本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域,特別涉及一種乙炔反應(yīng)釜。
背景技術(shù):
乙炔,俗稱風(fēng)煤和電石氣,是炔烴化合物系列中體積最小的一員,主要作工業(yè)用 途,特別是燒焊金屬方面。乙炔在室溫下是一種無色、極易燃的氣體。乙炔可用以照明、焊 接及切斷金屬(氧炔焰),也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡膠、合成纖維等的基本原料。
如公告號(hào)為“CN205046062U”的中國專利所公開的一種乙炔發(fā)生器,它包括反應(yīng)器和貯存器,在反應(yīng)器內(nèi)投入水和電石,水和電石發(fā)生反應(yīng)生成乙炔,但是在反應(yīng)過程中,電石與水的反應(yīng)相當(dāng)激烈,會(huì)在短時(shí)間內(nèi)生成大量的乙炔氣體,生成的乙炔氣體來不及從反應(yīng)器中出來,會(huì)在反應(yīng)器內(nèi)大量積聚膨脹致使反應(yīng)器炸裂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種安全性能較好的乙炔反應(yīng)釜。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種乙炔反應(yīng)釜,包括反應(yīng)器,所述反應(yīng)器內(nèi)壁向軸心方向延伸形成有第一延伸部,所述第一延伸部表面為弧面,所述第一延伸部上設(shè)置有多個(gè)用于放置電石的第一凹槽,所述反應(yīng)器上設(shè)置有第一出氣管,所述反應(yīng)器上設(shè)置有用于向內(nèi)加灌液體的開口,所述開口內(nèi)同心設(shè)置有翻蓋,所述翻蓋與開口之間形成與反應(yīng)器內(nèi)部連通的第一縫隙;所述反應(yīng)器上方設(shè)置有進(jìn)料管,所述進(jìn)料管伸入進(jìn)反應(yīng)器中的端部設(shè)置有可將從進(jìn)料管中進(jìn)入的電石分灑到第一延伸部上的弧形導(dǎo)向板,所述弧形導(dǎo)向板和進(jìn)料管之間設(shè)置有第三縫隙。
通過采用上述技術(shù)方案,在反應(yīng)器的開口上同心設(shè)置一個(gè)翻蓋,翻蓋和開口之間形成第一縫隙,當(dāng)從開口中向向反應(yīng)器內(nèi)加入水時(shí),水只會(huì)從第一縫隙中緩慢進(jìn)入至反應(yīng)器中,且會(huì)順著反應(yīng)器的內(nèi)壁向下流,又因?yàn)榉磻?yīng)器的內(nèi)壁上設(shè)置有弧形的延伸部,所以水會(huì)順著弧形的延伸部蔓延,將電石放置在位于延伸部上的第一凹槽中,水在延伸部上流淌時(shí),受到的作用力僅為重力的一部分,所以流淌的速度也只有豎直下落時(shí)的一部分,當(dāng)水分順著延伸部向下流淌時(shí),依次經(jīng)過第一凹槽,與第一凹槽中的電石反應(yīng)生成乙炔氣體;由于水的流速變慢,所以水先與第一凹槽中的電石反應(yīng),由于反應(yīng)劇烈,所以在水繼續(xù)向下流淌的過程且還未到達(dá)下一個(gè)第一凹槽時(shí),第一個(gè)第一凹槽中的電石已經(jīng)反應(yīng)完畢,避免了水與所有的電石一齊反應(yīng),在短時(shí)間內(nèi)生成大量的乙炔氣體;當(dāng)?shù)谝话疾壑械碾娛磻?yīng)完全之后,從進(jìn)料管中繼續(xù)進(jìn)料,落下的電石順著從第三縫隙到達(dá)弧形導(dǎo)向板,順著弧形導(dǎo)向板向外滑落,灑在第一延伸部上,而后在重力作用下在第一延伸部上滑動(dòng),在滑動(dòng)過程中,卡嵌在第一凹槽中,未能進(jìn)入到第一凹槽中的電石掉落至反應(yīng)器的底部。
作為優(yōu)選,所述第一凹槽底部開設(shè)有貫穿第一延伸部厚度的第一通孔。
通過采用上述技術(shù)方案,電石與水反應(yīng)生成乙炔的反應(yīng)過程中還會(huì)生成氫氧化鈣,氫氧化鈣與水混合后即可生成石灰漿,石灰漿干燥后會(huì)在第一凹槽表面形成一層白色容積物,難以清理;生成的石灰漿可從設(shè)置在第一凹槽中第一通孔中漏走,避免積攢在第一凹槽中。
