CN203803483U - 精细化工品生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精细化工品生产装置，其特征在于所述的装置主要由三大部分组成，下部的反应部分、上部的精馏分离部分和控制台，其中反应部分包括夹套反应釜(1)、加料器(11)和搅拌桨(6)，所述的反应釜(1)内设有釜温测量元件(4)，釜温测量元件(4)通过导线与控制台连接；精馏分离部分包括依次以管道相连的板式塔或填料塔(16)、塔顶冷却器(18)和油水分离器(19)，所述的填料塔设有塔顶排液口(24)和塔顶液溢流口(25)。本实用新型的装置特别适合有机合成的可逆反应，通过反应-精馏耦合打破化学平衡，利用反应转化率、收率的提高。

Description

精细化工品生产装置

技术领域

本实用新型涉及化工装置技术领域，特别涉及一种精细化工品生产装置。

背景技术

精细化工是生产精细化学品工业的通称。具有品种多，更新换代快；产量小，大多以间歇方式生产；具有功能性或最终使用性：许多为复配性产品，配方等技术决定产品性能；产品质量要求高；商品性强，多数以商品名销售；技术密集高，要求不断进行新产品的技术开发和应用技术的研究，重视技术服务；设备投资较小；附加价值率高等特点。

有机合成是合成化学的一个分支，主要是经由各式各样的有机反应来建构有机分子。和无机分子相比，有机分子通常在结构上复杂许多，包括官能基、立体化学、多环构造等结构性细节。现今有机合成已经发展成为有机化学一个十分重要的分支，也是制药、生医、材料等产业重要的基础。有机合成中有两个主要的领域：全合成与合成方法的研究。

精馏分离是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。精馏操作按不同方法进行分类。根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏；根据混合物的组分数，可分为二元精馏和多元精馏；根据是否在混合物中加入影响汽液平衡的添加剂，可分为普通精馏和特殊精馏(包括萃取精馏、恒沸精馏和加盐精馏)。若精馏过程伴有化学反应，则称为反应精馏。

目前，无论是有机合成或有机精细化工实验室，还是其化学品或精细化工产品的间歇小规模生产过程，其关键技术包括合成技术、分离技术及复配技术，完成这些技术的装置设备类型较多，通常有机合成采用夹套式反应釜，分离采用精馏手段较多，而复配技术采用带搅拌器的反应釜也可以。当前将这三种技术结合在一起构成一体化多功能装置的技术设备还未见报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种精细化工品生产装置。为实现上述实用新型目的，本实用新型拟采用如下技术方案：

本实用新型涉及一种精细化工品生产装置，其特征在于所述的装置主要由三大部分组成，下部的反应部分、上部的精馏分离部分和控制台，其中反应部分包括夹套反应釜(1)、加料器(11)和搅拌桨(6)，所述的反应釜(1)内设有釜温测量元件(4)，釜温测量元件(4)通过导线与控制台连接；精馏分离部分包括依次以管道相连的板式塔或填料塔(16)、塔顶冷却器(18)和油水分离器(19)，所述的填料塔设有塔顶排液口(24)和塔顶液溢流口(25)。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述的反应釜(1)中设有釜底排液口(2)、釜内冷却盘管(3)以及防爆阀(9)。

在本实用新型的另一个优选实施方式中，所述的反应釜(1)内还设有夹套油温测量元件(5)、釜压力传感器(7)、视频传感器(8)以及釜液位传感器(15)，上述元件和传感器通过导线与控制台连接。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述的填料塔中设有填料塔测温元件(14)，所述的填料塔测温元件(14)通过导线与控制台连接。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述的板式塔或填料塔(16)中设有回流夜视镜(20)；油水分离器(19)中设有油水分离相界面视镜(21)。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述的精细化工品生产装置中设有为升降电机(12)、升降立柱(30)以及底座(31)，所述的反应部分与升降立柱(30)相连，升降电机(12)用于控制升降立柱(30)，升降立柱(30)位于底座(31)上。

