一种用于制备氯化石蜡的反应塔的制作方法

1.本发明涉及化工设备技术领域，具体是涉及一种用于制备氯化石蜡的反应塔。


背景技术：

2.氯化石蜡的制备方法目前包括热氯化法、催化法和光催化法三种。其中，热氯化法使用时间最长，其具有工艺成熟、产品质量稳定的优点，但是该方法氯气转化率低，不环保；催化法工艺不成熟、所得产品质量部稳定；光催化法作为最为新兴的方法，具有产品稳定、环保等优点，在利用光催化法制备氯化石蜡时，氯化石蜡的密度大于石蜡的密度，氯化石蜡聚集在反应塔的底部，而石蜡向上漂浮，若等待反应塔中石蜡全部转化为氯化石蜡再排出，则生产效率较低，需要及时排出反应塔中的氯化石蜡。
3.中国专利cn201310604233.8涉及一种用于光催化法制备氯化石蜡的反应塔，属于石蜡加工设备领域。该发明提供的用于光催化法制备氯化石蜡的反应塔的塔体内部设有至少一个隔板，且所述隔板设有若干通孔；所述隔板使塔体内部形成若干腔体。构成腔体的塔体侧壁上设有至少一个通光窗口。利用隔板可以将反应塔内部分割为若干独立的反应空间，控制反应时间，使反应充分进行，同时在各个腔体的侧壁上设置通光窗口，保证光催化反应的充分进行。
4.该反应塔同样无法及时排出反应产生的氯化石蜡。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种用于制备氯化石蜡的反应塔。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种用于制备氯化石蜡的反应塔，包括呈圆筒形的塔体、光催化组件、注气组件和升降环，塔体的底端设置有与其同轴的收集腔，收集腔的顶端设置有与塔体内腔连通的进液孔，收集腔内还设置有与外界连通的出液口，光催化组件和注气组件均设置在塔体内；升降环同轴滑动的设置在塔体内，升降环将塔体的内腔分为上腔和下腔，升降环上均布有连通上腔和下腔的过液孔，当升降环抵接在收集腔上时，升降环封堵进液孔，升降环的密度介于石蜡和氯化石蜡的密度之间。
8.优选地，还包括封闭栓，封闭栓均布在升降环的顶端，封闭栓与收集腔滑动配合，封闭栓的底端延伸至收集腔中，均布的封闭栓的长度沿塔体的径向逐渐增长。
9.优选地，升降环包括第一泡沫环、第二泡沫环和陶瓷箍，第一泡沫环和第一泡沫环同轴滑动的设置在塔体内，第一泡沫环圆周面的底端设置有与其同轴的第一箍槽，第二泡沫环圆周面的顶端设置有与其同轴的第二箍槽，陶瓷箍同轴卡箍在第一箍槽和第二箍槽上；第一泡沫环和第二泡沫环设置有对应的通孔以形成过液孔。
10.优选地，第二泡沫环的顶端局部有与进液孔同轴的插接槽，插接槽的顶端设置有与其同轴的限位槽，封闭栓同轴插接在插接槽中，封闭栓的销帽位于限位槽中。
11.优选地，进液孔顶部的直径向外逐渐增大。
12.优选地，塔体包括塔筒、顶盖、底盖和收集盖，顶盖同轴设置在塔筒的顶端，底盖同轴设置在底盖的底端，收集盖同轴设置在底盖的底端，收集盖的内周与底盖的外周形成收集腔，进液孔位于顶盖上，出液口位于收集盖上，升降环同轴滑动的设置在塔筒内。
13.优选地，收集盖的内底面朝向出液口方向倾斜。
14.优选地，光催化组件包括采光管和光源，采光管同轴贯穿塔体，光照窗的圆周面上等间距均布有透明的光照窗，采光管的内周沿其轴向设置有与其同轴的镜面反射槽，光源设置在塔体的顶端，光源延伸至采光管中。
15.优选地，采光管同轴转动的设置在塔体中，注气组件包括伺服电机、同步带、注气管和搅拌管，伺服电机设置在塔体的顶端，伺服电机的输出轴通过同步带与采光管同步传动连接；注气管同轴固定的设置在采光管中，注气管的一端封闭，注气管的另一端与氯气源连通；搅拌管沿径向贯穿采光管后与注气管连通，搅拌管的圆周面上设置有与其内腔连通的出气孔。
16.优选地，还包括限位环，限位环同轴设置在塔体的内壁，限位环与升降环的距离小于最长封闭栓的长度。
17.本技术相比较于现有技术的有益效果是：
