一种化工生产反应釜温度控制装置及方法

1.本发明涉及化工生产技术领域，特别涉及为一种化工生产反应釜温度控制装置及方法。


背景技术：

2.反应釜是反应单元的重要装置，生产过程中、在反应釜中会进行各种化学反应，化学反应分为多种类型，其中包括吸热反应和放热反应，与此同时化学反应需要合适的温度和压力才能进行，有些放热反应也需要在一定温度下才能进行反应，并且有些反应如果不进行温度控制，还容易对投料人员造成损害，造成不可预料的后果。
3.因此反应釜在反应时需要严格对温度进行控制，反应釜内部的温度通常需要外界装置进行控制，大多数反应釜温度控制装置都是通过介质进行温度的升降，而通过外界介质对温度进行升降控制大多情况下只能对反应釜进行加热，而在通过热介质加热完之后如果需要冷却则需要将加热液体用设备进行抽出，在重新加入冷却介质或者需要反复升温和降温、短暂降温、或者需要暂时降温再进行升温时，则需要不断将介质通过设备进行抽出和送入，不仅需要耗费大量电能，而且升温降温效率非常低下。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决化工生产反应釜的温度控制不方便的问题，提供一种化工生产反应釜温度控制装置及方法。
5.本发明为解决技术问题采用如下技术手段：本发明提供一种化工生产反应釜温度控制装置，包括：反应釜本体、搅拌器、调节组件、控制组件，其中：所述搅拌器包括电机和旋转件，旋转件另一端位于反应釜本体内部；包括：反应釜本体、搅拌器、调节组件、控制组件其中：所述搅拌器包括电机和旋转件，旋转件另一端位于反应釜本体内部；所述调节组件包括介质箱、活动座、气动杆、输出管、活塞杆、活塞管，所述活动座包括支撑部和承接部，承接部设有圆形凹槽，多个所述气动杆固定于活动座支撑部的顶部，所述输出管将活动座的圆形凹槽和介质箱连通，所述活塞杆一端与反应釜本体固定连接，活塞杆另一端位于活塞管内部，所述活塞管一端与活动座的圆形凹槽相通连，活塞管另一端连通介质箱内部；所述控制组件包括显示屏、控制模块、plc系统和柜体，所述控制组件位于活动座的一侧，控制组件与气动杆和电机电连接；所述反应釜本体的底部设有出料管，出料管贯穿活动座的承接部，反应釜本体上设有固定件，所述固定件一端连接气动杆的活动部分，另一端与反应釜本体固定连接，反应釜本体的下部分刚好能放入至活动座的圆形凹槽内，反应釜本体内壁和外壁上均设有温度传感器。
6.进一步的，所述旋转件包括旋转叶和旋转轴，所述旋转叶包括第一旋转叶和第二旋转叶，所述第一旋转叶与第二旋转叶活动连接，旋转轴与第一旋转叶固定连接。
7.进一步的，所述活动座底部还设有防热橡胶管、固定片，共有两个所述固定片，所述固定片将防热橡胶管一端固定于活动座的底部，另一个固定片将防热橡胶管固定在反应釜本体底部的出料管上端。
8.进一步的，所述调节组件还包括加热片，所述加热片包括上加热片和下加热片，多个所述上加热片和下加热片分别水平排列固定在介质箱内部的上表面和下表面，上加热片和下加热片相互间隔排列，上加热片和下加热片均呈三角形，所述上加热片和下加热片与控制组件电连接。
9.进一步的，所述调节组件还包括气冷管、电磁阀和冷风机，所述气冷管与活动座内部相通连，气冷管靠近活动座的一端内部还设有温度传感器，气冷管另一端与冷风机的输送入口固定连接，所述电磁阀和冷风机与控制组件电连接。
10.进一步的，所述反应釜顶部还设有密封卡扣，所述密封卡扣采用磁吸材质，密封卡扣固定于反应釜的顶部。
11.进一步的，所述固定件包括连接板、比例阀、气压罐和气压计，所述气压罐分别通过气管与气动杆和反应釜本体内部相连，气缸固定于连接板上，所述比例阀和气压计均位于气压罐与反应釜本体相连的气管上，比例阀与控制组件电连接所述连接板底部与气动杆的活动部分固定连接，连接板的内测与反应釜本体固定连接。
