一种氢化钠温控自动投料反应装置的制作方法

本实用新型涉及一种氢化钠温控自动投料反应装置，属于化工生产技术领域。

背景技术：

氢化钠是一种基本化工原料，可用于农药、医药、香料、绝缘油等化工产品的生产。然而氢化钠化学性质活泼，在潮湿空气中能自燃，受热或与潮气、酸类接触即放出热量和氢气，从而引起燃烧和爆炸，遇氧化剂发生强烈反应而爆炸，遇水分解出氢氧化钠具有强腐蚀性。同时氢化钠参与的反应属放热反应，如控制不当，放热过大，易产生冲料或爆炸危险。目前，为了控制反应速度，氢化钠的投料一般采用间歇方式，即将氢化钠分成若干份，少量多次分批加入反应器。具体操作方式为：开启反应釜的氢化钠加入口，向反应釜内加入少量氢化钠，立即关闭氢化钠加入口，隔一段时间，再开启反应釜的氢化钠加入口，再加入少量氢化钠并立即关闭氢化钠加入口，多次重复操作，直至氢化钠加料完毕。上述过程存在许多缺点，例如，氢化钠暴露空气中时间长易发生燃烧或爆炸，人工操作浪费人力且损害健康，加料和控温精度不高，反应过程难以稳定控制，操作过程过于繁琐等。

CN201342340Y公开了一种安全防爆型氢化钠添加器、CN201505525U公开了一种氢化钠投料保护装置，二者均采用氮气作为惰性气体保护，减少了氢化钠在反应器投料口处的空气暴露，对提高氢化钠的投料安全性起到了一定作用。但上述投料装置仍采用人工间歇多次加料方式，仍存在如下问题：并不能从根本上解决从氢化钠原料袋到加料口这段距离间氢化钠的空气暴露问题，仍存在较大的安全隐患，同时，不能实现加料和反应温度的自动控制，浪费人力。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种解决上述问题的氢化钠温控自动投料反应装置，结构设计简单，使用可靠，大大提高反应过程的安全性和自动化程度。

本实用新型的技术方案是：

一种氢化钠温控自动投料反应装置，包括反应釜，所述反应釜顶部设有加料口，反应釜内设有搅拌桨，底部设有出料口，其特征在于：所述反应釜上方设有氢化钠罐，所述氢化钠罐内设有搅拌桨，所述氢化钠罐底部与反应釜顶部之间设有垂直连通管线，所述垂直连通管线上由上至下依次设有阀门Ⅰ、电磁阀和阀门Ⅱ，所述氢化钠罐顶部设有料斗且料斗底部管道上设有阀门Ⅲ，所述氢化钠罐另连接有抽真空管道和补氮气管道，且抽真空管道上设有阀门Ⅳ，补氮气管道上设有阀门Ⅴ，所述氢化钠罐和反应釜之间另连接有用于平衡压力的旁通管道，所述反应釜内设有温度传感器，反应釜外设有与温度传感器连接的控制器，所述控制器的信号输出端与电磁阀相连。

上述的氢化钠温控自动投料反应装置，所述反应釜外部设有通入热媒或冷媒的夹套。

上述的氢化钠温控自动投料反应装置，所述电磁阀为电磁闸阀。

上述的氢化钠温控自动投料反应装置，所述阀门Ⅰ和阀门Ⅱ分别为手动闸阀。

上述的氢化钠温控自动投料反应装置，所述阀门Ⅲ、阀门Ⅳ和阀门Ⅴ分别为手动球阀。

本实用新型的有益效果是：

1、增设氢化钠罐，作中中间储存罐，然后由氢化钠罐中逐步向反应釜中加料，从根本上解决了从氢化钠原料袋到反应釜加料口这段距离间氢化钠的空气暴露问题，消除了安全隐患。

2、采用补氮气管道向氢化钠罐和反应釜中补入氮气，使氢化钠参与的化学反应在封闭的氮气氛围中进行，避免了由于氢化钠暴露于空气中造成的自燃、爆炸或腐蚀，大大提高反应过程的安全性。

3、通过在反应釜内设温度传感器，实时监测反应釜内的反应温度，从而自动控制电磁阀的开启和关闭，即通过反应物料温度自动调节氢化钠的加入，降低劳动强度，避免间歇操作对操作人员的健康危害，显著提高自动化程度。