作為優(yōu)選,所述反應(yīng)器上設(shè)置有與第一縫隙連通的容納瓶,所述容納瓶上設(shè)置有進(jìn)水管。
通過采用上述技術(shù)方案,在反應(yīng)器的上方在設(shè)置有內(nèi)氯化鈉的容納瓶,電石與水反應(yīng)制備乙炔的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是電石與水電離出來的氫離子反應(yīng)生成鈣離子和乙炔氣體的反應(yīng),所以乙炔氣體生成的速度與溶液中氫離子的濃度有關(guān),用氯化鈉溶液代替水,稀釋溶液中的氫離子,人為的降低水中氫離子與電石反應(yīng)的速率。
作為優(yōu)選,所述反應(yīng)器外設(shè)置用于容納反應(yīng)器的底座,所述底座和反應(yīng)器側(cè)壁之間形成第二縫隙。
通過采用上述技術(shù)方案,在電石與水反應(yīng)生成的乙炔的反應(yīng)過程中會(huì)放出大量的熱量,而溫度的升高又會(huì)加快反應(yīng)速率,根據(jù)理想氣體方程可知,當(dāng)溫度升高時(shí),氣體的體積也會(huì)增加;在內(nèi)反應(yīng)瓶外面在設(shè)置一個(gè)底座,在內(nèi)反應(yīng)器和底座之間形成的第二縫隙中可加入冰水,達(dá)到對(duì)反應(yīng)器降溫的效果。
作為優(yōu)選,所述反應(yīng)器底部設(shè)置有出水管,所述出水管穿過底座后向外延伸。
通過采用上述技術(shù)方案,電石與水反應(yīng)后會(huì)生成石灰漿,生成的石灰漿而電石中不能參與反應(yīng)的雜質(zhì)均可以從出水管中流出,避免石灰漿和雜質(zhì)在反應(yīng)器中積攢過多。
作為優(yōu)選,所述反應(yīng)器后依次設(shè)置有盛有稀硫酸溶液的第一清洗瓶、盛有溴水的第二清洗瓶、盛有濃硫酸的第三清洗瓶,所述第一出氣管與第一清洗瓶連通,所述第一清洗瓶和第二清洗瓶之間設(shè)置有將兩者連通的第二出氣管,所述第二清洗瓶和第三清洗瓶之間設(shè)置有將兩者連通的第三出氣管,所述第三清洗瓶上還設(shè)置有與外界連通的第四出氣管。
通過采用上述技術(shù)方案,這種方式制備而成的乙炔中會(huì)含有雜質(zhì),雜質(zhì)中可能會(huì)攜帶少量的氫氧化鈣、硫化氫,所以將生成的乙炔從第一清洗瓶中通過,稀硫酸可以洗去乙炔氣體中攜帶的氫氧化鈣,而后再通過第二清洗瓶,溴水會(huì)將乙炔中的硫化氫除去,溴加水加硫化氫反應(yīng)生成溴化氫和稀硫酸。
作為優(yōu)選,所述第二出氣管上設(shè)置有內(nèi)置有能進(jìn)行酸堿檢測(cè)的第一檢測(cè)腔,所述第三出氣管上設(shè)置有能進(jìn)行酸堿檢測(cè)的第二檢測(cè)腔。
通過采用上述技術(shù)方案,生成的氣體從第一清洗瓶中清洗完畢后進(jìn)入第一檢測(cè)腔,在第一檢測(cè)腔中可盛放苯酚、石蕊試劑等,當(dāng)氣體通過后,觀察酸堿檢測(cè)試劑的變色情況觀察是否將氣體中的堿性物質(zhì)出去;再將氣體通過第二清洗瓶后進(jìn)入第二檢測(cè)腔,第二檢測(cè)腔中盛放石蕊,檢測(cè)乙炔氣體中攜帶的硫化氫是否被除干凈。
綜上所述,本實(shí)用新型具有以下有益效果,在反應(yīng)器的開口上同心設(shè)置一個(gè)翻蓋,翻蓋和開口之間形成第一縫隙,當(dāng)從開口中向向反應(yīng)器內(nèi)加入水時(shí),水只會(huì)從第一縫隙中緩慢進(jìn)入至反應(yīng)器中,且會(huì)順著反應(yīng)器的內(nèi)壁向下流,又因?yàn)榉磻?yīng)器的內(nèi)壁上設(shè)置有弧形的延伸部,所以水會(huì)順著弧形的延伸部蔓延,將電石放置在位于延伸部上的第一凹槽中,水在延伸部上流淌時(shí),受到的作用力僅為重力的一部分,所以流淌的速度也只有豎直下落時(shí)的一部分,當(dāng)水分順著延伸部向下流淌時(shí),依次經(jīng)過第一凹槽,與第一凹槽中的電石反應(yīng)生成乙炔氣體;由于水的流速變慢,所以水先與第一凹槽中的電石反應(yīng),由于反應(yīng)劇烈,所以在水繼續(xù)向下流淌過程還未到達(dá)下一個(gè)第一凹槽時(shí),第一個(gè)第一凹槽中的電石已經(jīng)反應(yīng)完畢,避免了水與所有的電石一齊反應(yīng),在短時(shí)間內(nèi)生成大量的乙炔氣體。
