yīng)罐體(1)封頭的一端固定在軸承支架(14)上，封頭中央安裝 旋轉(zhuǎn)密封軸(10)和中空管使罐內(nèi)外相通。中空管在反應(yīng)罐體(1)內(nèi)的一端是中空彎管(8),其頭部裝有一個(gè) 溫濕度傳感器(7)，電路通過(guò)傳感器出口 (11)連接到自動(dòng)控制器(D)上。反應(yīng)罐體(l)前端的封頭上配 進(jìn)料口(2)和三個(gè)帶過(guò)濾墊的添料口(3)，反應(yīng)罐體(l)上有1 3個(gè)長(zhǎng)方形開槽，在開槽上安裝擋板/鋼板 篩(24)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固相反器,其特征在于空氣首先進(jìn)入空氣過(guò)濾器(A)然后進(jìn)入冷風(fēng)機(jī)(B)， 冷風(fēng)機(jī)的制冷溫度最低為-4(TC,經(jīng)通風(fēng)管道進(jìn)入防塵罩(5)內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固相反器，其特征在于自動(dòng)控制器(D)的信號(hào)輸入端與溫濕度傳感器相連 (7)，信號(hào)輸出端與冷風(fēng)機(jī)(B)、水環(huán)式真仝泵(F)、旋風(fēng)除塵器(E)、及調(diào)速電機(jī)(G)相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l和2所述的臥式球磨固相反應(yīng)罐(C)，其特征在于防塵罩(5)安裝在開式齒輪(9) 和鋼圈式軌道(25)中間，其上部開有一個(gè)冷風(fēng)入口(4)，罩的上部分可以用把手(6)掀開，下部是出料口 (21)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的臥式球磨固相反應(yīng)罐(C)，其特征在于三通管(13)—端連接在水環(huán)式真 空泵(F)上，另外一端與旋風(fēng)除塵器(E)相連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的臥式球磨固相反應(yīng)罐(C)，其特征在于中空彎管(8)在固相反應(yīng)器運(yùn)行 時(shí)總是指向上方，管口始終向下。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的臥式球磨固相反應(yīng)罐(C)，其特征在于中空管(8) (12)中空部分的直徑 是反應(yīng)罐體(l)直徑的1/8 1/12。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的臥式球磨問(wèn)相反應(yīng)罐(C)，其特征在于反應(yīng)罐體(1)的直徑為800 3000mm， 長(zhǎng)度為600 6000mm。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的臥式球磨固相反應(yīng)罐(C)，其特征在于擋板/鋼板篩(24)安裝后內(nèi)壁 與反應(yīng)罐體(l)的內(nèi)壁平齊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固相反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，這種反應(yīng)器可被用于各類固體有機(jī)酸和固體堿中和反應(yīng)生產(chǎn)有機(jī)鹽。它具備研磨、溫濕度控制、化學(xué)反應(yīng)、排氣、真空干燥、篩分、防塵等7項(xiàng)主要功能。該裝置主要由臥式球磨固相反應(yīng)罐、冷風(fēng)機(jī)、真空泵、旋風(fēng)除塵器、自動(dòng)控制器等組成。
文檔編號(hào)B01J19/28GK101357319SQ20071014345
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者于同泉, 仝其根, 敏 周, 姜懷璽, 徐廣謙, 白云起, 亮 蘇, 蘋 路 申請(qǐng)人:北京農(nóng)學(xué)院;仝其根