18.1.本技术通过能够分隔石蜡和氯化石蜡的升降环，使得氯化石蜡能够聚集塔体的底端而向上顶升升降环，以此通过进液孔连通收集腔和下腔，使得氯化石蜡能够从塔体内向外及时排出；
19.2.本技术通过在升降环的底端设置多个可插接在进液孔中的封闭栓，同时封闭栓的长度不一，使得进液孔随升降环的升高而打开一定的数目，使得下腔中的氯化石蜡能够及时排出；
20.3.本技术通过使得进液孔顶部的直径向外逐渐增大，使得喇叭口能够引导封闭栓精准的插接在进液孔中，以防止封闭栓直接抵接在收集腔内腔的顶端而无法封堵进液孔；
21.4.本技术通过将采光管同轴设置在塔体中，当塔体顶部的光源发光时，光线能够在镜面反射槽上反射并一直延伸至采光管的内底端，而采光管上有等间距均布有透明的光照窗，光线透过光照窗能够直接对塔体内的石蜡和氯气进行光照，从而避免因局部照射而使得光催化反应不充分；
22.5.本技术通过将采光管转动的设置在塔体内，同时将注气管同轴的设置在采光管中，在不影响镜面反射槽反射光线的作用下，通过注气管和搅拌管，能够向塔体中均匀的注入氯气；
23.6.本技术通过在塔体的内腔底部设置高于升降环的限位环，当升降环向上移动时，最长的封闭栓始终插接在进液孔中，因此能够避免所有封闭栓完全脱离进液孔后无法重新插接在进液孔中，以此提高设备的稳定性。
附图说明
24.图1是本技术的反应塔的立体图；
25.图2是本技术的反应塔的侧视图；
26.图3是图2的a-a截面处的立体剖视图；
27.图4是图2的a-a截面处的剖视图；
28.图5是图4的b处局部放大图；
29.图6是图4的c处局部放大图；
30.图7是本技术的升降环的立体图；
31.图8是本技术的升降环的立体分解图；
32.图9是本技术的注气组件的立体图；
33.图10是本技术的底盖和收集盖的立体分解图。
34.图中标号为：
35.1-塔体；1a-收集腔；1a1-进液孔；1a2-出液口；1b-塔筒；1c-顶盖；1d-底盖；1e-收集盖；2-光催化组件；2a-采光管；2a1-光照窗；2a2-镜面反射槽；2b-光源；3-注气组件；3a-伺服电机；3b-同步带；3c-注气管；3d-搅拌管；3d1-出气孔；3e-单向阀；3f-旋转接头；4-升降环；4a-过液孔；4b-第一泡沫环；4b1-第一箍槽；4c-第二泡沫环；4c1-第二箍槽；4c2-插接槽；4c3-限位槽；4d-陶瓷箍；5-封闭栓；6-限位环。
具体实施方式
36.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
37.如图1-10所示，本技术提供：
38.一种用于制备氯化石蜡的反应塔，包括呈圆筒形的塔体1、光催化组件2、注气组件3和升降环4，塔体1的底端设置有与其同轴的收集腔1a，收集腔1a的顶端设置有与塔体1内腔连通的进液孔1a1，收集腔1a内还设置有与外界连通的出液口1a2，
39.光催化组件2和注气组件3均设置在塔体1内；
40.升降环4同轴滑动的设置在塔体1内，升降环4将塔体1的内腔分为上腔和下腔，升降环4上均布有连通上腔和下腔的过液孔4a，当升降环4抵接在收集腔1a上时，升降环4封堵进液孔1a1，升降环4的密度介于石蜡和氯化石蜡的密度之间。
41.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是石蜡和氯化石蜡在塔体1内反应时，如何及时排出塔体1中已生成的氯化石蜡，从而提高加工效率。为此，本技术通过能够分隔石蜡和氯化石蜡的升降环4，使得氯化石蜡能够聚集塔体1的底端而向上顶升升降环4，以此通过进液孔1a1连通收集腔1a和下腔，使得氯化石蜡能够从塔体1内向外及时排出；
42.具体地，向塔体1内注入液态石蜡，因升降环4的密度要大于石蜡的密度，进而使得当塔体1内注满石蜡时，升降环4抵接在收集腔1a的顶端而对进液孔1a1进行封堵，从而避免石蜡通过进液孔1a1向外溢出；