附圖說明
圖1是實(shí)施例1中的整體結(jié)構(gòu)示意圖,用于體現(xiàn)各結(jié)構(gòu)之間的位置關(guān)系;
圖2是圖1中A部分的結(jié)構(gòu)放大示意圖,用于體現(xiàn)設(shè)置在開口處的翻蓋;
圖3是圖1中B部分的結(jié)構(gòu)放大示意圖,用于體現(xiàn)設(shè)置在第一延伸部上的第一凹槽和第一通孔;
圖4是圖1中C 部分的結(jié)構(gòu)放大示意圖,用于體現(xiàn)設(shè)置在進(jìn)料管處的弧形導(dǎo)向板;
圖5是實(shí)施例2中的整體結(jié)構(gòu)示意圖,用于體現(xiàn)第一檢測(cè)腔和第二檢測(cè)腔;
圖6是實(shí)施例3中的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、反應(yīng)器;11、第一延伸部;12、第一凹槽;13、第一通孔;14、開口;15、翻蓋;16、第一縫隙;17、出水管;2、容納瓶;21、進(jìn)水管;31、第一出氣管;32、第二出氣管;321、第一檢測(cè)腔;33、第三出氣管;331、第二檢測(cè)腔;34、第四出氣管;4、底座;41、第二縫隙;51、第一清洗瓶;52、第二清洗瓶;53、第三清洗瓶;61、進(jìn)料管;62、弧形導(dǎo)向板;63、第三縫隙;64、連接桿。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋,其并不是對(duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
實(shí)施例1:如圖1所示,一種乙炔反應(yīng)釜,包括底座4、同心放置在底座4中的反應(yīng)器1和位于反應(yīng)器1上方的容納瓶2;底座4的內(nèi)壁和反應(yīng)器1的外壁之間形成第二縫隙41,可在第二縫隙41中填充冰水混合物用于對(duì)反應(yīng)器1降溫。
如圖1和圖2所示,反應(yīng)器1的上方設(shè)置有與外界連通的圓形的開口14,開口14同心設(shè)置一個(gè)翻蓋15,翻蓋15的外壁和反應(yīng)器1內(nèi)壁之間形成第一縫隙16,供水流通過,翻蓋15的邊緣向外延伸有多根支桿151,支桿151的另一端焊接在反應(yīng)器1上,從而達(dá)到開口14與翻蓋15同心設(shè)置的目的;如圖1和圖3所示,在反應(yīng)器1的內(nèi)壁,約三分之二高的位置處向軸心方向向下延伸有第一延伸部11,第一延伸部11的表面為弧面,如圖3所示,在第一延伸部11的表面上均勻的設(shè)置的多個(gè)第一凹槽12,在第一凹槽12中放置電石,在每一個(gè)第一凹槽12的底部都設(shè)置有豎直貫穿第一延伸部11厚度的第一通孔13,多余的水分和反應(yīng)后的渣漿可從第一通孔13中漏至反應(yīng)器1底部;如圖1所示,在反應(yīng)器1的頂部再穿設(shè)一根第一出氣管31,用于將生成的乙炔氣體導(dǎo)出;在反應(yīng)器1的底部安裝有出水管17,出水管17將反應(yīng)器1的內(nèi)部與外界連通,反應(yīng)過后遺留在反應(yīng)器1底部的水分和渣漿可從出水管17中流走,出水管17一直延伸直至貫穿底座4。
如圖1所示,在反應(yīng)器1的上方在設(shè)置一個(gè)倒置的容納瓶2,在容納瓶2中盛放氯化鈉溶液,容納瓶2的口與反應(yīng)器1的開口14相連接,可采用焊接或膠黏的方式,在容納瓶2上方插設(shè)一根進(jìn)水管21,用于向容納瓶2中補(bǔ)充水分。
如圖1和圖4所示,在反應(yīng)器1的上方設(shè)置有一根進(jìn)料管61,進(jìn)料管61豎直向下從容納瓶2中心處穿過后伸入至反應(yīng)器1中內(nèi)部位于反應(yīng)器1的上部,在進(jìn)料管61底部安裝有弧形導(dǎo)向板62,弧形導(dǎo)向板62通過連接桿64焊接在進(jìn)料管61底部,在弧形導(dǎo)向板62和進(jìn)料管61之間留有第三縫隙63。
