CN205146191U - 一种铝醇盐合成装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铝醇盐合成装置，包括釜体，在釜体的上部连通设置回流冷凝器和防爆装置，在釜体的底部设置有加热盘管和支撑板，所述支撑板设置在釜体内和加热盘管之上，且支撑板上设置若干通孔，釜体的釜体壁上还设置用于加热或冷却的夹套；所述釜体上部还设置有醇蒸发回收出口、加料口，底部设置放料口；所述回流冷凝器与釜体相连通的管道上设置视镜和流量调节阀，所述回流冷凝器的下端还通过旁通管及其上的旁通阀与釜体相通；所述回流冷凝器的上部与旋液分离器连通，所述旋液分离器上设置排气口、放空阀和排液口；所述防爆装置包括防爆片和防爆管。本实用新型具有生产能力大、操作简单、运行安全可靠、可实现醇回收的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于合成设备技术领域，具体地，本实用新型涉及一种铝醇盐合成装置，尤其涉及适用于醇盐水解法合成高纯氧化铝中间体异丙醇铝及医药中间体仲丁醇铝的合成装置。
背景技术
铝醇盐是由铝和醇反应制得的，是一类用途非常广泛的中间体化学品，可应用于医药、化工、新材料等多个领域，铝醇盐合成装置对其制备技术水平起着关键性的作用，显得尤为重要。我国铝醇盐合成装置的制造已有20年的历史，但是发展缓慢，存在安全性保障低、容积小等问题。目前，金属醇盐合成装置主要用于医药中间体的制备和醇盐水解法高纯氧化铝中间体异丙醇铝的制备。中国专利CN202527178U公开了“金属有机化合物的合成装置”。该实用新型所涉及的合成装置由釜体、冷凝回流塔及附属件组成，能够实现安全运行，但是根据实际生产应用情况得知，该装置存在釜体有效容积小、合成装置本身不涉及醇回收等问题。为解决这些问题，需要对装置进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种铝醇盐合成装置，该装置具有防爆、防静电、安全可靠、容积较大的优点。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种铝醇盐合成装置，包括釜体1，在釜体1的上部连通设置回流冷凝器2和防爆装置3，在釜体1的底部设置有加热盘管4和支撑板7，所述支撑板7设置在釜体内和加热盘管之上，且支撑板7上设置若干通孔，釜体1的釜体壁上还设置用于加热或冷却的夹套5；
所述釜体1上部还设置有醇蒸发回收出口11、加料口12，底部设置放料口13；
所述回流冷凝器2与釜体1相连通的管道上设置视镜21和流量调节阀22，所述回流冷凝器2的下端还通过旁通管23及其上的旁通阀24与釜体相通；所述回流冷凝器2的上部与旋液分离器6连通，所述旋液分离器6上设置排气口61、放空阀62和排液口63；
所述防爆装置3包括防爆片31和防爆管32。为实现过压保护功能，本实用新型采用防爆片和防爆管组合式防爆装置，当釜内压力超过防爆片设定压力时，防爆片破裂，釜内气体通过防爆管道直接排放到高空中从而卸掉压力，起到了保护作用。
进一步地，所述加料口12包括加铝口和加醇口。
进一步地，釜体1上还设置有吸料管8，用于将液态铝醇盐通过负压的方式吸到蒸馏提纯釜内。
更进一步的，釜体1上还设置有压力和温度监测装置9。用于监测釜内温度和压力的变化。
本发明釜体1上设有静电接地线10。为防止静电引起火花，本实用新型采用了静电接地线，可将静电有效的导入地下，防止静电火花的产生。
本发明在所述夹套5设置有冷热介质出口51和冷热介质进口52。夹套中可通入冷却水和蒸汽。
优选地，所述回流冷凝器2为列管式回流冷凝器。