43.通过注气组件3向塔体1内注入氯气，同时启动光催化组件2，使得石蜡和氯化石蜡在塔体1内进行光催化反应，因氯化石蜡的密度大于石蜡的密度，进而使得氯化石蜡逐渐向下移动，氯化石蜡穿过过液孔4a而聚集在下腔中，当下腔中氯化石蜡持续增多时，因升降环4的密度要小于氯化石蜡的密度，使得氯化石蜡对升降环4产生浮力，进而向上顶升升降环4，从而使得升降环4脱离收集腔1a的顶端，并使得进液孔1a1连通收集腔1a和下腔，下腔中的氯化石蜡通过进液孔1a1流入到收集腔1a中，进而再通过出液口1a2向外溢出；
44.光催化反应持续进行，下腔中的氯化石蜡不足以产生顶升升降环4的浮力时，升降环4下降，使得升降环4重新抵接在收集腔1a上，进而再次封堵进液孔1a1，直到反应产生的
氯化石蜡重新顶升升降环4，然后再通过进液孔1a1向外溢出；
45.常温下液体石蜡密度为0.78g/ml左右；50℃氯化石蜡成品的密度为1.25g/cm3，反应过程一般为70-100℃，液体石蜡和氯化石蜡的密度更低些，升降环4的密度介于两者的密度之间，使得塔体1内既有石蜡又有氯化石蜡时，升降环4位于石蜡和氯化石蜡之间，从而能够对石蜡和氯化石蜡稳定分层。
46.如图4、图7和图8所示，进一步的：
47.还包括封闭栓5，封闭栓5均布在升降环4的顶端，封闭栓5与收集腔1a滑动配合，封闭栓5的底端延伸至收集腔1a中，均布的封闭栓5的长度沿塔体1的径向逐渐增长。
48.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何根据下腔中氯化石蜡的体积而打开一定数目的进液孔1a1。为此，本技术通过在升降环4的底端设置多个可插接在进液孔1a1中的封闭栓5，同时封闭栓5的长度不一，使得进液孔1a1随升降环4的升高而打开一定的数目，使得下腔中的氯化石蜡能够及时排出；
49.具体地，当下腔中积累一定量的氯化石蜡后，氯化石蜡会沿竖直方式顶升升降环4，如果打开所有的进液孔1a1，会使得积累的氯化石蜡通过所有的进液孔1a1向外流出，同时因流速过快，会导致有部分的石蜡筒进液孔1a1向外流出，因此需要根据氯化石蜡的量，控制进液孔1a1的打开数目，以控制氯化石蜡的流出速率；
50.通过在升降环4的底端设置可插接在进液孔1a1中的封闭栓5，同时均布的封闭栓5的长度沿塔体1的径向逐渐增长，下腔中的氯化石蜡随反应的进行而逐渐积累，同时整个生产过程中反应效率不同，在短时间类可能会积累大量的氯化石蜡，这时会使得升降环4在塔体1内的高度较高，同时较短的封闭栓5脱离进液孔1a1，以此打开较多的进液孔1a1，下腔内积累的氯化石蜡越多，升降环4高度越高，会有更多的封闭栓5脱离进液孔1a1，以此打开更多的进液孔1a1，从而排出塔体1内的氯化石蜡。
51.如图4和图10所示，进一步的：
52.升降环4包括第一泡沫环4b、第二泡沫环4c和陶瓷箍4d，第一泡沫环4b和第一泡沫环4b同轴滑动的设置在塔体1内，第一泡沫环4b圆周面的底端设置有与其同轴的第一箍槽4b1，第二泡沫环4c圆周面的顶端设置有与其同轴的第二箍槽4c1，陶瓷箍4d同轴卡箍在第一箍槽4b1和第二箍槽4c1上；第一泡沫环4b和第二泡沫环4c设置有对应的通孔以形成过液孔4a。
53.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何使得升降环4的密度介于石蜡和氯化石蜡的密度之间。为此，本技术通过将第一泡沫环4b和第二泡沫环4c之间通过陶瓷箍4d组成升降环4，中发泡泡沫塑料的密度介于1～0.4g/cm3之间，通过将陶瓷箍4d箍设在第一箍槽4b1和第二箍槽4c1上，调节陶瓷箍4d和封闭栓5的重量以控制升降环4的整体密度介于石蜡和氯化石蜡的密度之间，使得塔体1内积累氯化石蜡后，升降环4能够漂浮而位石蜡和氯化石蜡之间，以此打开进液孔1a1。