12.进一步的，所述调节组件还包括介质输送管，所述介质管呈t字形，所述介质输送管一端与介质箱内部相通连，所述介质输送管另一端与截止阀相连，介质输送管顶部为介质入口，介质入口处也设有截止阀。
13.本发明还提出了一种化工生产反应釜温度控制方法，如下：s1.所述控制组件接通电源，上加热片和下加热片对加热液体进行加热；s2.所述控制组件控制气动杆进行伸缩，并记录下反应釜本体内部和外部的一段时间内温度值；s3.当反应釜本体内部温度不再变化且反应釜本体内部温度与外部温度相等时，记录下反应釜本体内部和外部开始记录的比值。
14.进一步的，所述温度控制方法还包括：s4.通过s3中记录的比值计算出反应釜本体外部温度和内部温度相同稳定时，反应釜本体外部开始开始的温度；s5.控制组件记录下反应釜本体需要的反应温度，并将需要的反应温度与反应釜本体内部和外部温度稳定时反应釜本体外部的温度进行判定，s6.当需要的反应温度与反应釜本体内部小于外部温度稳定时反应釜本体外部的温度时，则将温度进行降低；当需要的反应温度与反应釜本体内部高于外部温度稳定时反应釜本体外部的温度时，则将温度进行升高。
15.所述温度控制方法还包括：当需要快速提高反应釜温度时，控制组件通过调节活塞杆，反应釜本体向下移动，从而使加热液体快速包围反应釜本体；当需要快速降低反应釜温度时，控制组件通过调节活塞杆，反应釜本体向向上移
动，从而快速与加热液体分离，同时控制组件调节冷风机进行快速降温。
16.本发明提供了化工生产反应釜温度控制装置，具有以下有益效果：（1）该化工生产反应釜温度控制装置通过气动杆、活塞管和活塞杆进行将加热液体于反应釜本体进行接触和分离，从而完成热交换进行升温或降温，相对于传统通过外界设备将介质进行抽出或者加入，该化工生产反应釜温度控制装置只需要通过控制气动杆就能将加热液体于反应釜本体进行分离和接触，而分离之后还可以通过气体来进行辅助冷却降温，操作更加简便的同时还不需要像通过外界设备进行抽出或加入一样耗费电能，采用液体和气体分别进行升温和降温，互不干扰。
17.（2）该化工生产反应釜温度控制装置的搅拌器还包括第一旋转叶和第二旋转叶，第一旋转叶和第二旋转叶活动相连，在旋转轴旋转速度变快时，第二旋转叶会进行上下摆动，在使内部液体温度变得更均匀的同时还能加快内部的反应。
18.（3）该化工生产反应釜温度控制装置设有三角形的上加热片和下加热片，上加热片和下加热片相互相间排列，加热液体在从活动座进入介质箱内或者从介质箱内向活动座中流动时，加热液体会不停与上加热片和下加热片进行接触，从而提高加热效率。
附图说明
19.图1为本发明一种化工生产反应釜温度控制装置的整体视图；图2为本发明一种化工生产反应釜温度控制装置的反应釜本体和活动座靠近时防热橡胶管道和固定片剖视图；图3为本发明一种化工生产反应釜温度控制装置的反应釜本体和活动座分离时防热橡胶管道和固定片剖视图；图4为本发明一种化工生产反应釜温度控制装置的搅拌器整体视图及局部放大图；图5为本发明一种化工生产反应釜温度控制装置的第二旋转叶的整体视图；图6为本发明一种化工生产反应釜温度控制装置一个实施例的局部剖视图；图7为本发明一种化工生产反应釜温度控制装置及一个实施例的剖视图；图8为本发明一种化工生产反应釜温度控制装置及方法另一面的整体视图；图9为本发明一种化工生产反应釜温度控制方法的流程示意图。
20.本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