为实现铝和醇反应过程中蒸发醇的回流，本实用新型采用列管式回流冷凝器，换热面积大，冷却效果好，保证铝与醇反应过程中蒸发的醇及时回流到釜内。为有效监视和控制醇的回流量，本实用新型在回流冷凝器底部安装有视镜、调节阀，同时在回流冷凝器下端侧面装有旁通阀，醇的回流量大小可以通过视镜观察到，调节阀和旁通阀用于调节醇的回流量。
釜体顶部装有的回流冷凝器为列管式，内部排列有许多竖式的列管，换热面积大，冷却效果好，能将铝和醇反应过程中的气态醇快速冷凝为液态醇回流到釜内；回流冷凝器底部装有视镜，用于观察回流状况，以回流状况进而判断反应剧烈程度；回流冷凝器底部装有调节阀，调节阀与视镜相连接，通过控制调节阀的开启程度来控制醇的回流量；回流冷凝器底端侧面装有旁通阀，旁通阀的一端与回流冷凝器相接，另一端与釜体顶部相接，用于辅助回流，当反应剧烈或冲料时，可完全打开此阀门，以减缓反应的剧烈程度，以防止事故发生。
为防止加铝时损坏加热盘管和冲料现象的发生，本实用新型在釜内设有带有许多小通孔的支撑板，一方面当铝加进釜内后落在支撑板上，不与加热盘管直接接触，从而避免加热盘管被损坏，另一方面铝在支撑板上与釜底的醇接触不充分，可以防止物料局部反应剧烈引起的冲料现象发生。且支撑板上带有许多小孔，可以让醇通过，加入的铝堆放在支撑板上，以减小刚开始反应和剧烈反应时铝和醇的接触面积，防止反应过于激烈而引发冲料。
为减少醇的挥发损失，本实用新型在回流冷凝器顶部安有旋液分离器，当蒸发的醇和氢气一同排出时遇到旋液分离器的阻力，气态醇变成液态通过排液口流到醇收集罐中，从而减少醇的挥发损失。
为解决液态铝醇盐的凝固问题，本实用新型在釜体外壁设有夹套，在釜内底部设有加热盘管，通过向夹套和加热盘管通入蒸汽加热，从而使固态铝醇盐融化变成液态。釜体1内底部装有加热盘管，通入蒸汽来加热，一方面提供铝和醇发生化学反应时所需的热量，另一方面提供固态铝醇盐融化和过量醇蒸发回收所需的热量。
为解决釜内温度过高的问题，本实用新型在釜体外壁设有夹套，通过向夹套中通入冷却水达到降低釜内温度。釜体包覆有夹套，夹套中既可通入蒸汽，也可通入冷却水，当需要融化固态铝醇盐时，便可从冷热介质进口通入蒸汽来加热使固态铝醇盐变成液态，蒸汽冷凝水从出口排出，当釜内温度过高需要降温时，便可从冷热介质出口通入冷却水，带走釜内热量，降低釜内温度，冷却水从冷热介质出口排出；夹套的蒸汽进口是与冷却水出口共用的，冷凝水出口是与冷却水进口共用的。
本实用新型在釜体1顶部设有醇蒸发回收出口，该出口上连接一根管道，然后与冷凝器上端物料进口相连接，当铝和醇合成反应结束后，通过蒸汽加热使得釜内未反应的醇变为蒸汽，通过冷凝器冷凝变为液态醇加以回收。
本实用新型在回流冷凝器顶部装有旋液分离器，铝和醇反应生成铝醇盐的同时，会有少量气态醇和氢气一同往上走，这时遇到旋液分离器的阻力，使得气态醇冷凝为液态醇从排液口流到醇回收罐中，而同时氢气从排气口排放到空中，这样可以减少醇的挥发损失，有助于提高醇的回收率；旋液分离器还设有放空阀，当氢气排放不畅时，打开此阀门，防止意外事故的发生。
与现有技术相比，本实用新型不仅能够实现铝与醇反应合成铝醇盐的制备过程安全进行，还有助于醇的回收，具有釜体容积大，生产能力大，反应过程易于控制，安全可靠，不会出现冲料现象。
本实用新型主要用在异丙醇铝、仲丁醇铝合成装置上，釜体容积大，冷却能力强，醇易回收，防火防静电防爆，具有生产能力大、操作简单、运行安全可靠的特点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
附图标记：1、釜体；11、醇蒸发回收出口；12、加料口；13、放料口；2、回流冷凝器；21、视镜；22、流量调节阀；23、旁通管；24、旁通阀；3、防爆装置；31、防爆片；32、防爆管；4、加热盘管；5、夹套；6、旋液分离器；61、排气口；62、放空阀；63、排液口；7、支撑板；8、吸料管；9、压力和温度监测装置；10静电接地线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种铝醇盐合成装置，包括釜体1，在釜体1的上部连通设置回流冷凝器2和防爆装置3，在釜体1的底部设置有加热盘管4和支撑板7，所述支撑板7设置在釜体内和加热盘管之上，且支撑板7上设置若干通孔，釜体1的釜体壁上还设置用于加热或冷却的夹套5；
