一种甲苯合成装置的制作方法

1.本发明涉及化工设备技术领域，具体为一种甲苯合成装置。


背景技术：

2.甲苯为无色澄清液体，有苯样气味，有强折光性，能与乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水，相对密度0.866，凝固点-95℃。沸点110.6℃，折光率1.4967，闪点，4.4℃，易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.2％～7.0％，低毒，高浓度气体有麻醉性，有刺激性，苯和一氯甲烷在氯化铝做催化剂条件下，发生付克烷基化反应，苯上引入甲基。
3.现有专利(公告号：cn110270293a)一种甲苯合成装置，包括工作台，所述工作台的上表面固定安装有外桶，所述外桶的左右侧壁面之间固定安装有循环机构，所述外桶的内壁之间通过减震机构固定安装有内桶，所述外桶的上表面固定安装有搅拌机构，且搅拌机构插设于内桶中，所述搅拌机构上设置有第一加料机构，所述外桶的上表面靠近左侧固定安装有第二加料机构。本发明通过搅拌机构与第一加料机构进行配合，在原料加入的过程中即对原料进混合，使原料反应更加充分，同时便于对原料加入的量进行控制，使原料使用更加精准，再通过循环机构使内桶的外表面受热更加均匀，即是原料受热更加均匀，使合成效果更佳，效率更高。
4.在该发明实施例中加热液通过进液管进入外桶内，对内桶外表面进行加热，再通过出液管流回加热箱，使得靠近内桶桶壁的原料受热均匀，但是内桶先受热的是内桶的桶壁，然后再到内桶的中心，这样就会导致内桶的内部的受热不均，使得内桶的桶壁和内桶的中心原料反应的速率不一样，反应时间长。
5.为此，提出一种甲苯合成装置。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种甲苯合成装置，通过量桶一次盛装的量定量加入原料，对原料加入的量进行控制，使原料使用更加精准，使合成效果更佳，效率更高，通过搅拌叶与固定板外表面嵌设的磁铁的相对运动，使得搅拌叶产生涡流发热，对反应罐中的原料进行均匀加热，搅拌叶上开设有多个孔，使得搅拌叶在搅拌时产生扰流，进而原料的接触面积更大，反应更充分，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种甲苯合成装置，包括壳体，所述壳体的内部开设有装置腔，所述装置腔的中部固定安装有反应罐，所述反应罐的内部开设有反应腔，所述装置腔的底部固定安装有伺服电机，所述壳体的外部设有与伺服电机与电性连接的控制器，所述伺服电机的输出端固定安装有转轴，所述转轴贯穿反应罐并延伸至反应腔的内部，所述转轴的外缘固定连接有多个搅拌叶，所述反应罐的底部固定连接有固定板，所述固定板的内底部周向等间距嵌设有多个磁铁。
9.当伺服电机通电启动后，转轴带动搅拌叶开始反应腔中的原料进行搅拌，反应罐底部的固定板内部嵌设有多个磁铁，磁铁会产生磁场，而搅拌叶的材质为金属，当搅拌叶转动时，搅拌叶就在磁场中转动，等效于将搅拌叶放置于变化的磁场中，于是搅拌叶的内部会产生感应电流，由于金属电流的热效应，搅拌叶就会发热，在搅拌叶搅拌原料的同时，对原料从内到外的加热，进而实现对原料的均匀加热。
10.优选的，所述搅拌叶的表面开设有多个导流孔。
11.搅拌叶的叶片上开设有多个导流孔，在搅拌叶搅拌原料的同时，由于导流孔的通过性，会产生扰流，使得搅拌更充分，原料反应的越充分。
12.优选的，所述装置腔的顶部对称固定安装有原料罐，两个所述原料罐的内部分别装有苯和一氯甲烷。
13.苯与一氯甲烷接触会发生反应然后生成甲烷，在原料罐3中装有充分足够的原料，使得甲烷能够源源不断的产生。
14.优选的，两个所述原料罐的底部均固定连接有卡管，两个所述卡管相对的一侧均固定连接有导管，所述导管贯穿卡管，所述卡管的内部滑动连接有推料杆，所述推料杆的内部开设有深槽，所述深槽的一侧开设有与导管配合的出口。