21.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的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的一部分实施例，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作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。
23.参考附图1-8，一种化工生产反应釜温度控制装置，包括：反应釜本体10、搅拌器、调节组件、控制组件25其中：所述搅拌器包括电机3和旋转件，旋转件另一端位于反应釜本体10内部；
所述调节组件包括介质箱9、活动座14、气动杆16、输出管12、活塞杆11、活塞管13，所述活动座14包括支撑部28和承接部29，承接部29中心的上表面设有圆形凹槽，多个所述气动杆16固定于活动座14支撑部28的顶部，所述输出管12将活动座14的圆形凹槽和介质箱9连通，所述活塞杆11一端与反应釜本体10固定连接，活塞杆11另一端位于活塞管13内部，所述活塞管13一端与活动座14的圆形凹槽相通连，活塞管13另一端连通介质箱9内部；所述控制组件25包括显示屏、控制模块、plc系统和柜体，所述控制组件25位于活动座14的一侧，控制组件25与气动杆16和电机3电连接；所述反应釜本体10的底部设有出料管18，出料管18贯穿活动座14的承接部29，反应釜本体10上设有固定件，所述固定件一端连接气动杆16的活动部分，另一端与反应釜本体10固定连接，反应釜本体10的下部分刚好能放入至活动座14的圆形凹槽内，反应釜本体10内壁和外壁上均设有温度传感器。
24.参考附图7，在一个实施例中，活塞杆11的密封部分采用耐高温橡胶，活动座14的圆形凹槽能容纳调节反应釜温度的介质，气动杆16活动部分与反应釜的固定件相连，气动杆16在伸缩时可以控制反应釜本体10和活动座14分离或贴合，通过气动杆16的伸缩来改变反应釜本体10的底部和活动座14承接部29的接触距离，输出管12连通底座活动座14的圆形凹槽内部，因此介质可以从凹槽内进入至介质箱9中，而活塞和活塞管13可以控制介质箱9内部的气压；液体在活动座14和介质箱9中进行流动，当需要将反应釜本体10进行加热时，气动杆16进行伸缩减小活动座14和反应釜本体10之间的距离，反应釜本体10与活动座14的距离减小之后，由于活塞杆11与反应釜本体10固定，因此活塞杆11会相对活动座14进行向下移动，通过活塞管13向介质箱9内部进行施加压力，而加热液体会从介质箱9中通过输出管12流入至活动座14的圆形凹槽内，与此同时由于冷却介质还受到反应釜本体10的挤压，会向反应釜本体10的两侧进行移动，液体像两侧进行移动从而实现对反应釜本体10的底部和两侧的热交换，当需要对反应釜内部进行降温时，气动杆16进行伸缩增大活动座14与反应釜本体10的距离，反应釜本体10和活动座14的距离增大之后，活塞杆11会相对活动座14进行向上移动，通过活塞管13向介质箱9内部施加吸力，部分加热液体因为活塞杆11向上移动从输出管12中进入至介质箱9中，由于反应釜本体10相对活动座14向上移动，因此加热液体会逐渐与反应釜本体10进行分离；通过活塞杆11和气动杆16改变活动座14和反应釜本体10的距离来实现反应釜本体10与加热液体的分离和接触来完成热交换，相对于通过设备抽出和送入加热液体而言，通过活塞杆11和气动杆16来实现加热液体的接触和分离更加节省电能，与此同时，通过活塞杆11和气动杆16相对于传统设备通过抽出和送入介质进行加热或者冷却而言更加简便，并且不需要更换冷却介质。
