低燃点物料反应装置的制作方法
本技术涉及化工设备，尤其涉及一种低燃点物料反应装置。
背景技术：
1、化学反应种类繁多，反应原料性质各异，按照反应物的相态可以分为均相反应和非均相反应，按照反应前后热量的变化可以分为放热反应和吸热反应，而反应装置则是进行化学反应的场所，是化工生产的核心。当有低燃点物料参与反应时，由于其低燃点的特性，使得反应过程中存在燃烧、爆炸的风险，尤其是当反应温度接近或者高于物料燃点，且反应装置中存在氧气时，反应装置发生危险的概率更是被急剧放大。
2、当物料在反应装置内进行反应时，有很多因素会导致系统内氧含量超标，造成风险。而一旦出现氧含量过高的情况，就很容易引发大规模的爆炸、燃烧，造成不可估量的后果。因此，急需一种能够对反应装置内部氧含量进行实时监测并控制的反应装置，用以降低反应装置中低燃点物料参与反应的危险性。
技术实现思路
1、本实用新型提供一种低燃点物料反应装置，用以解决低燃点物料在参与反应过程中存在燃烧、爆炸风险的问题。
2、本实用新型提供一种低燃点物料反应装置，包括反应器，反应器的顶部中心位置设置有电机，电机的输出端贯穿反应器的顶部和位于反应器内的搅拌装置连接；电机的两侧设置有第一进料口和反应气出口，反应器的底部开设有出料口。第一进料口和电机之间设置有氮气入口，氮气入口和气源连接，气源和氮气入口之间依次设置有止回阀、氮气流量计和氮气阀。反应气出口和冷凝器的入口连接，冷凝器的出口和气液分离器的流体入口连接，气液分离器的气体出口处设置有氧含量检测器。氮气阀、氧含量检测器分别与第一控制器电性连接。
3、可选地，第一进料口和氮气入口之间设置有排空口，排空口连接的排空管线上设置有排空阀。
4、可选地，反应气出口的外侧设置有回流口，回流口与气液分离器的液体出口连接。
5、可选地，紧挨第一进料口的侧壁上开设有第二进料口，第一进料口和第二进料口连接的进料管线上都设置有物料进口阀，两个物料进口阀与第一控制器电性连接。
6、可选地，反应器的侧壁安装有夹套，夹套底部设置有换热介质入口，远离换热介质入口一侧的夹套顶部设置有换热介质出口。
7、可选地，换热介质入口通过三通管道同时和热介质管道、冷介质管道连接，热介质管道和冷介质管道上分别安装有热介质进口阀和冷介质进口阀。换热介质出口处连接有第一换热介质出口阀，第一换热介质出口阀还与串联的第二换热介质出口阀、吸水泵并联连接。
8、可选地，热介质进口阀、冷介质进口阀、第一换热介质出口阀、第二换热介质出口阀和氧含量检测器分别与第二控制器电性连接。
9、可选地，反应器上还设置有温度检测器，温度检测器和第二控制器电性连接。
10、可选地，冷凝器的内部设置有蛇形冷凝管，冷凝器的顶部有冷凝进口，底部有冷凝出口，蛇形冷凝管的进出口端分别和冷凝进口、冷凝出口连接；反应气出口和冷凝进口连接，冷凝出口和气液分离器的流体入口连接。冷凝器的一侧壁底部设置有冷却介质入口，远离冷却介质入口一侧的顶部设置有冷却介质出口。
11、可选地，冷凝器的外壁自上而下开设有多个观察窗，观察窗的材质为高硼硅玻璃。
12、本实用新型提供的低燃点物料反应装置，持续用氮气对反应器内的空气进行置换，同时用氧含量检测器全程进行氧含量监测，并且将检测结果实时反馈给第一控制器，由第一控制器对氮气阀的开度进行控制，确保反应过程安全、平稳的进行。
13、通过排空口在反应装置的气体管线堵塞时对反应器进行泄压，提高了反应装置的安全性。用气液分离器将被冷凝后的反应气中气液两相进行分离，并通过反应器的回流口对其中的液相进行回收，提高了反应物料的利用率，增加了产品的产率。
14、通过第一进料口和第二进料口分别进料，并通过第一控制器对进料量和进料速率进行控制，在安全情况下适度增大进料，提高反应速率，当氧含量超出安全范围时则停止进料、终止反应，提高了反应器的安全性。
15、通过夹套及其管线对反应器内的温度进行控制，适时对反应器进行加热或冷却，进一步提高了反应装置的安全性能。