在本实用新型的另一个优选实施方式中，所述的精细化工品生产装置中设有平衡砣(29)，平衡砣(29)与反应部分分别位于升降立柱的两侧。

在本实用新型的一个优选实施方式中，板式塔或填料塔(16)外部设有保温层。

在本实用新型的另一个优选实施方式中，所述的反应部分设有由搅拌桨(6)、磁力耦合器(10)和搅拌电机(13)组成搅拌***。

本实用新型的装置中反应釜和精馏塔等主构件采用耐蚀性不锈钢制作，耐压性较好，连接件采用密闭性较好的法兰连接。反应釜设置有压力、液位、视频探头等检测仪表，可及时连接装置运行状态，与之配套的控制台可有效进行釜内温度、压力、液位等参数控制；设置的防爆阀可保证反应放热引起的“飞温”***火灾发生。采用电热棒加热夹套中的导热油，升温速度较快，可通过控制台设置的控制***调节釜内冷却盘管的冷却剂的通量或控制加热电压等形式来控制反应温度。还设计了加料槽加料和打开釜盖加料两种方式。

采用可升降装置方便反应釜开盖加料和加盖密封，采用防爆电机带动磁力耦合器搅拌，采用了填料塔外保温设置加热电阻丝加热保温等利于塔内气相上升的措施。

反应釜的容积可根据使用场合而定，一般实验装置或小试可设计为5～10L，中试或生产装置可设计为10～50L等不同形式的装置。

采用视频观察反应液的状态较现有装置采用石英玻璃制作的大小套筒再用上盖、下底的不锈钢卡件制成的密闭反应器装置相比，虽然都用夹套电加热棒加热导热油相比较，其耐压性、加热速度提高很多，较高温度下导热油渗漏的现象可避免发生，虽然不想采用石英玻璃材料那样观察釜内变化方便，但可以采用视频探头由控制台界面显示替代，只不过要求视频探头的质量有特殊要求，制作成本较高些。

塔顶设计的目镜、排放阀、溢流口，可有效进行相界面观察、塔顶采出液采集及相界面调节等工作。

本实用新型的装置特别适合有机合成的可逆反应，反应-精馏耦合可以打破化学平衡，利用反应转化率、收率的提高；吸热反应由导热油供热，放热反应有釜内冷却盘管移出热量，具有实用性和适应性特点。

附图说明

图1是本实用新型的装置意图，其中1为夹套反应釜；2为釜底排液口；3为釜内冷却盘管；4为釜温测量元件；5为夹套油温测量元件；6为搅拌桨；7为釜压力传感器；8为视频传感器；9为防爆阀；10为磁力耦合器；11为加料器；12为升降电机；13为搅拌电机；14为填料塔测温元件；15为釜液位传感器；16为填料塔；17为保温段；18为塔顶冷却器；19为油水分离器；20为回流夜视镜；21为油水分离相界面视镜；22为塔顶冷凝器冷却水进口；23为塔顶冷却器冷却水出口；24为塔顶排液口；25为塔顶液溢流口；26为釜内盘管冷却水进口；27为釜内盘管冷却水出口；28为控制台；29为平衡砣；30为升降立柱；31为底座。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1

本装置主要有三大部分组成，下部的反应部分、上部的精馏分离部分和控制台。反应釜体与釜盖由螺丝结构密封，一般固体物料采用打开釜盖加入，液体或气体物料通过11加料器加入，由加热棒加热釜夹套内的导热油，油温和釜中反应液的温度均可由各自测温元件4、5完成测定，并将检测的温度反馈到控制台，控制台通过调节加热棒的电压来控制温度，或者通过调节釜内冷却盘管中冷却水通入量调节温度，釜内电动搅拌器起到反应物料均匀混合及温度分布均匀的作用，釜底设置排液口2，釜液位传感器15，釜压力传感器7，防爆阀9，视频传感器等便于了解釜内反应液的状态，以保证反应过程的安全性。搅拌桨6、磁力耦合器10和搅拌电机组成搅拌***，升降电机的设置可实现釜主体上下移动以方便与釜盖的脱离和结合，平衡砣29起到平衡釜主体重量的目的。