15.当转盘没有转动时，推料杆在自身的重力和弹簧自身的弹力作用下，会挤压转盘，此时深槽一侧出口处于导管口的下方，第一量桶和第二量桶沉浸在原料罐中的原料液面下，第一量桶与第二量桶的内部以及深槽的内部盛满了反应所需的原料，当控制器控制把手转动后，转盘向上转动，转盘的外缘会挤压推料杆的下端，推料杆向上移动，弹簧被压缩，推料杆推动第一量桶和第二量桶上移，第一量桶和第二量桶会移出液面，此时深槽一侧出口与导管口连通，第一量桶和第二量桶内部原料从出口顺着导管流出，当原料流完后，控制器控制把手回转，推料杆下移，第一量桶和第二量桶重新下移沉浸在原料液面下，为下一次的反应准备所需的原料的量。
16.优选的，每两个相邻所述磁铁的磁性相反。
17.相邻的磁铁的磁性相反，产生的磁场也是相反的，当搅拌叶在固定板上方转动时，搅拌叶会不断在相反的磁场中运动，就等效于将搅拌叶放置于变化的磁场中，于是搅拌叶的内部会产生感应电流，由于金属电流的热效应，搅拌叶就会发热。
18.优选的，所述推料杆的一端外缘套设有弹簧，所述弹簧的一端与卡管的一端固定连接，所述装置腔的内部对称转动安装有转盘，两个所述转盘的外表面均固定安装有把手，所述把手的安装位置偏离转盘的圆心，所述转盘的外缘于推料杆紧密接触。
19.当转盘没有转动时，推料杆在自身的重力和弹簧自身的弹力作用下，会挤压转盘，此时深槽一侧出口处于导管口的下方，第一量桶和第二量桶沉浸在原料罐中的原料液面下，第一量桶与第二量桶的内部以及深槽的内部盛满了反应所需的原料，当控制器控制把手转动后，转盘向上转动，转盘的外缘会挤压推料杆的下端，推料杆向上移动，弹簧被压缩，推料杆推动第一量桶和第二量桶上移，第一量桶和第二量桶会移出液面，此时深槽一侧出口与导管口连通，第一量桶和第二量桶内部原料从出口顺着导管流出，当原料流完后，控制器控制把手回转，推料杆下移，第一量桶和第二量桶重新下移沉浸在原料液面下，为下一次的反应准备所需的原料的量。
20.优选的，两个所述推料杆均贯穿原料罐的底部并延伸至原料罐的内部，两个所述
推料杆的另一端于原料罐的内部分别固定连接有第一量桶和第二量桶，两个所述深槽分别与第一量桶和第二量桶的内部相通。
21.当转盘没有转动时，推料杆在自身的重力和弹簧自身的弹力作用下，会挤压转盘，此时深槽一侧出口处于导管口的下方，第一量桶和第二量桶沉浸在原料罐中的原料液面下，第一量桶与第二量桶的内部以及深槽的内部盛满了反应所需的原料，当控制器控制把手转动后，转盘向上转动，转盘的外缘会挤压推料杆的下端，推料杆向上移动，弹簧被压缩，推料杆推动第一量桶和第二量桶上移，第一量桶和第二量桶会移出液面，此时深槽一侧出口与导管口连通，第一量桶和第二量桶内部原料从出口顺着导管流出，当原料流完后，控制器控制把手回转，推料杆下移，第一量桶和第二量桶重新下移沉浸在原料液面下，为下一次的反应准备所需的原料的量。
22.优选的，所述反应罐的罐口设有木塞，所述的外缘设有与反应罐配合的密封条，两个所述导管均贯穿木塞并延伸至反应腔的内部。
23.由于苯和一氯甲烷的反应需要在无水干燥的环境中才能生成甲烷，因此在反应罐的罐口塞入木塞，木塞富有弹性，自带小孔但又不透水，又有一定的微透气性，使得反应腔内部的干燥又能缓和内部的气压，且在罐口与木塞的接触处设有密封条，进一步保证反应环境的无水干燥。
24.优选的，所述反应罐的一侧固定安装有长板，所述长板的内部开设有条形腔，所述条形腔的底部盛装有水银，所述条形腔的上端对称开设有滑槽，两个所述滑槽的一侧均固定连接有触头，两个所述触头均与控制器电性连接。
25.由于搅拌叶在转动过程中会发热，使得反应腔内部的温度会升高，为了对反应腔中的温度进行控制，当反应腔的温度升高时，条形腔底部的水银会慢慢随着温度的升高而上升，当水银上升到滑槽位置时，由于水银的导电性，使得两侧的触头导通，由于触头又与控制器电性连接，控制器就会控制伺服电机降低转速，进而使得反应腔中的温度降低。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
27.1、通过量桶一次盛装的量定量加入原料，对原料加入的量进行控制，使原料使用更加精准，使合成效果更佳，效率更高。
28.2、通过搅拌叶与固定板外表面嵌设的磁铁的相对运动，使得搅拌叶产生涡流发热，对反应罐中的原料进行均匀加热。