25.在本实施例中，所述旋转件包括旋转叶和旋转轴4，所述旋转叶包括第一旋转叶5和第二旋转叶6，所述第一旋转叶5与第二旋转叶6活动连接，旋转轴4与第一旋转叶5固定连接。
26.在具体实施时：旋转轴4带动第一旋转叶5进行旋转，第一旋转叶5旋转时将液体进行搅拌的同时还能带动第二旋转叶6进行旋转，在旋转速度变快时，第二旋转叶6会进行上下摆动，在使加热时反应釜本体10内部的液体加热均匀的同时还能使内部反应物的混合反应更加迅速。
27.参考附图3、附图4，在本实施例中，所述活动座14底部还设有防热橡胶管2、固定片
1，共有两个所述固定片1，所述固定片1将防热橡胶管2一端固定于活动座14的底部，另一个固定片1将防热橡胶管2固定在反应釜本体10底部的出料管18上端。
28.在具体实施时：固定片1可以将防热橡胶管2的两端分别固定于反应釜本体10的出料管18上端和活动座14的底部，在活动座14和反应釜本体10进行分离时，由于反应釜本体10底部的出料管18贯穿活动座14的承接部29，因此在反应釜本体10进行上下移动时，容易出现泄露的情况，而防热橡胶管2可以起到密封的作用，在反应釜本体10和活动座14进行靠近或分离时，防热橡胶管2会进行弯曲和伸直，使加热液体始终留在活动座14的圆形凹槽内。
29.参考图6，在本实施例中，所述调节组件还包括加热片，所述加热片包括上加热片7和下加热片8，多个所述上加热片7和下加热片8分别水平排列固定在介质箱9内部的上表面和下表面，上加热片7和下加热片8相互间隔排列，上加热片7和下加热片8均呈三角形，所述上加热片7和下加热片8与控制组件25电连接。
30.在具体实施时：加热片可以对介质箱9内的加热液体进行加热，上加热片7和下加热片8间隔排列可以使加热液体通过活塞杆11的推动进入至活动座14中时，加热液体和加热片的接触更加频繁，从而使加热片和加热液体之间的热传递效率更高，而加热片呈三角形可以减缓加热液体在活塞杆11推动时对加热片的作用压力。
31.在本实施例中，所述调节组件还包括气冷管23、电磁阀22和冷风机24，所述气冷管23与活动座14内部相通连，气冷管23靠近活动座14的一端内部还设有温度传感器，气冷管23另一端与冷风机24的输送入口固定连接，所述电磁阀22和冷风机24与控制组件25电连接。
32.在具体实施时：气冷管23、冷风机24可以向活动座14承接部29内部输送冷空气，在加热液体流入至介质箱9内之后，与控制组件25连接的电磁阀22进行打开，冷风机24通过气冷管23向内部输送冷空气，冷空气充入至活动座14的内部，冷空气逐渐充入至内部之后会将残留在反应釜本体10外壁上的加热液体与反应釜本体10进行脱离，冷空气可以与反应釜本体10内部的进行热交换，从而达到降温的效果，通过冷空气和液体分别对反应釜本体10进行热交换，空气和液体互不干扰，因此不需要在活动座14圆形凹槽内部将加热液体更换成冷却介质，从而在升温和降温更加方便。
33.在本实施例中，所述反应釜顶部还设有密封卡扣17，所述密封卡扣17采用磁吸材质，密封卡扣17固定于反应釜的顶部。
34.在具体实施时：密封卡扣17起到密封的作用，密封卡扣17可以防止反应釜内的液体或者反应时的气体从旋转件处泄露至外部，防止泄露而导致不必要的损失，采用磁吸材质可以减少旋转件与密封卡扣17的摩擦。
35.在本实施例中，所述固定件包括连接板21、比例阀20、气压罐15和气压计19，所述气压罐15分别通过气管与气动杆16和反应釜本体10内部相连，气缸固定于连接板21上，所述比例阀20和气压计19均位于气压罐15与反应釜本体10相连的气管上，比例阀20与控制组件25电连接所述连接板21底部与气动杆16的活动部分固定连接，连接板21的内测与反应釜本体10固定连接。
