采用熔融氢氧化钠生产甲酚钠的装置的制作方法

本实用新型涉及沉降分离设备技术领域，特别涉及一种采用熔融氢氧化钠生产甲酚钠的装置。

背景技术：

对甲基苯酚生产工艺中的碱熔反应，是将固态的氢氧化钠加热熔融，再与对甲苯磺酸钠进行碱熔反应。固态氢氧化钠加热熔融过程中需要消耗大量能源，并且占用设备进行固碱的熔融，浪费设备有效反应时间。此外，甲酚生产过程中，碱熔反应的生成物甲酚钠和亚硫酸钠需要加水使甲酚钠形成一定浓度的水溶液，然后在沉降器内通过沉降分离，将甲酚钠水溶液和亚硫酸钠进行固液分离。现有的甲酚钠溶液与亚硫酸钠沉降分离设备为间歇式批次式沉降，进料口在沉降器的上部，甲酚钠排出口在沉降器的偏下方，加料一段时间后，等待甲酚钠沉降，直到达到规定的要求后才能排除上层的产品甲酚钠。沉降效率低，不能满足大负荷连续生产的需求，同时沉降得到甲酚钠的纯度不能得到保证。

技术实现要素：

有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种不需要将氢氧化钠二次加热熔融，且甲酚钠溶液与亚硫酸钠沉降分离效率高、产品纯度高的采用熔融氢氧化钠生产甲酚钠的装置。

一种采用熔融氢氧化钠生产甲酚钠的装置，该装置包括供料单元、碱熔反应釜、消化器、沉降分离单元，所述供料单元包括高温泵、第一输送管道、第二输送管道，所述第一输送管道、第二输送管道包裹有绝热层，所述高温泵包括流量组件、计量组件，所述流量组件用以调节高温泵输送的液碱流量，所述计量组件用以对高温泵输送的液碱计量，所述高温泵的一端通过第一输送管道与氢氧化钠车间的液碱输出点连接，所述高温泵的另一端通过第二输送管道与碱熔反应釜连通，以将熔融态液碱送入碱熔反应釜，所述碱熔反应釜与消化器连通，以使碱熔反应釜内生成的甲酚钠和亚硫酸钠的混合物送入至消化器中，所述消化器以对甲酚钠和亚硫酸钠的混合物加水溶解，所述消化器与沉降分离单元连接，以将加水溶解后的甲酚钠和亚硫酸钠的混合液送至沉降分离单元，沉降分离单元包括第一沉降器、第二沉降器、第三沉降器、第一加料管、第二加料管，所述第一沉降器包括第一沉降本体、第一下降管，所述第二沉降器包括第二沉降本体、第二下降管，所述第三沉降器包括第三沉降本体、第三下降管，第一沉降器、第二沉降器、第三沉降器具有相同的结构，所述第一沉降本体为一个下部成锥形的中空密封体，第一沉降本体的底部设有第一固相出口，第一沉降本体的顶部设有安装口，第一下降管竖直设置于第一沉降本体内，第一沉降本体的下端端面位于第一沉降本体中部的位置，第一下降管上端端部的外环壁与安装口的内环壁密封连接，第一沉降本体侧壁的上部设有第一液相出口，第二沉降本体的底部设有第二固相出口，第二沉降本体侧壁的上部设有第二液相出口，第三沉降本体的底部设有第三固相出口，第三沉降本体侧壁的上部设有第三液相出口，第一液相出口、第二液相出口、第三液相出口的水平高度依次降低，甲酚钠和亚硫酸钠的混合液从第一下降管的上端加入第一沉降器，第一加料管的一端与第一液相出口连接，第一加料管的另一端与第二下降管的上端连接，第二加料管的一端与第二液相出口连接，第二加料管的另一端与第三下降管的上端连接，甲酚钠溶液从第三液相出口流出，亚硫酸钠分别从第一固相出口、第二固相出口、第三固相出口排出。

