CN219984697U - 一种氨基乙酸管式反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氨基乙酸管式反应装置,其管式反应器为由直线反应管和U型反应管可拆卸式相连的S形管道结构,S形管道结构通过U型反应管固定连接支架,支架下端设有三角底座和带刹车滚轮,S形管道结构上端设有氯乙酸和乌洛托品进料管道和液氨进料管道,氯乙酸和乌洛托品进料管道安装在线PH测定仪A、在线流量计A和进料电磁阀A,液氨进料管道内端设有气体分布器,液氨进料管道安装在线流量计B和进料电磁阀B,S形管道结构下端连接出料管道,出料管道安装在线流量计C和出料电磁阀,S形管道结构中部安装在线PH测定仪B和在线温度测定仪;本实用新型具有移动方便、清洗方便、使用方便、便于实现连续自动化生产且生产效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于氨基乙酸生产反应设备技术领域,具体涉及一种氨基乙酸管式反应装置。
背景技术
氨基乙酸的结构简式为NH2CH2COOH,俗称甘氨酸、胶糖,白色单斜晶系或六方晶系晶体,或白色结晶粉末,无臭,有特殊甜味,易溶于水,微溶于甲醇、乙醇,几乎不溶于丙酮、***。氨基乙酸主要用于化肥的无毒脱碳、医药及农药,是烷基酯法合成草甘膦的原料之一,也可用于化妆品的原料和防腐剂,有着较为广泛的市场和应用前景,因此对氨基乙酸的需求也来越大。
现在国内合成氨基乙酸主要采用的是氯乙酸氨化法,以乌洛托品水溶液为催化剂,氯乙酸和液氨为原料进行反应合成,以特定PH值为反应终点,并用甲醇进行萃取结晶,并离心、清洗、烘干即为成品。
在现有工业氨基乙酸的生产过程中,往往采用釜式反应,即乌洛托品、氯乙酸和液氨均通入反应釜,在反应釜中反应并冷却,达到标准后再进行放料进入结晶釜,该方法连续性不强,自动化程度较低,反应过程不易控制如PH值的控制分析,生产效率也不高,大大限制了氨基乙酸的产量和生产效率,同时也影响氨基乙酸的产品质量,在实际生产中也有诸多问题待解决,如反应釜一般较为笨重,移动不方便,清洗不方便等,对氨基乙酸的生产有较大影响,因此需要改变传统氨基乙酸采用氨化釜的生产模式,提高氨基乙酸生产效率,实现连续生产,解决氨基乙酸连续生产问题,因此开发一种新的氨基乙酸生产装置很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足,而提供一种移动方便、清洗方便、使用方便、便于实现连续自动化生产且生产效率高的氨基乙酸管式反应装置。
本实用新型的目的是这样实现的:一种氨基乙酸管式反应装置,包括管式反应器,所述管式反应器为由数量多个的直线反应管和U型反应管依次交替且首尾可拆卸式相连后组成的S形管道结构,所述S形管道结构通过其两侧的所述U型反应管固定连接于两个对称的支架之间,所述支架的下端设有三角底座,所述三角底座的下端设有带刹车滚轮,所述S形管道结构的上端外侧连接氯乙酸和乌洛托品进料管道,所述氯乙酸和乌洛托品进料管道的外端连接静态混合器,所述氯乙酸和乌洛托品进料管道上安装有在线PH测定仪A、在线流量计A和进料电磁阀A,所述S形管道结构的上端位于所述U型反应管上设有液氨进料管道,所述液氨进料管道的内端设有气体分布器,所述液氨进料管道上安装有在线流量计B和进料电磁阀B,所述S形管道结构的下端外侧连接出料管道,所述出料管道上安装有在线流量计C和出料电磁阀,所述S形管道结构的中部安装有在线PH测定仪B和在线温度测定仪。
优选的,所述U型反应管的底部通过焊接固定连接于所述支架上。
优选的,所述S形管道结构的上端外侧通过穿过所述支架设置的氯乙酸和乌洛托品进料管连接所述氯乙酸和乌洛托品进料管道,所述S形管道结构的上端位于所述U型反应管上设有液氨进料管,所述液氨进料管的下端设有所述气体分布器,所述液氨进料管的外端连接所述液氨进料管道,所述S形管道结构的下端外侧通过穿过所述支架设置的出料管连接所述出料管道。
进一步优选的,所述氯乙酸和乌洛托品进料管道与所述氯乙酸和乌洛托品进料管之间、所述氯乙酸和乌洛托品进料管与所述直线反应管之间、相邻的所述直线反应管与U型反应管之间、所述液氨进料管与所述液氨进料管道之间、所述直线反应管与所述出料管之间、所述出料管与所述出料管道之间均采用法兰连接,法兰连接处的两个法兰之间设有中间垫片。
进一步优选的,所述液氨进料管的内端通过焊接固定连接于所述U型反应管上,所述液氨进料管的内端内侧设有一体式的环形限位圈,所述气体分布器的外径匹配所述液氨进料管的内径设置后通过所述环形限位圈卡设于所述液氨进料管的内端。