反应釜中的汽化物料进入上部的精馏***，由精馏***完成产物和未反应物料的分离，精馏塔(填料塔)16外部加有保温层减少热损失，保温层内置测温元件14和加热保温电阻，保温段17中无填料，和16一样外加保温层，内设置测温元件14和加热保温电阻，保证较多的汽化物料进入塔顶冷却器18的管程，壳程中通入冷却水，冷却水由22进入23流出与管内热物料逆流换热，冷凝液积存在油水分离器中，上部的油层回流到填料塔中，设置视镜20、21便于了解回流液和相界面的位置状况，塔顶液溢出口能保证相界面的稳定位置，塔顶排液口24可便于塔顶产物的取出。

控制台实际上是一个兼有温度、压力显示、记录、调节等功能的自动化***，通过控制软件的合理设置实现这个生产过程的质量标准、稳定性、安全性。

本装置的工作方式和原理是：通常化学方法生产化学品通常分为：原料提纯、反应和产物精制等3工艺部分，在一体化设备中同时进行化学反应(或催化反应)和精馏分离过程，在有机合成或精细化学品的生产中不仅可以提高分离效果，还可以将反应与分离有机结合进而强化反应效果，这样可以简化工艺流程，减少了设备，由于反应物和生成物及时分离，打破了化学平衡，加速了反应过程，提高了反应的转化率和选择性。特别是对于放热反应，由于反应热被物料汽化吸收，还也可节约热能，且省去加热器，同时在一个设备中获得较纯净的产品。反应和精馏分离两种过程相互促进从而得到强化。与传统的反应和精馏分离单独进行的过程相比较，其产品收率高，易操作，操作费用低和投资成本少的特点。

本装置配置了温度(压力)控制***，不仅可提高设备的效能，更重要的是提高了装置的安全性、稳定性。

以上所述是本实用新型的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种精细化工品生产装置，其特征在于所述的装置主要由三大部分组成，下部的反应部分、上部的精馏分离部分和控制台，其中反应部分包括夹套反应釜(1)、加料器(11)和搅拌桨(6)，所述的反应釜(1)内设有釜温测量元件(4)，釜温测量元件(4)通过导线与控制台连接；精馏分离部分包括依次以管道相连的板式塔或填料塔(16)、塔顶冷却器(18)和油水分离器(19)，所述的填料塔设有塔顶排液口(24)和塔顶液溢流口(25)。

2.根据权利要求1所述的精细化工品生产装置，其特征在于所述的反应釜(1)中设有釜底排液口(2)、釜内冷却盘管(3)以及防爆阀(9)。

3.根据权利要求2所述的精细化工品生产装置，其特征在于所述的反应釜(1)内还设有夹套油温测量元件(5)、釜压力传感器(7)、视频传感器(8)以及釜液位传感器(15)，上述元件和传感器通过导线与控制台连接。

4.根据权利要求1所述的精细化工品生产装置，其特征在于所述的填料塔中设有填料塔测温元件(14)，所述的填料塔测温元件(14)通过导线与控制台连接。

5.根据权利要求4所述的精细化工品生产装置，其特征在于所述的板式塔或填料塔(16)中设有回流夜视镜(20)；油水分离器(19)中设有油水分离相界面视镜(21)。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的精细化工品生产装置，其特征在于所述的精细化工品生产装置中设有为升降电机(12)、升降立柱(30)以及底座(31)，所述的反应部分与升降立柱(30)相连，升降电机(12)用于控制升降立柱(30)，升降立柱(30)位于底座(31)上。

7.根据权利要求6所述的精细化工品生产装置，其特征在于所述的精细化工品生产装置中设有平衡砣(29)，平衡砣(29)与反应部分分别位于升降立柱的两侧。

8.根据权利要求6所述的精细化工品生产装置，其特征在于板式塔或填料塔(16)外部设有保温层。

9.根据权利要求6所述的精细化工品生产装置，其特征在于所述的反应部分设有由搅拌桨(6)、磁力耦合器(10)和搅拌电机(13)组成搅拌***。