CN103933923A - 多台反应釜串联组成的连续反应生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多台反应釜串联组成的连续反应生产线，生产线由多台反应釜串联而成，通过釜间连接的传料管串联，原料从起始端进料口不断进入该生产线，然后被强制性地顺序经过各道反应釜，完成反应后从末端出料口排出；各台反应釜之间存在高度差，物料从前一釜的下侧的进料口进入釜内，再从其上侧的溢流口溢出，在落差作用下自流进入下一台釜的下侧进料口。落差大小，根据釜内物流的性质进行设定。本发明结构合理，工作性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种连续反应生产线。
背景技术
在有色金属、稀土元素、高纯硅产品、高纯石墨等的酸淬取或酸洗生产项目中，往往需要处理数以千吨万吨量的原料，在磷复肥、发泡剂、油田用的压裂剂等等方面的生产项目中，设计的年产量都在万吨以上。对此，传统的方法都是扩大反应釜（或反应槽）的容积和增加反应釜（或反应槽）的数量，单台运行，单台控制。
以上传统的方法带来如下问题，一直影响到设备与生产的安全性和经济性。主要问题有：
一、在酸洗、酸淬取项目中，一般都要求在强酸（HF、HCl、HNO3、H2SO4等）和高温条件下进行，因此反应釜等设备必须采用衬四氟或衬贵金属防腐，而相关的大型反应设备的制造难度更大，运输、安装、维护成本和使用风险很高。
二、每台反应设备在单台进行生产过程中，其投料和放料的辅助时间很多，使反应釜实际工作时间减少，设备的利用率下降，甚至会影响到每批产品的质量指标不一致。
三、为了每台反应釜的投、放料，又必须配置相应管道、泵、阀等配套材料，配套材料费用多，且运行中可能发生的故障点也多，增加了运行及维护成本。
四、对各单独进行生产的每台反应釜，还都必须有一套控制和测试手段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理，工作性能好的多台反应釜串联组成的连续反应生产线。
本发明的技术解决方案是：
一种多台反应釜串联组成的连续反应生产线，其特征是：生产线由多台反应釜串联而成，通过釜间连接的传料管串联，原料从起始端进料口不断进入该生产线，然后被强制性地顺序经过各道反应釜，完成反应后从末端出料口排出；各台反应釜之间存在高度差，且从起始端至末端依次降低，物料从前一釜的下侧的进料口进入釜内，再从其上侧的溢流口溢出，在落差作用下自流进入下一台釜的下侧进料口。落差大小，根据釜内物流的性质进行设定。
反应釜釜身的一侧下方设置有进料口，另一侧的上方设置有溢流口，反应釜内装有搅拌器，反应釜的材质为钢衬四氟、钢衬其他非金属材料、钢衬贵金属、钢衬搪玻璃或不锈钢。釜的换热形式为夹套换热、釜内盘管换热或釜内电加热。对钢衬四氟的反应釜，选用釜内（导热油、蒸气）盘管加热或电加热，其他的可用夹套加热。
多台反应釜串联组成的连续生产线上，设有连通管道，将每台釜的上部空间连通，使各台釜内压力相等，保证物料能自流进入下一釜内；釜的下部有放料管线连通，以便停车或单台检修时放净物料。
在此连续反应生产线相关位置的反应釜上布置加料管，用于添加反应的某一阶段需要添加的化学原料。
在起始端进料口前面布置预混和釜、调浆釜以及为了提高原料温度的加热器；在末端出料口后，布置冷却釜、过滤设备、气液分离设备、收集槽等。
本发明结构合理，工作性能好。当生产过程中，出现需要对某台釜停车检修时，可以通过开、闭有关阀门，将此釜隔离开来检修，全线仍可以继续生产。本发明的优点还在于：
a.解决了设备制造、运输、安装、维护上一系列的困难。若干台的反应釜组合的连续生产线，就可以取代100m3或1000m3级的反应容器。
b．针对具有HF、HCl、HNO3、H2SO4等高强腐蚀性介质，就能选用在设备制造工厂中生产出来的钢衬四氟的反应釜。（不存在制造、运输、安装、维护上的特殊困难了。）
c．连续反应线一旦投产后，其A端（起始端）进料、B端（末端）出料，各台反应釜就处于连续不停顿的运行状态中，反应釜的利用率会提高20%以上。
d．全线的生产运行控制更简化，只要控制好进料速度和进料配比、釜内温度，就可以连续不断地获得同一质量指标的产品。