优选的,所述直线反应管的长度为100cm,内径为20cm,所述U型反应管的内径匹配所述直线反应管的内径设置。
优选的,所述直线反应管和所述U型反应管为内衬四氟材料的不锈钢管。
优选的,所述气体分布器为具有若干均匀分布的圆形孔或方形孔的平面结构或弧面结构。
由于采用了以上的技术方案,本实用新型的有益效果是:本实用新型采用质量较为轻便的管式反应器,管式反应器由直线反应管与U型反应管可拆卸式相连组成,在生产中进行检维修时,拆洗方便,可快速组装,快速重新投入生产使用,极大地缩短检维修时间和降低检维修难度,且管式反应器通过U型反应管固定安装于支架、三角底座与带刹车滚轮组成的支撑架上,进一步方便需要移动的情况下使用;本实用新型采用在线流量计、在线温度测定仪、电磁阀和在线PH测定仪,使用时可连接DCS控制电脑,进行远程传输数据和远程调节控制,便于实现连续自动化生产,同时减少人为分析测定带来的误差,生产条件控制得更为准确,极大地提高生产效率;本实用新型的管式反应器便于模块化生产,便于多组同时进行生产,占地面积小,便于管理和维护;总的,本实用新型具有移动方便、清洗方便、使用方便、便于实现连续自动化生产且生产效率高的优点。
附图说明
图1是本实用新型的主视结构示意图。
图2是本实用新型的U型反应管、气体分布器(为平面)与环形限位圈等的局部主视结构示意图。
图3是本实用新型的U型反应管、气体分布器(为弧面)与环形限位圈等的局部主视结构示意图。
图4是本实用新型的气体分布器的俯视结构示意图。
图中:1、带刹车滚轮 2、三角底座 3、在线流量计C 4、出料电磁阀5、出料管道 6、支架 7、氯乙酸和乌洛托品进料管道 8、进料电磁阀A 9、在线PH测定仪A10、在线流量计A11、氯乙酸和乌洛托品进料管12、法兰13、在线温度测定仪 14、在线PH测定仪B15、液氨进料管道 16、进料电磁阀B17、在线流量计B18、液氨进料管 19、气体分布器 191、圆形孔20、管式反应器201、直线反应管202、U型反应管21、出料管22、静态混合器23、环形限位圈。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步具体的说明。
如图1、图2、图3和图4所示,本实用新型是用于氨基乙酸生产反应的装置,用来处理在氨基乙酸实际生产过程中存在的生产效率低,连续性不强,反应过程不易控制等问题。
该装置的主体为管式反应器20,所述的管式反应器20上分别设置两个进料管,分别为液氨进料管18、氯乙酸和乌洛托品进料管11,管式反应器20与两个进料管的连接处均为法兰连接或焊接,优选法兰连接,法兰20及其垫片材质为耐腐蚀材料,材料优选聚四氟材料。
所述的氯乙酸和乌洛托品进料管11通过法兰20外接氯乙酸和乌洛托品进料管道7,氯乙酸和乌洛托品进料管道7连接静态混合器22,氯乙酸和乌洛托品溶液在静态混合器22内混合均匀后经过管道进入管式反应器20,氯乙酸和乌洛托品进料管道7上安装在线PH测定仪A9、在线流量计A10和进料电磁阀A8。
所述的管式反应器20的直线反应管201为内衬四氟材料不锈钢管,内径为20mm;所述的管道反应器的直线反应管201长度均为100cm,直线反应管201末端均为法兰,两根直线反应管201之间的连接方式采用U型反应管202连接,U型反应管202材质和直线反应管201材质一致,法兰20的中间垫片采用耐腐蚀材料,优选采用聚四氟乙烯垫片;所述的管式反应器20采用S型循环分布,组成管式反应器20的直线反应管201与U型反应管202数量可根据实际生产的需要进行增加或减少,两侧的U型反应管202末端(即底部)均固定在支架6上,固定方式为焊接,支架6材质为不锈钢材料,支架6底座为三角形,三角底座2的底边安装有带刹车滚轮1,可进行移动和固定管式反应器20的生产位置,方便移动使用。
所述的管式反应器20的液氨进料管18连接液氨进料管道15,液氨进料管道15上安装在线流量计B17和进料电磁阀B16;所述的管式反应器20的液氨进料管18末端(即内端,也即液氨进料管18与对应U型反应管202的管道连通处)为气体分布器19,气体分布器19可使物料混合更均匀,反应更彻底,气体分布器19可为圆形孔191或方形孔,优选圆形孔191,气体分布器19可为平面(见图2)或弧面(见图3),气体分布器19为弧面时弧面弯向U型反应管202一侧。
气体分布器19可设计为方便后期维护更换的结构,具体为在液氨进料管18与对应U型反应管202的管道连通处设置环形限位圈23,环形限位圈23可与液氨进料管18一体设置,结构牢固,气体分布器19通过环形限位圈23卡设于液氨进料管18与对应U型反应管202的管道连通处即可,后期通过拆卸上方的法兰20,然后从液氨进料管18的上端口对气体分布器19进行维护更换,气体分布器19为弧面时环形限位圈23的上端适配弧面设置,保证阻挡限位效果。
