一种生产高稳定性丙烯酰单体提纯用精馏装置的制作方法

本实用新型涉及丙烯酰胺领域，尤其涉及一种生产高稳定性丙烯酰单体提纯用精馏装置。

背景技术：

现有丙烯酰胺衍生物制备工艺采用单台模温机对应单台釜进行裂解上口温度控制，占用操作空间大。裂解前期釜内温度低，需要电加热升高温度；后期釜内温度高，需要循环水冷却降温。裂解过程中前加热后降温，热能没得到合理利用而严重浪费能源；温度脉冲式调节忽高忽低不稳定；由于温度波动而造成裂解转换率低、副产物高。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于，提供一种生产高稳定性丙烯酰单体提纯用精馏装置，包括：送料罐、反应罐、精馏塔、冷凝器、储料罐，反应罐上设有料罐进料口、填料送料口和出料口，反应罐的料罐进料口通过管道与送料罐的出口连接；

所述精馏塔的侧壁上设置有加热层；精馏塔的下部设置有加热元件；精馏塔的上部侧壁上设置有入料口；反应罐的出料口与精馏塔的入料口连通；所述的精馏塔内设置有精馏塔温度传感器；

所述反应罐内设有搅拌轴，搅拌轴下端安装有U型搅拌桨，搅拌轴上安装有倒U型搅拌桨，U型搅拌桨和倒U型搅拌桨均为空心立方体结构，U型搅拌桨上安装有低温水冷却循环装置，低温水冷却循环装置的出水端与U型搅拌桨的进水口相连，低温水冷却循环装置的进水端与U型搅拌桨的出水口相连，倒U型搅拌桨内安装有加热电阻丝，反应罐内安装有反应罐温度传感器；

还包括：中央处理器、A\D转换模块、D\A转换输出模块、反应罐温度控制电路、精馏塔控制电路、定时器、复位电路、显示模块、报警电路和人机交互模块；

所述人机交互模块、显示模块、复位电路、报警电路、定时器分别与中央处理器电连接；

所述反应罐温度控制电路与加热电阻丝电连接，精馏塔控制电路分别与加热层和加热元件电连接；

所述精馏塔温度传感器和反应罐温度传感器分别通过A\D转换模块与中央处理器连接，所述中央处理器的控制指令输出端通过D\A转换输出模块分别与反应罐温度控制电路和精馏塔控制电路电连接；

反应罐温度控制电路用于根据中央处理器发出控制信号控制加热电阻丝的通断电；精馏塔控制电路用于根据中央处理器发出控制信号控制加热层和加热元件的通断电。

优选地，所述搅拌轴连接有电机。

优选地，所述精馏塔的底部设置有杂质出口；精馏塔的顶部设置有气体出口；气体出口通过管路连接冷凝器的入口；所述冷凝器的出口设置有出口管路，所述出口管路连接三通阀的入口；三通阀的出口分别连接出料罐和回流管路；所述回流管路与精馏塔顶部的回流口相连；精馏塔内设置有若干个塔板，塔板沿着坚直方向交错设置；所述塔板为10-15块。

优选地，反应罐的料罐进料口与送料罐的出口之间的管道上设有阀门一。

优选地，反应罐的出料口与精馏塔的入料口之间的管道上设有阀门二。

优选地，所述中央处理器采用AT89351单片机；所述精馏塔温度传感器和反应罐温度传感器分别采用DS18B20温度传感器，温度传感为铂电阻；所述显示模块采用LED显示器；所述定时器采用CC7555型定时器。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

用户通过人机交互模块输入制备丙烯酰单体的反应温度以及精馏温度。在反应和精馏过程中，精馏塔温度传感器和反应罐温度传感器分别感应反应和精馏过程的温度，并传给中央处理器，中央处理器根据感应的温度控制加热电阻丝、加热层和加热元件的通断电，实现闭环控制，能够有效将温度差控制在允许范围内，进而实现反应和精馏过程的温度，这样就能够生产高稳定性的丙烯酰单体。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为生产高稳定性丙烯酰单体提纯用精馏装置的整体结构图；