29.3、搅拌叶上开设有多个孔，使得搅拌叶在搅拌时产生扰流，进而原料的接触面积更大，反应更充分。
附图说明
30.图1为本发明的定量投料机构示意图；
31.图2为本发明的内部结构示意图；
32.图3为本发明的定量投料机构剖视图；
33.图4为图2的a处结构放大图；
34.图5为图2的b处结构放大图；
35.图6为图3的c处结构放大图；
36.图7为本发明的固定板结构示意图。
37.图中：1壳体、2装置腔、3原料罐、4反应罐、5反应腔、6卡管、7转盘、8把手、9推料杆、10弹簧、11第一量桶、12导管、13木塞、14密封条、15伺服电机、16转轴、17搅拌叶、18固定板、19磁铁、20长板、21条形腔、22水银、23滑槽、24触头、25深槽、26第二量桶、27出口。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.请参阅图1至图7，本发明提供一种甲苯合成装置，技术方案如下：
42.一种甲苯合成装置，包括壳体1，壳体1的内部开设有装置腔2，装置腔2的中部固定安装有反应罐4，反应罐4的内部开设有反应腔5，装置腔2的底部固定安装有伺服电机15，壳体1的外部设有与伺服电机15与电性连接的控制器，伺服电机15的输出端固定安装有转轴16，转轴16贯穿反应罐4并延伸至反应腔5的内部，转轴16的外缘固定连接有多个搅拌叶17，反应罐4的底部固定连接有固定板18，固定板18的内底部周向等间距嵌设有多个磁铁19。
43.当伺服电机15通电启动后，转轴16带动搅拌叶17开始反应腔5中的原料进行搅拌，反应罐4底部的固定板18内部嵌设有多个磁铁19，磁铁19会产生磁场，而搅拌叶17的材质为金属，当搅拌叶17转动时，搅拌叶17就在磁场中转动，等效于将搅拌叶17放置于变化的磁场中，于是搅拌叶17的内部会产生感应电流，由于金属电流的热效应，搅拌叶17就会发热，在搅拌叶17搅拌原料的同时，对原料从内到外的加热，进而实现对原料的均匀加热。
44.作为本发明的一种实施方式，参照图2和图5，搅拌叶17的表面开设有多个导流孔。
45.搅拌叶17的叶片上开设有多个导流孔，在搅拌叶17搅拌原料的同时，由于导流孔的通过性，会产生扰流，使得搅拌更充分，原料反应的越充分。
46.作为本发明的一种实施方式，参照图2和图3，装置腔2的顶部对称固定安装有原料罐3，两个原料罐3的内部分别装有苯和一氯甲烷。
47.苯与一氯甲烷接触会发生反应然后生成甲烷，在原料罐3中装有充分足够的原料，使得甲烷能够源源不断的产生。
48.作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2、图3和图4，两个原料罐3的底部均固定连接有卡管6，两个卡管6相对的一侧均固定连接有导管12，导管12贯穿卡管6，卡管6的内部滑动连接有推料杆9，推料杆9的内部开设有深槽25，深槽25的一侧开设有与导管12配合的出口27，推料杆9的一端外缘套设有弹簧10，弹簧10的一端与卡管6的一端固定连接，装置腔2的内部对称转动安装有转盘7，两个转盘7的外表面均固定安装有把手8，把手8的安装位置偏离转盘7的圆心，转盘7的外缘于推料杆9紧密接触，两个推料杆9均贯穿原料罐3的底部并延伸至原料罐3的内部，两个推料杆9的另一端于原料罐3的内部分别固定连接有第一量桶11和第二量桶26，两个深槽25分别与第一量桶11和第二量桶26的内部相通。
49.当转盘7没有转动时，推料杆9在自身的重力和弹簧10自身的弹力作用下，会挤压转盘7，此时深槽25一侧出口27处于导管12口的下方，第一量桶11和第二量桶26沉浸在原料罐3中的原料液面下，第一量桶11与第二量桶26的内部以及深槽25的内部盛满了反应需的原料，当控制器控制把手8转动后，转盘7向上转动，转盘7的外缘会挤压推料杆9的下端，推料杆9向上移动，弹簧10被压缩，推料杆9推动第一量桶11和第二量桶26上移，第一量桶11和第二量桶26会移出液面，此时深槽25一侧出口27与导管12口连通，第一量桶11和第二量桶26内部原料从出口27顺着导管12流出，当原料流完后，控制器控制把手8回转，推料杆9下移，第一量桶11和第二量桶26重新下移沉浸在原料液面下，为下一次的反应准备需的原料的量。