54.如图5所示，进一步的：
55.第二泡沫环4c的顶端局部有与进液孔1a1同轴的插接槽4c2，插接槽4c2的顶端设置有与其同轴的限位槽4c3，封闭栓5同轴插接在插接槽4c2中，封闭栓5的销帽位于限位槽4c3中。
56.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何将封闭栓5设置在升降环4
上。为此，本技术通过在第二泡沫环4c上均布与进液孔1a1同轴的插接槽4c2，同时在插接槽4c2的顶端设置与其同轴的限位槽4c3，将封闭栓5插接在插接槽4c2中后，封闭栓5的销帽可同轴嵌合在限位槽4c3中，当第一泡沫环4b和第二泡沫环4c之间通过陶瓷箍4d固定连接后，封闭栓5的销帽段被限制在限位槽4c3中，以防止封闭栓5脱离升降环4。
57.如图5所示，进一步的：
58.进液孔1a1顶部的直径向外逐渐增大。
59.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何便于封闭栓5同轴插接在进液孔1a1中。为此，本技术通过使得进液孔1a1顶部的直径向外逐渐增大，使得进液孔1a1的顶部呈喇叭口状，当封闭栓5从进液孔1a1中退出而需要重新插接在进液孔1a1中时，喇叭口能够引导封闭栓5精准的插接在进液孔1a1中，以防止封闭栓5直接抵接在收集腔1a内腔的顶端而无法封堵进液孔1a1。
60.如图4和图10所示，进一步的：
61.塔体1包括塔筒1b、顶盖1c、底盖1d和收集盖1e，顶盖1c同轴设置在塔筒1b的顶端，底盖1d同轴设置在底盖1d的底端，收集盖1e同轴设置在底盖1d的底端，收集盖1e的内周与底盖1d的外周形成收集腔1a，进液孔1a1位于顶盖1c上，出液口1a2位于收集盖1e上，升降环4同轴滑动的设置在塔筒1b内。
62.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是塔体1如何形成生产氯化石蜡的反应腔和用以收集氯化石蜡的收集腔1a。为此，本技术通过将顶盖1c和底盖1d分别设置在塔筒1b的两端，使得塔筒1b、顶盖1c和底盖1d组成了用于生产氯化石蜡的反应腔，同时将收集盖1e同轴设置在底盖1d的顶端，而在进液孔1a1位于底盖1d上以连通反应腔和收集腔1a，使得塔筒1b的内底部积累一定量的氯化石蜡时，升降环4在塔筒1b内升高以打开进液孔1a1，使得进液孔1a1能够连通反应腔和收集腔1a，使得反应腔底部的氯化石蜡能够通过进液孔1a1流入收集腔1a中，从而再通过出液口1a2向外排出。
63.如图4所示，进一步的：
64.收集盖1e的内底面朝向出液口1a2方向倾斜。
65.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何使得收集腔1a中的氯化石蜡通过出液口1a2向外快速排出。为此，本技术通过使得收集盖1e的内端面朝向出液口1a2方向倾斜，使得自反应腔流至收集腔1a中的氯化石蜡无法聚集在收集盖1e中，通过斜面作用，氯化石蜡能够通过倾斜的斜面流向出液口1a2，从而再通过出液口1a2向外排出。
66.如图6所示，进一步的：
67.光催化组件2包括采光管2a和光源2b，采光管2a同轴贯穿塔体1，光照窗2a1的圆周面上等间距均布有透明的光照窗2a1，采光管2a的内周沿其轴向设置有与其同轴的镜面反射槽2a2，光源2b设置在塔体1的顶端，光源2b延伸至采光管2a中。
68.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是光催化组件2如何对塔体1内的石蜡和氯气均匀光照。为此，本技术通过将采光管2a同轴设置在塔体1中，当塔体1顶部的光源2b发光时，光线能够在镜面反射槽2a2上反射并一直延伸至采光管2a的内底端，而采光管2a上有等间距均布有透明的光照窗2a1，光线透过光照窗2a1能够直接对塔体1内的石蜡和氯气进行光照，从而避免因局部照射而使得光催化反应不充分；