图2为生产高稳定性丙烯酰单体提纯用精馏装置的温控示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实用新型提供了一种生产高稳定性丙烯酰单体提纯用精馏装置，如图1所示，包括：送料罐1、反应罐2、精馏塔3、冷凝器4、储料罐5，反应罐1上设有料罐进料口12、填料送料口13和出料口15，反应罐的料罐进料口12通过管道与送料罐的出口11连接；

所述精馏塔3的侧壁上设置有加热层31；精馏塔3的下部设置有加热元件32；所述精馏塔3的底部设置有杂质出口33；精馏塔3的上部侧壁上设置有入料口16；反应罐的出料口15与精馏塔的入料口16连通；精馏塔3的顶部设置有气体出口34；所述的精馏塔3内设置有精馏塔温度传感器:

气体出口34通过管路连接冷凝器4的入口；所述冷凝器4的出口设置有出口管路10，所述出口管路10连接三通阀8的入口；三通阀8的出口分别连接出料罐5和回流管路9；所述回流管路9与精馏塔3顶部的回流口36相连；精馏塔3内设置有若干个塔板35，塔板35沿着坚直方向交错设置；

所述反应罐2内设有搅拌轴21，搅拌轴21下端安装有U型搅拌桨22，搅拌轴21上安装有倒U型搅拌桨23，U型搅拌桨22和倒U型搅拌桨23均为空心立方体结构，U型搅拌桨22上安装有低温水冷却循环装置24，低温水冷却循环装置24的出水端与U型搅拌桨22的进水口相连，低温水冷却循环装置24的进水端与U型搅拌桨22的出水口相连，倒U型搅拌桨23内安装有加热电阻丝，反应罐2内安装有反应罐温度传感器；

还包括：中央处理器41、A\D转换模块42、D\A转换输出模块43、反应罐温度控制电路44、精馏塔控制电路45、定时器46、复位电路47、显示模块48、报警电路49和人机交互模块56；

所述人机交互模块56、定时器46、复位电路47、显示模块48、报警电路49分别与中央处理器41电连接；

所述反应罐温度控制电路44与加热电阻丝53电连接，精馏塔控制电路45分别与加热层31和加热元件32电连接；

所述精馏塔温度传感器52和反应罐温度传感器51分别通过A\D转换模块42与中央处理器41连接，所述中央处理器41的控制指令输出端通过D\A转换输出模块43分别与反应罐温度控制电路44和精馏塔控制电路45电连接；

反应罐温度控制电路44用于根据中央处理器41发出控制信号控制加热电阻丝53的通断电；精馏塔控制电路45用于根据中央处理器41发出控制信号控制加热层31和加热元件32的通断电。

所述中央处理器41采用AT89351单片机；所述精馏塔温度传感器52和反应罐温度传感器51分别采用DS18B20温度传感器，温度传感为铂电阻；所述显示模块48采用LED显示器；所述定时器46采用CC7555型定时器。

人机交互模块56采用键盘鼠标。用户通过人机交互模块56输入制备丙烯酰单体的反应温度以及精馏温度。在反应和精馏过程中，精馏塔温度传感器52和反应罐温度传感器51分别感应反应和精馏过程的温度，并传给中央处理器41，中央处理器41根据感应的温度控制加热电阻丝53、加热层31和加热元件32的通断电，实现闭环控制，能够有效将温度差控制在允许范围内，进而实现反应和精馏过程的温度，这样就能够生产高稳定性的丙烯酰单体。

定时器46实现了对反应和精馏过程的定时操作。复位电路47对中央处理器41进行复位。显示模块48实时显示反应和精馏过程的参数信息。报警电路49用于当反应和精馏过程出现异常时，进行报警。

本实施例中，所述搅拌轴21连接有电机14。所述塔板35为10-15块。反应罐的料罐进料口与送料罐的出口之间的管道上设有阀门一6。反应罐的出料口与精馏塔的入料口之间的管道上设有阀门二7。所述精馏塔3的顶部设置有压力表。

丙烯酰单体生产过程中，制备原料通过送料罐1、反应罐2、精馏塔3、冷凝器4、储料罐5，可以有效的除去杂质，通过塔板的设置，可以使得提纯效果提高，同时，精榴塔的回流设置还可以实现多次提纯，并且可以实现提纯温度的自动控制，使得反应和精榴维持在工艺设定的温度下，反应和提纯效果更好，反应和提纯效率大大提高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。