16、通过设置冷凝器对从反应器流出的反应气进行冷却，使得其中的易凝气体凝聚为液态，避免其在氧含量检测器上冷凝导致的检测灵敏度下降的情况出现。冷凝器内蛇形冷凝管中的气体上进下出的流动方式还可以避免蛇管内积存冷液产生阻塞。通过观察窗，可以观测到冷凝器内的异常情况，进而可以及时对其进行维修，提高了化工生产的效率。
技术特征：
1.一种低燃点物料反应装置，其特征在于，包括反应器(1)，所述反应器(1)的顶部中心位置设置有电机(2)，所述电机(2)的输出端贯穿所述反应器(1)的顶部和位于所述反应器(1)内的搅拌装置(21)连接；所述电机(2)的两侧设置有第一进料口(31)和反应气出口(32)，所述反应器(1)的底部开设有出料口(36)；
2.根据权利要求1所述的低燃点物料反应装置，其特征在于，所述第一进料口(31)和所述氮气入口(33)之间设置有排空口(35)，所述排空口(35)连接的排空管线上设置有排空阀(351)。
3.根据权利要求1所述的低燃点物料反应装置，其特征在于，所述反应气出口(32)的外侧设置有回流口(34)，所述回流口(34)与所述气液分离器(6)的液体出口(64)连接。
4.根据权利要求1所述的低燃点物料反应装置，其特征在于，紧挨所述第一进料口(31)的侧壁上开设有第二进料口(37)，所述第一进料口(31)和所述第二进料口(37)连接的进料管线上都设置有物料进口阀(38)，两个所述物料进口阀(38)与所述第一控制器(44)电性连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的低燃点物料反应装置，其特征在于，所述反应器(1)的侧壁安装有夹套(7)，所述夹套(7)底部设置有换热介质入口(71)，远离所述换热介质入口(71)一侧的所述夹套(7)顶部设置有换热介质出口(72)。
6.根据权利要求5所述的低燃点物料反应装置，其特征在于，所述换热介质入口(71)通过三通管道同时和热介质管道(73)、冷介质管道(74)连接，所述热介质管道(73)和所述冷介质管道(74)上分别安装有热介质进口阀(75)和冷介质进口阀(76)；
7.根据权利要求6所述的低燃点物料反应装置，其特征在于，所述热介质进口阀(75)、所述冷介质进口阀(76)、所述第一换热介质出口阀(771)、所述第二换热介质出口阀(772)和所述氧含量检测器(63)分别与第二控制器(8)电性连接。
8.根据权利要求7所述的低燃点物料反应装置，其特征在于，所述反应器(1)上还设置有温度检测器(79)，所述温度检测器(79)和所述第二控制器(8)电性连接。
9.根据权利要求1所述的低燃点物料反应装置，其特征在于，所述冷凝器(5)的内部设置有蛇形冷凝管(51)，所述冷凝器(5)的顶部有冷凝进口(52)，底部有冷凝出口(53)，所述蛇形冷凝管(51)的进出口端分别和所述冷凝进口(52)、所述冷凝出口(53)连接；所述反应气出口(32)和所述冷凝进口(52)连接，所述冷凝出口(53)和所述气液分离器(6)的所述流体入口(61)连接；
10.根据权利要求9所述的低燃点物料反应装置，其特征在于，所述冷凝器(5)的外壁自上而下开设有多个观察窗(56)，所述观察窗(56)的材质为高硼硅玻璃。
技术总结
本技术提供一种低燃点物料反应装置，包括反应器，反应器顶部设置有电机，电机两侧设置有第一进料口和反应气出口，反应器底部有出料口。第一进料口和电机之间设置有氮气入口，氮气入口和气源连接，气源和氮气入口之间设置有氮气阀。反应气出口和冷凝器的入口连接，冷凝器的出口和气液分离器的流体入口连接，气液分离器的气体出口连接氧含量检测器。氮气阀、氧含量检测器分别与第一控制器电性连接。本技术提供的低燃点物料反应装置，持续用氮气对反应器内的空气进行置换，并用氧含量检测器全程进行氧含量监测，并将检测结果实时反馈给第一控制器，由第一控制器对氮气阀的开度进行控制，确保反应过程安全、平稳的进行。
技术研发人员：康龙刚
受保护的技术使用者：内蒙古幸源新材料科技有限公司
技术研发日：20231222
技术公布日：2024/9/23