e．设备和辅助设备投资可以大幅度节省，生产定员可以减少。
f．可以创造更为清洁、环保、安全的生产环境。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
一种多台反应釜串联组成的连续反应生产线，生产线由多台反应釜1串联而成，通过釜间连接的传料管2串联，原料从A端（起始端）进料口不断进入该生产线，然后被强制性地顺序经过各道反应釜，完成反应后从B端（末端）出料口排出；各台反应釜之间存在高度差，且从起始端至末端依次降低，各台反应釜的位置自起始端向末端依次降低；物料从前一釜的下侧的进料口进入釜内，再从其上侧的溢流口溢出，在落差作用下自流进入下一台釜的下侧进料口。落差大小，根据釜内物流的性质进行设定。
反应釜釜身的一侧下方设置有进料口3，另一侧的上方设置有溢流口4，反应釜内装有搅拌器，反应釜的材质为钢衬四氟、钢衬其他非金属材料、钢衬贵金属、钢衬搪玻璃或不锈钢。釜的换热形式为夹套换热、釜内盘管换热或釜内电加热。对钢衬四氟的反应釜，选用釜内（导热油、蒸气）盘管加热或电加热，其他的可用夹套加热。
多台反应釜串联组成的连续生产线上，设有连通管道5，将每台釜的上部空间连通，使各台釜内压力相等，保证物料能自流进入下一釜内；釜的下部有放料管线6连通，以便停车或单台检修时放净物料。
如果根据某种化学反应程序，需要在反应的某一阶段添加化学原料时，也可以在此连续反应生产线相关位置的反应釜上，布置加料管7，添加化学原料。
在起始端进料口前面布置计量槽8、固相料仓9、固相料送料机10、预混和釜11、调浆釜以及为了提高原料温度的加热器等；在末端出料口后，布置冷却釜、过滤设备、气液分离设备、收集槽等。
图中还有离心机过滤器12、废酸（废液）池13、洗水池14等。
当生产过程中，出现需要对某台釜停车检修时，可以通过开、闭有关阀门，将此釜隔离开来检修，全线仍可以继续生产。
当某种情况下，只需要一台或几台釜要用于单独投料生产时，也可以通过开、闭有关阀门隔离出一台或几台反应釜来用于单独投料生产。
根据年产能的需要、反应时间的多少、物料的特性，单台釜选用的容积就可以计算出全线需要的反应釜台数。选用钢衬四氟反应釜时，一般宜选用20m3以下的反应釜为宜。特别情况下可选用到50m3的反应釜。
其计算公式为：
A（年设计生产能力）=B（反应釜台数）×C（反应釜工作容积）×D（年工作天数）×24小时/E（反应时间）
例如有10台工作容积为10m3的反应釜组成连续生产线，年工作天数为320天，原料反应时间需要12小时，则年生产能力为：
A=10台×10m3/台×320天/年×24小时/12小时=64000m3。
Claims (5)
1.一种多台反应釜串联组成的连续反应生产线，其特征是：生产线由多台反应釜串联而成，通过釜间连接的传料管串联，原料从起始端进料口不断进入该生产线，然后被强制性地顺序经过各道反应釜，完成反应后从末端出料口排出；各台反应釜之间存在高度差，且从起始端至末端依次降低，物料从前一釜的下侧的进料口进入釜内，再从其上侧的溢流口溢出，在落差作用下自流进入下一台釜的下侧进料口。
2.根据权利要求1所述的多台反应釜串联组成的连续反应生产线，其特征是：反应釜釜身的一侧下方设置有进料口，另一侧的上方设置有溢流口，反应釜内装有搅拌器，反应釜的材质为钢衬四氟、钢衬其他非金属材料、钢衬贵金属、钢衬搪玻璃或不锈钢。釜的换热形式为夹套换热、釜内盘管换热或釜内电加热。
3.根据权利要求1或2所述的多台反应釜串联组成的连续反应生产线，其特征是：多台反应釜串联组成的连续生产线上，设有连通管道，将每台釜的上部空间连通，使各台釜内压力相等，保证物料能自流进入下一釜内；釜的下部有放料管线连通，以便停车或单台检修时放净物料。
4. 根据权利要求1或2所述的多台反应釜串联组成的连续反应生产线，其特征是：在此连续反应生产线相关位置的反应釜上布置加料管，用于添加反应的某一阶段需要添加的化学原料。
5.根据权利要求1或2所述的多台反应釜串联组成的连续反应生产线，其特征是：在起始端进料口前面布置预混和釜、调浆釜、加热器；在末端出料口后，布置冷却釜、过滤设备、气液分离设备、收集槽。
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