如圖1所示,在反應(yīng)器1一側(cè)依次設(shè)置有第一清洗瓶51、第二清洗瓶52和第三清洗瓶53,第一出氣管31將反應(yīng)器1和第一清洗瓶51連通,第二出氣管32將第一清洗瓶51和第二清洗瓶52相連通,第三出氣管33將第二清洗瓶52和第三清洗瓶53相連通,在第三清洗瓶53上再插設(shè)一根第四出氣管34,用于將清洗完畢后的氣體導(dǎo)出;在第一清洗瓶51中填充稀硫酸,第一出氣管31伸入進(jìn)液面以下;在第二清洗瓶52中填充溴水,第二出氣管32位于第二清洗瓶52中的部分伸入進(jìn)液面以下;在第三清洗瓶53中填充濃硫酸,第三出氣管33位于第三清洗瓶53中的部分伸入進(jìn)液面以下,第四出氣管34為L形空心管,位于液面以上。
使用方法:在第二縫隙41中盛放冰水,用于在乙炔制備過程中對(duì)反應(yīng)器1進(jìn)行降溫;使氯化鈉溶液順著第一縫隙16進(jìn)入至反應(yīng)器1中且順著反應(yīng)器1的內(nèi)表壁流向第一延伸部11,在第一延伸部11的流淌過程中與放置在第一凹槽12中的電石反應(yīng),生成的乙炔氣體從第一出氣管31進(jìn)入至第一清洗瓶51,再依次進(jìn)入至第二清洗瓶52和第三清洗瓶53中進(jìn)行清洗,將乙炔氣體中的雜質(zhì)洗去,而反應(yīng)器1中反應(yīng)過后的渣料等從出水管17中流出,當(dāng)容納瓶2中的氯化鈉溶液所剩不多時(shí),可利用進(jìn)水管21向容納瓶2中補(bǔ)充氯化鈉溶液;當(dāng)放置在第一凹槽12上的電石反應(yīng)完畢后,可利用進(jìn)料管61向內(nèi)進(jìn)料,從進(jìn)料管61中進(jìn)入的電石丸料順著弧形導(dǎo)向板62拋灑向第一凹槽12,電石在第一延伸部11上滾動(dòng),在滾動(dòng)的過程中卡嵌進(jìn)第一凹槽12,繼續(xù)反應(yīng)。
實(shí)施例2:實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)基本相同,如圖5所示,一種乙炔反應(yīng)釜,在將第一清洗瓶51和第二清洗瓶52連通的第二出氣管32上設(shè)置有球形的第一檢測(cè)腔321,在第一檢測(cè)腔321中放置有棉花團(tuán),棉花團(tuán)中吸附有苯酚溶液;在將第二清洗瓶52和第三清洗瓶53連通的第三出氣管33上設(shè)置有與第一檢測(cè)腔321形狀相同的第二檢測(cè)腔331,在第二檢測(cè)腔331中同樣放置有棉花團(tuán),棉花團(tuán)中吸附有石蕊溶液,第一檢測(cè)腔321和第二檢測(cè)腔331均為由玻璃燒制而成的透明殼體。
使用方法:實(shí)施例2的使用方法與實(shí)施例1的使用方法基本相同,但是在實(shí)施例2中,當(dāng)氣體從第一清洗瓶51中清洗完畢后,再通過第一檢測(cè)腔321,若第一檢測(cè)腔321中的棉花團(tuán)色變成紅色,則說明氣體中攜帶的堿性物質(zhì)為被除去,若棉花團(tuán)不變色則說明氣體中攜帶的堿性物質(zhì)已除干凈;而后氣體通過第二清洗瓶52,盛放在第二清洗瓶52中的溴水將氣體中的硫化氫除去,隨后氣體通過第二檢測(cè)腔331,由于硫化氫氣體成酸性,所以若第二檢測(cè)腔331中的石蕊棉花團(tuán)變紅時(shí)則說明硫化氫未除干凈,若棉花團(tuán)不變色,則說明硫化氫除干凈。
實(shí)施例3:實(shí)施例3與實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)基本相同,如圖6所示,一種乙炔反應(yīng)釜,不在反應(yīng)器1上安設(shè)容納瓶2,使用時(shí),直接將皮質(zhì)水管伸入進(jìn)第一縫隙16中,向反應(yīng)瓶2中注入水源或氯化鈉溶液即可。
使用方法:實(shí)施例3的使用方法與實(shí)施例1中的使用方法基本相同,但是在實(shí)施例3中,直接將水管伸入進(jìn)第一縫隙16中,當(dāng)水或氯化鈉溶液從水管進(jìn)入反應(yīng)器1中時(shí),順著反應(yīng)器1的內(nèi)壁向下流動(dòng),經(jīng)過第一延伸部11后與電石反應(yīng)生成乙炔氣體。