所述釜体1上部还设置有醇蒸发回收出口11、加料口12，底部设置放料口13；
所述回流冷凝器2与釜体1相连通的管道上设置视镜21和流量调节阀22，所述回流冷凝器2的下端还通过旁通管23及其上的旁通阀24与釜体相通；所述回流冷凝器2的上部与旋液分离器6连通，所述旋液分离器6上设置排气口61、放空阀62和排液口63；
所述防爆装置3包括防爆片31和防爆管32。为实现过压保护功能，本实用新型采用防爆片和防爆管组合式防爆装置，当釜内压力超过防爆片设定压力时，防爆片破裂，釜内气体通过防爆管道直接排放到高空中从而卸掉压力，起到了保护作用。
所述加料口12包括加铝口和加醇口。
釜体1上还设置有吸料管8，用于将液态铝醇盐通过负压的方式吸到蒸馏提纯釜内。
釜体1上还设置有压力和温度监测装置9。
本发明釜体1上设有静电接地线10。
本发明在所述夹套5设置有冷热介质出口51和冷热介质进口52。
所述回流冷凝器2为列管式回流冷凝器。
本实用新型加料口用于加入铝醇盐合成反应时所需的原料及引发剂。
本实用新型的工作原理是：先向釜体内加入少量醇和引发剂的溶液，用蒸汽预热，然后向釜体内加入铝，待有大量气态醇产生时，然后逐渐向釜体内加入定量的醇，气态醇遇冷变成液态醇，醇在整个装置中处于液态—气态—液态的循环往复状态，铝和醇在引发剂的作用下发生化学反应生成铝醇盐，同时释放热量并产生氢气，多余的热量被回流冷凝器的冷却水带走，产生的氢气通过回流冷凝器顶部安装的旋液分离器的排气口排放到大气中，同时回收被氢气带出的少量醇。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种铝醇盐合成装置，包括釜体(1)，其特征在于：在釜体(1)的上部连通设置回流冷凝器(2)和防爆装置(3)，在釜体(1)的底部设置有加热盘管(4)和支撑板(7)，所述支撑板(7)设置在釜体内和加热盘管之上，且支撑板(7)上设置若干通孔，釜体(1)的釜体壁上还设置用于加热或冷却的夹套(5)；
所述回流冷凝器(2)与釜体(1)相连通的管道上设置视镜(21)和流量调节阀(22)，所述回流冷凝器(2)的下端还通过旁通管(23)及其上的旁通阀(24)与釜体相通；所述回流冷凝器(2)的上部与旋液分离器(6)连通，所述旋液分离器(6)上设置排气口(61)、放空阀(62)和排液口(63)；
所述防爆装置(3)包括防爆片(31)和防爆管(32)。
2.根据权利要求1所述的铝醇盐合成装置，其特征在于，所述釜体(1)上部还设置有醇蒸发回收出口(11)、加料口(12)，底部设置放料口(13)。
3.根据权利要求2所述的铝醇盐合成装置，其特征在于，所述加料口(12)包括加铝口和加醇口。
4.根据权利要求1或2所述的铝醇盐合成装置，其特征在于，釜体(1)上还设置有吸料管(8)，用于将液态铝醇盐通过负压的方式吸到蒸馏提纯釜内。
5.根据权利要求1或2所述的铝醇盐合成装置，其特征在于，釜体(1)上还设置有压力和温度监测装置(9)。
6.根据权利要求1或2所述的铝醇盐合成装置，其特征在于，釜体(1)上设有静电接地线(10)。
7.根据权利要求1或2所述的铝醇盐合成装置，其特征在于，所述夹套(5)设置有冷热介质出口(51)和冷热介质进口(52)。
8.根据权利要求1或2所述的铝醇盐合成装置，其特征在于，所述回流冷凝器(2)为列管式回流冷凝器。
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