所述的管式反应器20中间的直线反应管201的管道上安装在线PH测定仪B14和在线温度测定仪13。
所述的管式反应器20的出料管21(内端通过法兰20连通下端的直线反应管201),出料管21穿过支架6外接出料管道5,出料管道5安装出料电磁阀4和在线流量计C3,出料管21和出料管道5之间采用法兰连接,出料管道5外接主管道,进入下一工序。
所述的管式反应器20在生产中可进行多组并联使用,提高生产效率,出料管道5均连接主管道,且单独具有控制阀门;所述的管式反应装置上的在线流量计、在线温度测定仪、电磁阀、在线PH测定仪均连接DCS控制电脑,可远程传输数据和远程调节控制,自动化程度高,可减少人为参与带来的风险;所述的管式反应装置上的各法兰20、垫片、管道均采用耐腐蚀材料制成,减少设备腐蚀消耗和资源浪费。
本实用新型实际使用时,氯乙酸和乌洛托品溶液在静态混合器22内混合均匀后经管道从装置的上端进入管式反应器20,同时液氨也经管道进入管式反应器20,物料途径管式反应器20的管道过程中,在乌洛托品的催化作用下,氯乙酸和液氨进行充分彻底的反应,合成氨基乙酸,然后从装置的下端经管道流出管式反应器20;期间,物料的输入和输出、物料的合成反应均为连续进行。
综上,本实用新型用于氨基乙酸的生产反应中,可以减少占地空间,大大提高工作效率,减少人为测定带来的误差,同时自动化程度高,连续性强,可实现远程操作调节控制,方便安全,更适合用于氨基乙酸的生产。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种氨基乙酸管式反应装置,包括管式反应器,其特征在于:所述管式反应器为由数量多个的直线反应管和U型反应管依次交替且首尾可拆卸式相连后组成的S形管道结构,所述S形管道结构通过其两侧的所述U型反应管固定连接于两个对称的支架之间,所述支架的下端设有三角底座,所述三角底座的下端设有带刹车滚轮,所述S形管道结构的上端外侧连接氯乙酸和乌洛托品进料管道,所述氯乙酸和乌洛托品进料管道的外端连接静态混合器,所述氯乙酸和乌洛托品进料管道上安装有在线PH测定仪A、在线流量计A和进料电磁阀A,所述S形管道结构的上端位于所述U型反应管上设有液氨进料管道,所述液氨进料管道的内端设有气体分布器,所述液氨进料管道上安装有在线流量计B和进料电磁阀B,所述S形管道结构的下端外侧连接出料管道,所述出料管道上安装有在线流量计C和出料电磁阀,所述S形管道结构的中部安装有在线PH测定仪B和在线温度测定仪。
2.根据权利要求1所述的氨基乙酸管式反应装置,其特征在于:所述U型反应管的底部通过焊接固定连接于所述支架上。
3.根据权利要求1所述的氨基乙酸管式反应装置,其特征在于:所述S形管道结构的上端外侧通过穿过所述支架设置的氯乙酸和乌洛托品进料管连接所述氯乙酸和乌洛托品进料管道,所述S形管道结构的上端位于所述U型反应管上设有液氨进料管,所述液氨进料管的下端设有所述气体分布器,所述液氨进料管的外端连接所述液氨进料管道,所述S形管道结构的下端外侧通过穿过所述支架设置的出料管连接所述出料管道。
4.根据权利要求3所述的氨基乙酸管式反应装置,其特征在于:所述氯乙酸和乌洛托品进料管道与所述氯乙酸和乌洛托品进料管之间、所述氯乙酸和乌洛托品进料管与所述直线反应管之间、相邻的所述直线反应管与U型反应管之间、所述液氨进料管与所述液氨进料管道之间、所述直线反应管与所述出料管之间、所述出料管与所述出料管道之间均采用法兰连接,法兰连接处的两个法兰之间设有中间垫片。
5.根据权利要求3所述的氨基乙酸管式反应装置,其特征在于:所述液氨进料管的内端通过焊接固定连接于所述U型反应管上,所述液氨进料管的内端内侧设有一体式的环形限位圈,所述气体分布器的外径匹配所述液氨进料管的内径设置后通过所述环形限位圈卡设于所述液氨进料管的内端。
6.根据权利要求1所述的氨基乙酸管式反应装置,其特征在于:所述直线反应管的长度为100cm,内径为20cm,所述U型反应管的内径匹配所述直线反应管的内径设置。
7.根据权利要求1所述的氨基乙酸管式反应装置,其特征在于:所述直线反应管和所述U型反应管为内衬四氟材料的不锈钢管。
8.根据权利要求1所述的氨基乙酸管式反应装置,其特征在于:所述气体分布器为具有若干均匀分布的圆形孔或方形孔的平面结构或弧面结构。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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