优选的，所述沉降分离单元还包括控制器、超声测距装置，超声测距装置安装于第一下降管的正上方，在第一固相出口上安装有电动阀门，所述超声测距装置、电动阀门分别与控制器电性连接，控制器中预设基准高度值，超声测距装置用于检测甲酚钠溶液与亚硫酸钠之间的界面至超声测距装置本身的实时高度，实时高度大于基准高度值，控制器控制电动阀门打开，实时高度小于基准高度值，控制器控制电动阀门关闭。

本实用新型为高温泵配置流量组件、计量组件，满足了后序碱熔反应釜工艺要求，采用设置绝热层的第一输送管道、第二输送管，解决了熔融状态液碱长距离输送易冷却固化而难以输送的问题，使对甲基苯酚碱熔反应中不再需要将氢氧化钠二次加热熔融，改单批间歇沉降为多台沉降器连续沉降，提高了工作效率，多级分离也提高了产品纯度，利用自然落差实现多台沉降器连续沉降分离，不必使用动力部件，减少了能耗。

附图说明

图1为所述采用熔融氢氧化钠生产甲酚钠的装置的结构示意图。

图2为所述沉降分离单元结构示意图。

图中：供料单元10、高温泵11、流量组件111、计量组件112、第一输送管道12、第二输送管道13、碱熔反应釜20、消化器30、沉降分离单元40、第一沉降器41、第一沉降本体411、第一固相出口4111、第一液相出口4112、第一下降管412、第二沉降器42、第二沉降本体421、第二固相出口4211，第二液相出口4212、第二下降管422、第三沉降器43、第三沉降本体431、第三固相出口4311、第三液相出口4312、第三下降管432、第一加料管44、第二加料管45、超声测距装置46、电动阀门47。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1和图2，本实用新型实施例提供了一种采用熔融氢氧化钠生产甲酚钠的装置，该装置包括供料单元10、碱熔反应釜20、消化器30、沉降分离单元40，供料单元10包括高温泵11、第一输送管道12、第二输送管道13，第一输送管道12、第二输送管道13包裹有绝热层，高温泵11包括流量组件111、计量组件112，流量组件111用以调节高温泵11输送的液碱流量，计量组件112用以对高温泵11输送的液碱计量，高温泵11的一端通过第一输送管道12与氢氧化钠车间的液碱输出点连接，高温泵11的另一端通过第二输送管道13与碱熔反应釜20连通，以将熔融态液碱送入碱熔反应釜20，碱熔反应釜20与消化器30连通，以使碱熔反应釜20内生成的甲酚钠和亚硫酸钠的混合物送入至消化器30中，消化器30以对甲酚钠和亚硫酸钠的混合物加水溶解，消化器30与沉降分离单元40连接，以将加水溶解后的甲酚钠和亚硫酸钠的混合液送至沉降分离单元40，沉降分离单元40包括第一沉降器41、第二沉降器42、第三沉降器43、第一加料管44、第二加料管45，第一沉降器41包括第一沉降本体411、第一下降管412，第二沉降器42包括第二沉降本体421、第二下降管422，第三沉降器43包括第三沉降本体431、第三下降管432，第一沉降器41、第二沉降器42、第三沉降器43具有相同的结构，第一沉降本体411为一个下部成锥形的中空密封体，第一沉降本体411的底部设有第一固相出口4111，第一沉降本体411的顶部设有安装口，第一下降管412竖直设置于第一沉降本体411内，第一沉降本体411的下端端面位于第一沉降本体411中部的位置，第一下降管412上端端部的外环壁与安装口的内环壁密封连接，第一沉降本体411侧壁的上部设有第一液相出口4112，第二沉降本体421的底部设有第二固相出口4211，第二沉降本体421侧壁的上部设有第二液相出口4212，第三沉降本体431的底部设有第三固相出口4311，第三沉降本体431侧壁的上部设有第三液相出口4312，第一液相出口4112、第二液相出口4212、第三液相出口4312的水平高度依次降低，甲酚钠和亚硫酸钠的混合液从第一下降管412的上端加入第一沉降器41，第一加料管44的一端与第一液相出口4112连接，第一加料管44的另一端与第二下降管422的上端连接，第二加料管45的一端与第二液相出口4212连接，第二加料管45的另一端与第三下降管432的上端连接，甲酚钠溶液从第三液相出口4312流出，亚硫酸钠分别从第一固相出口4111、第二固相出口4211、第三固相出口4311排出。

