CN209451813U - 一种连续硝化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种连续硝化反应装置，涉及化工设备技术领域，包括硝化反应器、硝化混合物分离器、含硝废酸提取反应器、废酸与酸性待硝化原料分离器、未硝化原料与粗硝化物分离器、一级水洗器、一级水洗分离器、碱洗器、碱洗分离器、二级水洗器和二级水洗分离器；其特征在于：所述硝化反应器上设置有硝酸、硫酸入口、待消化原料入口和水入口；生产装置中采用了先进的生产过程自动控制***（PAC）、安全仪表联锁连***(SIS)；有益效果在于：实现了连续生产，操作弹性大、生产效率高、产品质量好、副产物少，能耗与原料消耗低，生产过程安全可靠；能够同时满足采用硝酸过量和采用待硝化原料过量两种情况使用，提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工设备技术领域，特别是涉及一种连续硝化反应装置。
背景技术
硝化反应是向芳环中引入硝基的反应，反应产物硝基化合物用途极其广泛， 硝基化合物的生产为先在硝化反应器内进行硝化反应，然后将含有硝基酚类等副产物的粗硝化物与硝化废酸进行分离，粗硝化物经水洗碱洗得硝化产物，硝化反应按生产过程是否连续分为间歇硝化或连续硝化，连续硝化反应提高硝化效率，但市面上一些连续硝化反应装置不能同时满足采用硝酸过量和采用待硝化原料过量两种情况时的使用，不能做到较好的原料充分使用，比较浪费，导致生产成本较高、危险性大、洗涤时间长、劳动强度大、生产污染大等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种连续硝化反应装置。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种连续硝化反应装置，包括硝化反应器、硝化混合物分离器、含硝废酸提取反应器、废酸与酸性待硝化原料分离器、未硝化原料与粗硝化物分离器、一级水洗器、一级水洗分离器、碱洗器、碱洗分离器、二级水洗器、二级水洗分离器、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关；其特征在于：所述硝化反应器上设置有硝酸、硫酸入口、待消化原料入口和水入口，所述硝化反应器与所述硝化混合物分离器通过管道连接；所述硝化混合物分离器分别与所述含硝酸提取反应器、所述未硝化原料与粗硝化物分离器通过管道连接；所述含硝酸提取反应器与所述废酸与酸性待硝化原料分离器通过管道连接，所述废酸与酸性待硝化原料分离器通过管道延伸至硝酸、硫酸入口，且该段管道上设置有所述第一开关；所述废酸与酸性待硝化原料分离器通过管道延伸至待硝化原料入口，且该段管道上设置有所述第二开关；所述未硝化原料与粗硝化物分离器通过管道延伸至待硝化原料入口，且该段管道上设置有所述第六开关；所述硝化混合物分离器通过管道延伸至硝酸、硫酸入口，且该段管道上设置有所述第四开关；所述硝化混合物分离器与所述一级水洗器通过管道连接，且该段管道上设置有所述第三开关；所述未硝化原料与粗硝化物分离器与所述一级水洗器通过管道连接，且该段管道上设置有所述第五开关；所述一级水洗器与所述一级水洗分离器通过管道连接；所述一级水洗分离器与所述碱洗器通过管道连接；所述碱洗器与所述碱洗分离器通过管道连接；所述碱洗分离器与所述二级水洗器通过管道连接；所述二级水洗器与所述二级水洗分离器通过管道连接，所述二级水洗分离器设置有硝化产物出口。
优选的：所述硝化反应器、所述一级水洗器、所述碱洗器、所述二级水洗器、所述含硝废酸提取反应器内设置化工填料。
优选的：所述硝化反应器、所述硝化混合物分离器、所述含硝废酸提取反应器、所述废酸与酸性待硝化原料分离器、所述未硝化原料与粗硝化物分离器、所述一级水洗器、所述一级水洗分离器、所述碱洗器、所述碱洗分离器、所述二级水洗器、所述二级水洗分离器均各自单台或多台联合使用。
优选的：物料在***内流动的推动力由泵、位差或压强差提供。
有益效果在于：实现了连续生产，操作弹性大、生产效率高、产品质量好、副产物少，能耗与原料消耗低，生产过程安全可靠；能够同时满足采用硝酸过量和采用待硝化原料过量两种情况使用，提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型所述一种连续硝化反应装置的结构框架图。
