本实用新型属于化工领域,具体涉及一种制备α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮产生的蒸馏残液热裂解装置。
背景技术:
α-吡咯烷酮简称α-p,又名吡咯酮、氮戊环酮、丁内酰胺,无色结晶,能溶于水、醇、醚、氯仿、苯、乙酸乙酯和二硫化碳等多数有机溶剂,难溶于石油醚。α-吡咯烷酮是重要的化工原料,在医药、纺织、染料、涂料、化妆品等行业中应用广泛,如制造脑复康、聚乙烯基吡咯烷酮、人造血浆等。
n-乙烯基吡咯烷酮(n-vinyl-2-pyrrolidone)简称nvp,又称1-乙烯基-2-吡咯烷酮,n-乙烯基-2-吡咯烷酮,常温下为无色或淡黄色略有气味的透明液体,易溶于水和其它多种有机溶剂。n-乙烯基吡咯烷酮能够提高多种物品的理化性能,被广泛应用于辐射医疗、木制地板工业、包装材料、造纸或纸板等行业。
α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮制备过程中,会产生大量的副产蒸馏残液,蒸馏残液如果直接排放,将会对环境造成极大污染,同时也是对能源材料的极大浪费,所以,α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮生产企业一般都会对这些蒸馏残液进行热裂解处理。热裂解制程为间接加热将碳氢化合物分解后重组,将高沸点、巨大分子的有机物质裂解,或分解为较低分子的物质(如轻油及柴油)等高价值物质。传统的热裂解方式通常需将废弃物加热至少达550~600℃才能裂解完成,因为有机废弃物热导性非常低,加热升温时间长,能源消耗较大,处理量不易扩大,相对很不经济。
技术实现要素:
针对上述情况,本实用新型设计了一种制备α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮产生的蒸馏残液热裂解装置,使得蒸馏残液在相对较低的温度下即可裂解。
为了实现以上目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种制备α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮产生的蒸馏残液热裂解装置,包括裂解罐及其下方支腿,所述裂解罐为圆筒状的双层夹套罐,裂解罐的罐顶和罐底均为凸面球形结构,裂解罐内部同轴设置有搅拌器,搅拌器与裂解罐内胆之间的空间均布有多个加热管道,罐顶设置有进料口、出气口、负压口、防爆口、测温口、测压口和搅拌口,搅拌口上安装有与搅拌器相配合的搅拌电机,测压口上设置有压力表,测温口上设置有温度计,防爆口上连接有安全阀,负压口上连接有真空泵,进料口上设置有进料阀,出气口上设置有出气阀,罐底中间设置有出渣口,出渣口上配合设置有出渣阀。
进一步地,所述裂解罐夹套内配合设有电加热盘管,从外向内对蒸馏残液加热。
进一步地,所述搅拌器采用螺带式搅拌器,配合搅动蒸馏残液,使其加热更均匀。
进一步地,每个加热管道均贯穿连接裂解罐的罐顶和罐底,各加热管道的轴线均与搅拌器的搅拌轴相平行,加热管道不碰触干扰搅拌器的转动。
进一步地,各所述加热管道内配合安装有电加热棒,从内向外对蒸馏残液加热。
进一步地,所述出渣阀采用电动防爆盲板阀,裂解结束,打开罐底出渣阀排放残渣。
本实用新型还包括能够使其正常使用的其它组件,均为本领域的常规技术手段,另外,本实用新型中未加限定的装置或组件,例如:电机热盘管、电加热棒、真空泵、安全阀、压力表、温度计、螺带式搅拌器和电动防爆盲板阀等,均采用本领域的现有技术。
本实用新型的有益效果如下:
该蒸馏残液热裂解装置,对裂解罐内抽真空,裂解在负压状态下进行,另还可结合添加触媒,降低裂解要求温度,加快裂解速率。采用内外双向电加热,结合中间搅拌器的搅动,使得蒸馏残液加热均匀高效,升温速度快,提高裂解效率,增大裂解处理量,降低能源消耗,节约成本投入。
附图说明
图1为实施例中蒸馏残液热裂解装置的结构示意图。
图2位图1中沿a-a线的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例,对本实用新型的技术方案进行清晰完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例
如图1-2所示,一种制备α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮产生的蒸馏残液热裂解装置,包括裂解罐1及其下方支腿2,所述裂解罐为圆筒状的双层夹套罐,裂解罐的罐顶3和罐底4均为凸面球形结构,裂解罐内部同轴设置有搅拌器5,搅拌器与裂解罐内胆之间的空间均布有多个加热管道6,罐顶设置有进料口、出气口、负压口、防爆口、测温口、测压口和搅拌口,搅拌口上安装有与搅拌器相配合的搅拌电机7,测压口上设置有压力表8,测温口上设置有温度计9,防爆口上连接有安全阀10,负压口上连接有真空泵11,进料口上设置有进料阀12,出气口上设置有出气阀13,罐底中间设置有出渣口14,出渣口上配合设置出渣阀15。
所述裂解罐夹套内配合设有电加热盘管16,从外向内对蒸馏残液加热。
所述搅拌器采用螺带式搅拌器,配合搅动蒸馏残液,使其加热更均匀。
每个加热管道均贯穿连接裂解罐的罐顶和罐底,各加热管道的轴线均与搅拌器的搅拌轴相平行,加热管道不碰触干扰搅拌器的转动。
各所述加热管道内配合安装有电加热棒17,从内向外对蒸馏残液加热。
所述出渣阀采用电动防爆盲板阀,裂解结束,打开罐底出渣阀,排放残渣。
裂解罐进料前对罐内进行抽真空操作,使罐内呈负压状态,并在蒸馏残液进入进料口前添加触媒,可将裂解温度降低至350~450℃,电加热内外双向加热,结合搅拌器搅动,使得蒸馏残液加热均匀高效,加快升温速度,提高裂解效率。
本实用新型的技术方案并不限于上述具体实施例的限制,在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何技术变形,均落入本实用新型的保护范围之内。
1.一种制备α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮产生的蒸馏残液热裂解装置,包括裂解罐及其下方支腿,其特征在于:所述裂解罐为圆筒状的双层夹套罐,裂解罐的罐顶和罐底均为凸面球形结构,裂解罐内部同轴设置有搅拌器,搅拌器与裂解罐内胆之间的空间均布有多个加热管道,罐顶设置有进料口、出气口、负压口、防爆口、测温口、测压口和搅拌口,搅拌口上安装有与搅拌器相配合的搅拌电机,测压口上设置有压力表,测温口上设置有温度计,防爆口上连接有安全阀,负压口上连接有真空泵,进料口上设置有进料阀,出气口上设置有出气阀,罐底中间设置有出渣口,出渣口上配合设置有出渣阀。
2.根据权利要求1所述的一种制备α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮产生的蒸馏残液热裂解装置,其特征在于:所述裂解罐夹套内配合设有电加热盘管。
3.根据权利要求1所述的一种制备α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮产生的蒸馏残液热裂解装置,其特征在于:所述搅拌器采用螺带式搅拌器。
4.根据权利要求1所述的一种制备α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮产生的蒸馏残液热裂解装置,其特征在于:每个加热管道均贯穿连接裂解罐的罐顶和罐底,各加热管道的轴线均与搅拌器的搅拌轴相平行。
5.根据权利要求4所述的一种制备α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮产生的蒸馏残液热裂解装置,其特征在于:各所述加热管道内配合安装有电加热棒。
6.根据权利要求1所述的一种制备α-吡咯烷酮与n-乙烯基吡咯烷酮产生的蒸馏残液热裂解装置,其特征在于:所述出渣阀采用电动防爆盲板阀。