一种反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种反应器，至少包括平板I和平板II，平板I和平板II相互平行且间隔排布，平板I和平板II均转动且转动方向相同或相反；平板I、平板II和反应器外壳围成的空间即为反应器内发生化学反应的空间，平板I、平板II和反应器外壳围成的空间设有一个以上的进料口和出料口，原料通过进料口进入该空间内，反应产物通过出料口流出。本发明专利技术的反应器，设计合理，结构简单，成本低廉；不仅实现反应物的充分混合，而且可以借助界面摩擦力，在反应器内常温常压条件下实现高温高压才能完成的化学反应，降低对反应环境条件的要求，极大地降低了成本，极具应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种反应器
本专利技术属于反应器
，涉及一种化学反应器，特别涉及一种能够一定程度上降低对反应条件的要求的化学反应器。
技术介绍
反应器是一种实现反应过程的设备，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。为保证化学反应的一致性、产品稳定性以及最经济有效的生产，器内常设有搅拌(机械搅拌、气流搅拌等)装置。反应器在过程工业生产中占有重要地位。就全流程的建设投资、安全生产和操作费用而言，反应器所占的比例未必很大。但其性能和操作的优劣却影响着前后处理及产品的产量和质量，对原料消耗、能量消耗和产品成本也产生重要影响。反应器的研究和开发工作对于发展各种过程工业有重要的意义。反应器在反应发生时往往需要对反应物进行搅拌以保证反应物充分混合，进而提高反应速度，以缩短生产周期，提高生产效率。除了搅拌外，反应器的反应条件也将极大地影响生产成本，许多化学反应需要在高温高压的条件下进行，这一定程度上极大地增大了生产成本，虽然有时通过添加催化剂能降低对反应条件的要求，但这也将增大生产成本。因此，开发一种能一定程度上降低对反应器周围环境条件的要求、操作简单、过程可控的化学反应器极具现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术反应器无法降低对反应条件的要求、生产成本较高的缺陷，提供一种能一定程度上降低对反应条件的要求的化学反应器。本专利技术的反应器设计独特，转动方向相反的相互平行的平板I和平板II，在发生化学反应时除了能够充分混合反应物外，还可借助界面摩擦产生的热能、对反应物化学键的键能减弱降低化学反应活化能以及固体界面间的压力造成的浓度浓缩提高化学反应速度，在没有外部升温或高压反应釜施压的条件下完成化学反应，进而降低对反应器周围环境条件的要求(如在常压条件实现常规技术在高压条件才能完成的化学反应)，极大地降低了成本，极具应用前景。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种反应器，至少包括平板I和平板II，所述平板I和平板II相互平行且间隔排布，平板I和平板II均转动且转动方向相同或相反；所述平板I、平板II和反应器外壳围成的空间即为反应器内发生化学反应的空间，平板I、平板II和反应器外壳围成的空间设有一个以上的进料口和出料口，原料通过进料口进入该空间内，反应产物通过出料口流出。其中，平板I、平板II和反应器围成的空间内的压力可根据实际需要进行设置；平板I和平板II的间距可根据实际需要进行调整；平板I和平板II的转速可根据实际需要进行调整。本专利技术的保护范围并不仅限于此，也可采用多层设计，如平板I(顺时针转动)、平板II(逆时针转动)和平板III(顺时针转动)，将反应器分为四个独立空间，平板I、平板II和平板III的加入不仅能够实现反应物的充分混合，降低对反应条件的要求，而且本领域技术人员可设计工艺进而在自上而下的四个空间内分别进行不同条件的反应，从而在一个反应容器内实现流程化反应，这能够极大地提高生产效率。本专利技术的反应器，设计合理，在发生反应时，上下层平板往相反的方向转动，除了能够实现反应物的充分混合外，还可借助界面摩擦产生的热能、对反应物化学键的键能减弱降低化学反应活化能以及固体界面间的压力造成的浓度浓缩提高化学反应速度，在没有外部升温或高压反应釜施压的条件下完成化学反应，进而降低对反应器周围环境条件的要求，极大地降低了成本，极具应用前景。作为优选的技术方案：如上所述的一种反应器，所述反应器为圆柱状结构。本专利技术的具体保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需要合理设计反应器的结构，本专利技术仅以此为例。如上所述的一种反应器，所述平板I和平板II为圆形，两者上下布置将反应器分隔为多个相互独立的空间。