图2是本实用新型所述一种连续硝化反应装置的硝化***流程图。
图3是本实用新型所述一种连续硝化反应装置的水洗中和***流程图。
附图标记说明如下：
1、硝化反应器；2、硝化混合物分离器；3、含硝废酸提取反应器；4、废酸与酸性待硝化原料分离器；5、未硝化原料与粗硝化物分离器；6、一级水洗分离器；7、碱洗器；8、二级水洗分离器；10、二级水洗器；11、碱洗分离器；12、一级水洗器；13、第一开关；14、第二开关；15、第三开关；16、第四开关；17、第五开关；18、第六开关。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1-图3所示，一种连续硝化反应装置，包括硝化反应器1、硝化混合物分离器2、含硝废酸提取反应器3、废酸与酸性待硝化原料分离器4、未硝化原料与粗硝化物分离器5、一级水洗器12、一级水洗分离器6、碱洗器7、碱洗分离器11、二级水洗器10、二级水洗分离器8、第一开关13、第二开关14、第三开关15、第四开关16、第五开关17和第六开关18；其特征在于：硝化反应器1上设置有硝酸、硫酸入口、待消化原料入口和水入口，硝化反应器1与硝化混合物分离器2通过管道连接，硝化反应器1用来硝化反应，硝化混合物分离器2用来分离；硝化混合物分离器2分别与含硝酸提取反应器、未硝化原料与粗硝化物分离器5通过管道连接，含硝酸提取反应器用来促进反应，未硝化原料与粗硝化物分离器5用来分离；含硝酸提取反应器与废酸与酸性待硝化原料分离器4通过管道连接，废酸与酸性待硝化原料分离器4用来分离，废酸与酸性待硝化原料分离器4通过管道延伸至硝酸、硫酸入口，且该段管道上设置有第一开关13，第一开关13用来控制；废酸与酸性待硝化原料分离器4通过管道延伸至待硝化原料入口，且该段管道上设置有第二开关14，第二开关14用来控制；未硝化原料与粗硝化物分离器5通过管道延伸至待硝化原料入口，且该段管道上设置有第六开关18，第六开关18用来控制；硝化混合物分离器2通过管道延伸至硝酸、硫酸入口，且该段管道上设置有第四开关16，第四开关16用来控制；硝化混合物分离器2与一级水洗器12通过管道连接，且该段管道上设置有第三开关15，第三开关15用来控制；未硝化原料与粗硝化物分离器5与一级水洗器12通过管道连接，且该段管道上设置有第五开关17，一级水洗器12用来水洗，第五开关17用来控制；一级水洗器12与一级水洗分离器6通过管道连接，一级水洗分离器6用来分离；一级水洗分离器6与碱洗器7通过管道连接，碱洗器7用来碱洗；碱洗器7与碱洗分离器11通过管道连接，碱洗分离器11用来分离；碱洗分离器11与二级水洗器10通过管道连接，二级水洗器10用来水洗；二级水洗器10与二级水洗分离器8通过管道连接，二级水洗分离器8用来分离，二级水洗分离器8设置有硝化产物出口；硝化反应器1、一级水洗器12、碱洗器7、二级水洗器10、含硝废酸提取反应器3内设置化工填料；硝化反应器1、硝化混合物分离器2、含硝废酸提取反应器3、废酸与酸性待硝化原料分离器4、未硝化原料与粗硝化物分离器5、一级水洗器12、一级水洗分离器6、碱洗器7、碱洗分离器11、二级水洗器10、二级水洗分离器8均各自单台或多台联合使用，提高硝化效率；物料在***内流动的推动力由泵、位差或压强差提供。
工作原理：当原料配比采用硝酸过量时，第一开关13、第二开关14和第三开关15打开，第四开关16、第五开关17和第六开关18关闭，来自废酸与酸性待硝化原料分离器4的酸性待硝化原料与硝酸、硫酸、水组成的混酸进入硝化反应器1内边流动、边混合、边反应、边传热，流出硝化反应器1的硝化混合物进入硝化混合物分离器2，硝化混合物分离器2分离出的含硝废酸与待硝化原料进入含硝废酸提取反应器3内使待硝化原料与含硝废酸中的残留硝酸反应形成废酸和酸性待硝化原料，出含硝废酸提取反应器3的混合物进入废酸与酸性待硝化原料分离器4，分离出的废酸浓缩后套用配制混酸，硝化混合物分离器2分离出的粗硝化物经一级水洗器12、一级水洗分离器6水洗分离，经碱洗器7、碱