50.作为本发明的一种实施方式，参照图5和图6，每两个相邻磁铁19的磁性相反。
51.相邻的磁铁19的磁性相反，产生的磁场也是相反的，当搅拌叶17在固定板18上方转动时，搅拌叶17会不断在相反的磁场中运动，就等效于将搅拌叶17放置于变化的磁场中，于是搅拌叶17的内部会产生感应电流，由于金属电流的热效应，搅拌叶17就会发热。
52.作为本发明的一种实施方式，参照图2，反应罐4的罐口设有木塞13，木塞13的外缘设有与反应罐4配合的密封条14，两个导管12均贯穿木塞13并延伸至反应腔5的内部。
53.由于苯和一氯甲烷的反应需要在无水干燥的环境中才能生成甲烷，因此在反应罐4的罐口塞入木塞13，木塞13富有弹性，自带小孔但又不透水，又有一定的微透气性，使得反应腔5内部的干燥又能缓和内部的气压，且在罐口与木塞13的接触处设有密封条14，进一步保证反应环境的无水干燥。
54.作为本发明的一种实施方式，参照图2和图7，反应罐4的一侧固定安装有长板20，长板20的内部开设有条形腔21，条形腔21的底部盛装有水银22，条形腔21的上端对称开设有滑槽23，两个滑槽23的一侧均固定连接有触头24，两个触头24均与控制器电性连接。
55.由于搅拌叶17在转动过程中会发热，使得反应腔5内部的温度会升高，为了对反应腔5中的温度进行控制，当反应腔5的温度升高时，条形腔21底部的水银22会慢慢随着温度的升高而上升，当水银22上升到滑槽23位置时，由于水银22的导电性，使得两侧的触头24导通，由于触头24又与控制器电性连接，控制器就会控制伺服电机15降低转速，进而使得反应腔5中的温度降低。
56.工作原理：当伺服电机15通电启动后，转轴16带动搅拌叶17开始反应腔5中的原料进行搅拌，反应罐4底部的固定板18内部嵌设有多个磁铁19，磁铁19会产生磁场，而搅拌叶17的材质为金属，当搅拌叶17转动时，搅拌叶17就在磁场中转动，等效于将搅拌叶17放置于变化的磁场中，于是搅拌叶17的内部会产生感应电流，由于金属电流的热效应，搅拌叶17就
会发热，在搅拌叶17搅拌原料的同时，对原料从内到外的加热，进而实现对原料的均匀加热，搅拌叶17的叶片上开设有多个导流孔，在搅拌叶17搅拌原料的同时，由于导流孔的通过性，会产生扰流，使得搅拌更充分，原料反应的越充分，苯与一氯甲烷接触会发生反应然后生成甲烷，在原料罐3中装有充分足够的原料，使得甲烷能够源源不断的产生，当转盘7没有转动时，推料杆9在自身的重力和弹簧10自身的弹力作用下，会挤压转盘7，此时深槽25一侧出口27处于导管12口的下方，第一量桶11和第二量桶26沉浸在原料罐3中的原料液面下，第一量桶11与第二量桶26的内部以及深槽25的内部盛满了反应所需的原料，当控制器控制把手8转动后，转盘7向上转动，转盘7的外缘会挤压推料杆9的下端，推料杆9向上移动，弹簧10被压缩，推料杆9推动第一量桶11和第二量桶26上移，第一量桶11和第二量桶26会移出液面，此时深槽25一侧出口27与导管12口连通，第一量桶11和第二量桶26内部原料从出口27顺着导管12流出，当原料流完后，控制器控制把手8回转，推料杆9下移，第一量桶11和第二量桶26重新下移沉浸在原料液面下，为下一次的反应准备所需的原料的量，由于苯和一氯甲烷的反应需要在无水干燥的环境中才能生成甲烷，因此在反应罐4的罐口塞入木塞13，木塞13富有弹性，自带小孔但又不透水，又有一定的微透气性，使得反应腔5内部的干燥又能缓和内部的气压，且在罐口与木塞13的接触处设有密封条14，进一步保证反应环境的无水干燥，由于搅拌叶17在转动过程中会发热，使得反应腔5内部的温度会升高，为了对反应腔5中的温度进行控制，当反应腔5的温度升高时，条形腔21底部的水银22会慢慢随着温度的升高而上升，当水银22上升到滑槽23位置时，由于水银22的导电性，使得两侧的触头24导通，由于触头24又与控制器电性连接，控制器就会控制伺服电机15降低转速，进而使得反应腔5中的温度降低。
57.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。