如上所述的一种反应器，位于平板I和平板II之间的反应器外壳透明。如上所述的一种反应器，所述反应器的靠近平板I端开口。如上所述的一种反应器，所述平板I和平板II上分别开有一个以上的进料口和出料口。如上所述的一种反应器，所述反应器外壳由透明材质制成。本领域技术人员可方便的观察反应器内反应的进行，本专利技术的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的材质制造反应器外壳，甚至在反应器外壳材料中添加催化剂对反应器内的反应进行催化。如上所述的一种反应器，所述反应器外壳内设有用于加热反应器的电热丝。如上所述的一种反应器，所述平板I和平板II的转速相同或不同。有益效果：(1)本专利技术的反应器，设计合理，结构简单，成本低廉；(2)本专利技术的反应器，不仅实现反应物的充分混合，还降低对反应器周围环境条件的要求(如在常压条件实现常规技术在高压条件才能完成的化学反应)，极大地降低了成本，极具应用前景。附图说明图1为本专利技术的反应器的结构示意图；其中，1-进料管，2-平板I，3-平板II，4-出料管。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式做进一步阐述。一种反应器，如图1所示，反应器为圆柱状结构，其内设有相互平行且间隔排布的平板I2和平板II3，平板I2和平板II3为圆形，两者上下布置将反应器分隔为多个相互独立的空间，平板I2和平板II3均转动且转动方向相反，平板I2和平板II3的转速相同或不同，反应器的靠近平板I2端开口；反应器外壳由透明材质制成且反应器外壳内设有用于加热反应器的电热丝；平板I2和平板II3上分别开有一个以上的进料口和出料口，进料口和出料口分别与进料管1和出料管2连接；平板I、平板II和反应器外壳围成的空间即为反应器内发生化学反应的空间，原料通过进料口进入该空间内，反应产物通过出料口流出。将氮化硅微粉按20～35wt％分散在水中，加入1～5wt％的H2O2，pH调节到11.0。把如上原材料通过进料管送入反应器。反应器中平板I2与平板II3均为氮化硅烧结材料。平板表面刻2cm*2cm的XY型沟槽。转动反应器中平板(上下平板转动方向相反)，上盘转速42rpm，下盘转速36rpm，压力350g/cm2。原料以500ml/min的速度注入进料口。反应气体从反应器上方出料口搜集，反应液体产物从下方出料口搜集。所搜集的气体产物为氨气，液体产物为纳米氧化硅。纳米氧化硅粒径在5～15nm范围，此时反应器内温度小于50℃，压力为一个大气压。把同样的氮化硅微粉浆料至于普通反应容器在常压、50℃条件下进行反应，未检测到任何化学反应发生，这是因为氮化硅陶瓷材料的极端化学反应惰性。由此可见，通过使用本专利技术的反应器降低对反应器周围环境条件的要求，这能极大地降低了成本。经验证，本专利技术的反应器，设计合理，结构简单，成本低廉；不仅实现反应物的充分混合，还降低对反应条件的要求(如在常压条件实现常规技术在高压条件才能完成的化学反应)，极大地降低了成本，极具应用前景。虽然以上描述了本专利技术的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本专利技术的原理和实质的前提下，可以对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应器，其特征在于，至少包括平板I和平板II，所述平板I和平板II相互平行且间隔排布，平板I和平板II均转动且转动方向相同或相反；/n所述平板I、平板II和反应器外壳围成的空间即为反应器内发生化学反应的空间，平板I、平板II和反应器外壳围成的空间设有一个以上的进料口和出料口，原料通过进料口进入该空间内，反应产物通过出料口流出。/n

【技术特征摘要】
1.一种反应器，其特征在于，至少包括平板I和平板II，所述平板I和平板II相互平行且间隔排布，平板I和平板II均转动且转动方向相同或相反；
所述平板I、平板II和反应器外壳围成的空间即为反应器内发生化学反应的空间，平板I、平板II和反应器外壳围成的空间设有一个以上的进料口和出料口，原料通过进料口进入该空间内，反应产物通过出料口流出。


2.根据权利要求1所述的一种反应器，其特征在于，所述反应器为圆柱状结构。


3.根据权利要求2所述的一种反应器，其特征在于，所述平板I和平板II为圆形，两者上下布置将反应器分隔为多个相互独立的空间。


4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙韬，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31