洗分离器11碱洗分离，再经二级水洗器10、二级水洗分离器8水洗分离得硝化产物；当原料配比采用待硝化原料过量时，第一开关13、第二开关14和第三开关15关闭，第四开关16、第五开关17和第六开关18打开，待硝化原料与硝酸、硫酸、水组成的混酸进入硝化反应器1内边流动、边混合、边反应、边传热或不取热，流出硝化反应器1的硝化混合物进入硝化混合物分离器2使硝化废酸与含未硝化原料的粗硝化物分离，硝化混合物分离器2分离出的硝化废酸经浓缩后套用配制混酸，硝化混合物分离器2分离出的含未硝化原料的粗硝化物去未硝化原料与粗硝化物分离装置，分离出的未硝化原料再次参与硝化反应，未硝化原料与粗硝化物分离装置分离出的粗硝化物经一级水洗器12、一级水洗分离器6水洗分离，经碱洗器7、碱洗分离器11碱洗分离，再经二级水洗器10、二级水洗分离器8水洗分离得硝化产物。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (4)
1.一种连续硝化反应装置，包括硝化反应器、硝化混合物分离器、含硝废酸提取反应器、废酸与酸性待硝化原料分离器、未硝化原料与粗硝化物分离器、一级水洗器、一级水洗分离器、碱洗器、碱洗分离器、二级水洗器、二级水洗分离器、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关；其特征在于：所述硝化反应器上设置有硝酸、硫酸入口、待消化原料入口和水入口，所述硝化反应器与所述硝化混合物分离器通过管道连接；所述硝化混合物分离器分别与所述含硝废酸提取反应器、所述未硝化原料与粗硝化物分离器通过管道连接；所述含硝废酸提取反应器与所述废酸与酸性待硝化原料分离器通过管道连接，所述废酸与酸性待硝化原料分离器通过管道延伸至硝酸、硫酸入口，且该段管道上设置有所述第一开关；所述废酸与酸性待硝化原料分离器通过管道延伸至待硝化原料入口，且该段管道上设置有所述第二开关；所述未硝化原料与粗硝化物分离器通过管道延伸至待硝化原料入口，且该段管道上设置有所述第六开关；所述硝化混合物分离器通过管道延伸至硝酸、硫酸入口，且该段管道上设置有所述第四开关；所述硝化混合物分离器与所述一级水洗器通过管道连接，且该段管道上设置有所述第三开关；所述未硝化原料与粗硝化物分离器与所述一级水洗器通过管道连接，且该段管道上设置有所述第五开关；所述一级水洗器与所述一级水洗分离器通过管道连接；所述一级水洗分离器与所述碱洗器通过管道连接；所述碱洗器与所述碱洗分离器通过管道连接；所述碱洗分离器与所述二级水洗器通过管道连接；所述二级水洗器与所述二级水洗分离器通过管道连接，所述二级水洗分离器设置有硝化产物出口。
2.根据权利要求1所述的一种连续硝化反应装置，其特征在于：所述硝化反应器、所述一级水洗器、所述碱洗器、所述二级水洗器、所述含硝废酸提取反应器内设置化工填料。
3.根据权利要求1所述的一种连续硝化反应装置，其特征在于：所述硝化反应器、所述硝化混合物分离器、所述含硝废酸提取反应器、所述废酸与酸性待硝化原料分离器、所述未硝化原料与粗硝化物分离器、所述一级水洗器、所述一级水洗分离器、所述碱洗器、所述碱洗分离器、所述二级水洗器、所述二级水洗分离器均各自单台或多台联合使用。
4.根据权利要求1所述的一种连续硝化反应装置，其特征在于：物料在***内流动的推动力由泵、位差或压强差提供。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111792997A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-20 | 四川北方红光特种化工有限公司 | 一种提高废酸熟化的工艺方法 |
| CN112851528A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 山东滨农科技有限公司 | 二甲戊灵原药连续硝化反应装置 |
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2019
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