第一输送管道12、第二输送管道13包裹有绝热层，解决了熔融状态液碱长距离输送易冷却固化而难以输送的问题，为高温泵11配置流量组件111、计量组件112，满足了后序碱熔反应釜20工艺要求。

本实用新型中，利用高温泵11将氢氧化钠车间的熔融状态的液碱直接输送到对甲碱熔反应釜20内，其有益效果在于：高温氢氧化钠不需要降温，切片包装，人工装运，投料等工序，节约能源；节约氢氧化钠包装物和包装费用；节约了熔融固体氢氧化钠的热量和时间，提高碱熔工序效率。

甲酚钠溶液与亚硫酸钠的混合液经过第一下降管412进入第一沉降本体411的中部，亚硫酸钠由于重力的作用下降，甲酚钠溶液上升。

本实用新型中，第一液相出口4112、第二液相出口4212、第三液相出口4312水平高度依次降低，第一液相出口4112流出的含有少量亚硫酸钠的甲酚钠溶液可依靠重力作用流入第二沉降本体421，沉降分离后，第二液相出口4212流出的含有少量亚硫酸钠的甲酚钠溶液可依靠重力作用再流入第三沉降本体431，最后高纯度的甲酚钠溶液依靠重力作用从第三液相出口4312流出。

本实用新型为高温泵11配置流量组件111、计量组件112，满足了后序碱熔反应釜20工艺要求，采用设置绝热层的第一输送管道12、第二输送管，解决了熔融状态液碱长距离输送易冷却固化而难以输送的问题，使对甲基苯酚碱熔反应中不再需要将氢氧化钠二次加热熔融，改单批间歇沉降为多台沉降器连续沉降，提高了工作效率，多级分离也提高了产品纯度，利用自然落差实现多台沉降器连续沉降分离，不必使用动力部件，减少了能耗。

参见图2，进一步，沉降分离单元40还包括控制器、超声测距装置46，超声测距装置46安装于第一下降管412的正上方，在第一固相出口4111上安装有电动阀门47，超声测距装置46、电动阀门47分别与控制器电性连接，控制器中预设基准高度值，超声测距装置46用于检测甲酚钠溶液与亚硫酸钠之间的界面至超声测距装置46本身的实时高度，实时高度大于基准高度值，控制器控制电动阀门47打开，实时高度小于基准高度值，控制器控制电动阀门47关闭。

超声测距传感器测距原理：超声测距装置46包括发射传感器、接收传感器，由发射传感器发出超声波脉冲，在媒质中传到介质界面，经反射后再通过媒质返回到接收传感器，测出超声波脉冲从发射到接收到所需的时间，即往返时间。往返时间与媒质中的声速相乘，就是声波传输的距离。而所测传感器到界面之间的距离是声波传输距离的一半，从而确定界面位置。

本实施方式中，超声测距装置46周期性的检测亚硫酸钠沉降层的实际高度，当实际高度大于基准高度，控制器控制电动阀门47开启，亚硫酸钠从第一固相出口4111流出，亚硫酸钠沉降层高度下降，当实际高度小于基准高度，控制器控制电动阀门47关闭。

另一个具体的实施方式中，在第一沉降器41的内腔底部可放置一个浮球，浮球的密度小于亚硫酸钠浆料的密度，浮球的密度大于甲酚钠溶液的密度，当亚硫酸钠浆料深度达到一定值时，浮球浮起，亚硫酸钠浆料从第一固相出口4111流出，当亚硫酸钠浆料深度减少至一定值时，浮球沉降，并盖合第一固相出口4111。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。