69.镜面反射槽2a2轴线截面的单侧呈三角形，使得光线能够自上层镜面斜面反射至
下层镜面斜面，从而在不断的反射效应下，光线自光照窗2a1对塔体1内的反应物进行光照。
70.如图1和图6所示，进一步的：
71.采光管2a同轴转动的设置在塔体1中，注气组件3包括伺服电机3a、同步带3b、注气管3c和搅拌管3d，
72.伺服电机3a设置在塔体1的顶端，伺服电机3a的输出轴通过同步带3b与采光管2a同步传动连接；
73.注气管3c同轴固定的设置在采光管2a中，注气管3c的一端封闭，注气管3c的另一端与氯气源连通；
74.搅拌管3d沿径向贯穿采光管2a后与注气管3c连通，搅拌管3d的圆周面上设置有与其内腔连通的出气孔3d1。
75.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是注气组件3如何向塔体1内均匀的通入氯气。为此，本技术通过将采光管2a转动的设置在塔体1内，同时将注气管3c同轴的设置在采光管2a中，在不影响镜面反射槽2a2反射光线的作用下，通过注气管3c和搅拌管3d，能够向塔体1中均匀的注入氯气；
76.具体地，启动伺服电机3a，使其输出轴通过同步带3b带动采光管2a在塔体1内转动，而搅拌管3d等间距的设置在采光管2a外，同时搅拌管3d又与注气管3c连通，使得外界氯气依次通过注气管3c、搅拌管3d和出气孔3d1，使得氯气在塔体1内旋转释放；
77.旋转的搅拌管3d将塔体1内的石蜡分为多层，每一层的石蜡底端均有氯气与其反应，避免了塔体1内局部氯气不足而无法反应生产氯化石蜡。
78.作为本技术的一些可选实施例，相邻搅拌管3d的间距自下向上逐渐增大，因塔体1内注满有石蜡，塔体1内部压强自下向上逐渐增大，即塔体1内反应物的反应效率自下向上逐级增快，因此最底部石蜡和氯气的反应效率最快，使得仅有少数的氯气能够向上漂浮，为确保塔体1内整体的反应效率，相邻搅拌管3d的间距自下向上逐渐增大，使得氯气能够与每层的氯气充分反应。
79.如图4所示，进一步的：
80.还包括限位环6，限位环6同轴设置在塔体1的内壁，限位环6与升降环4的距离小于最长封闭栓5的长度。
81.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何避免升降环4因过量的氯化石蜡而导致所有的封闭栓5脱离进液孔1a1。为此，本技术通过在塔体1的内腔底部设置高于升降环4的限位环6，同时使得升降环4向上移动的最大距离小于最长封闭栓5的长度，当升降环4向上移动时，最长的封闭栓5始终插接在进液孔1a1中，因此能够避免所有封闭栓5完全脱离进液孔1a1后无法重新插接在进液孔1a1中，以此提高设备的稳定性。
82.作为本技术的一些可选实施例，注气组件3还包括旋转接头3f，旋转接头3f设置在注气管3c的底端用以连通氯气源和注气管3c，以防止注气管3c在旋转时，将扭矩传输给与注气管3c连通的管路上。
83.作为本技术的一些可选实施例，注气组件3还包括单向阀3e，单向阀3e设置在注气管3c和搅拌管3d之间，单向阀3e引导气流自注气管3c流向搅拌管3d，以防止在向塔体1内注入石蜡时，液态石蜡通过搅拌管3d和注气管3c向外溢出。
84.本技术通过能够分隔石蜡和氯化石蜡的升降环4，使得氯化石蜡能够聚集塔体1的
底端而向上顶升升降环4，以此通过进液孔1a1连通收集腔1a和下腔，使得氯化石蜡能够从塔体1内向外及时排出；本技术通过在升降环4的底端设置多个可插接在进液孔1a1中的封闭栓5，同时封闭栓5的长度不一，使得进液孔1a1随升降环4的升高而打开一定的数目，使得下腔中的氯化石蜡能够及时排出。
85.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。