36.在具体实施时：气压计19可以测定反应釜本体10内部的气压大小，在反应釜本体10内部出现压力过大或者过小时，控制组件25可以通过控制比例阀20大小来进行控制反应
釜内部的气压平衡，防止反应发生意外情况，气压罐15还可以给气动杆16提供动力，使运作能正常运行。
37.在本实施例中，所述调节组件还包括介质输送管26，所述介质管呈t字形，所述介质输送管26一端与介质箱9内部相通连，所述介质输送管26另一端与截止阀27相连，介质输送管26顶部为介质入口，介质入口处也设有截止阀27。
38.在具体实施时：介质输送管26可以更换加热液体，将加热液体更换成水或者热油，液体在打开截止阀27之后会从介质输送管26另一端流出，更换完加热液体之后只需要将介质输送管26的截止阀27进行关闭即可。
39.参考附图9，在本实施例中，所述温度控制方法步骤为：s1.所述控制组件25接通电源，上加热片7和下加热片8对加热液体进行加热；s2.所述控制组件25控制气动杆16进行伸缩，并记录下反应釜本体10内部和外部的一段时间内温度值；s3.当反应釜本体10内部温度不再变化且反应釜本体10内部温度与外部温度相等时，记录下反应釜本体10内部和外部开始记录的比值。
40.s4.通过s3中记录的比值计算出反应釜本体10外部温度和内部温度相同稳定时，反应釜本体10外部开始开始的温度；s5.控制组件25记录下反应釜本体10需要的反应温度，并将需要的反应温度与反应釜本体10内部和外部温度稳定时反应釜本体10外部的温度进行判定，s6.当需要的反应温度与反应釜本体10内部小于外部温度稳定时反应釜本体10外部的温度时，则将温度进行降低；当需要的反应温度与反应釜本体10内部高于外部温度稳定时反应釜本体10外部的温度时，则将温度进行升高。
41.所述温度控制方法步骤还包括：当需要快速提高反应釜温度时，控制组件通过调节活塞杆，反应釜本体向下移动，从而使加热液体快速包围反应釜本体；当需要快速降低反应釜温度时，控制组件通过调节活塞杆，反应釜本体向向上移动，从而快速与加热液体分离，同时控制组件调节冷风机进行快速降温。
42.在具体实施时：控制组件25可以通过计算反应釜本体10内部和外部温度相同且不再变化时，记录反应釜本体10的内部温度、外部温度、以及不再变化的温度值和比值，通过比值来计算出当反应釜本体10内部恒定温度时，反应釜本体10外部的开始温度，从而达到恒定控制温度的效果，通过加热液体与反应釜本体10的快速接触，来达到快速升温的效果，通过加热液体与反应釜本体10快速分离和冷风机24。
43.综上所述：先向反应釜本体10中加入需要进行反应的材料，加入之后，气动杆16进行伸缩，反应釜本体10向靠近活动座14的一端移动，反应釜本体10移动的同时带动活塞杆11进行向下移动，将加热液体推入至活动座14的内部，加热液体进入活动座14圆形凹槽内部后，又受到反应釜本体10底部的挤压，加热液体向两侧进行扩撒，从而包围反应釜，与此同时搅拌器进行均匀搅拌，从而完成均匀加热，当气动杆16进行伸缩，反应釜本体10向原理活动座14的一端移动时，加热液体与反应釜本体10的接触变小，从而实现加热液体与反应釜本体10的分离，通过气动杆16来进行控制加热液体与反应釜本体10的接触从而使加热液体实现间断加热和控制反应温度，冷风机24可以通过气冷管向活动座14圆形凹槽内部输送
冷空气，在需要对反应釜冷却降温时，风冷机通过冷空气来进行快速降温，与此同时气动杆16使加热液体与反应釜本体10分离，从而达到快速冷却降温。
44.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。