4、在氢化钠罐中采用搅拌桨搅拌保持氢化钠稳定悬浮于惰性溶剂中，避免固体沉积堵塞管道，使加料易于实现自动控制，并使反应过程更加平稳，有利于提高产品质量并提高安全系数。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体结构示意图。

图中：1.反应釜、2.夹套、3.温度传感器、4.垂直连通管线、5.阀门Ⅱ、6.电磁阀、7.阀门Ⅰ、8.氢化钠罐、9.搅拌桨、10.阀门Ⅲ、11.料斗、12.抽真空管道、13.阀门Ⅳ、14.阀门Ⅴ、15.补氮气管道、16.旁通管道、17.控制器、18.加料口、19.搅拌桨、20.出料口。

具体实施方式

如图1所示，该氢化钠温控自动投料反应装置，包括反应釜1，所述反应釜1顶部设有加料口18，反应釜内1设有搅拌桨19，底部设有出料口20，反应釜1外部设有通入热媒或冷媒的夹套2。所述反应釜1上方设有氢化钠罐8，所述氢化钠罐8底部与反应釜1顶部之间设有垂直连通管线4，所述垂直连通管线4上由上至下依次设有阀门Ⅰ7、电磁阀6和阀门Ⅱ5，阀门Ⅰ7、阀门Ⅱ5用于手动控制氢化钠罐8与反应釜1之间的管道开关，在正常滴加氢化钠悬浮液时，两阀门保持打开状态，滴加前或滴加后两阀可关闭，方便检修并用于发生意外时的紧急关闭，增加安全系数。所述氢化钠罐8顶部设有料斗11且料斗11底部管道上设有阀门Ⅲ10，料斗11用于将惰性溶剂和氢化钠固体加入氢化钠罐8中，阀门Ⅲ10用于将加完惰性溶剂和氢化钠固体的氢化钠罐8与空气隔绝。所述氢化钠罐8内设有搅拌桨9，使氢化钠固体在惰性溶剂中混合悬浮，避免固体沉积堵塞管道。所述氢化钠罐8另连接有抽真空管道12和补氮气管道15，且抽真空管道12上设有阀门Ⅳ13，补氮气管道15上设有阀门Ⅴ14，阀门Ⅴ14、阀门Ⅳ13分别与氮气源和真空系统相连，用于补充氮气和抽真空时系统与外界的开启与闭合操作。所述氢化钠罐8和反应釜1之间另连接有用于平衡压力的旁通管道16，所述反应釜1内设有温度传感器3，反应釜1外设有与温度传感器3连接的控制器17，所述控制器17的信号输出端与电磁阀6相连。

本实施例中，所述电磁阀6为电磁闸阀。所述阀门Ⅰ7和阀门Ⅱ5分别为手动闸阀。所述阀门Ⅲ10、阀门Ⅳ13和阀门Ⅴ14分别为手动球阀。

工作过程：

1)、首先，将除氢化钠以外的反应物料通过加料口18加入反应釜1，封闭加料口18，并开动搅拌桨19；保持阀门Ⅲ10关闭状态,关闭阀门Ⅴ14，打开阀门Ⅳ13，并通过阀门Ⅳ13抽真空，然后关闭阀门Ⅳ13，打开阀门Ⅴ14补入氮气，完成一次补充氮气操作，重复操作三次，完成氮气置换；

2)、将阀门Ⅰ7、阀门Ⅱ5关闭，打开阀门Ⅲ10，通过料斗11加入惰性溶剂，开动搅拌桨9，然后搅拌下加入氢化钠固体，并用少量惰性溶剂冲洗料斗，避免残余氢化钠暴露于空气发生危险，关闭阀门Ⅲ10，完成氢化钠投料；

3)、再通过阀门Ⅴ14、阀门Ⅳ13操作氮气置换一次；

4)、通过在夹套2中通入加热介质对反应釜1中的物料加热，直至达到反应所需温度；

5)、通过控制器17设定加料温度，加料温度与反应所需温度应保持一致，当温度传感器3检测到反应物料温度接近控制器17设定的温度时，手动打开阀门Ⅰ7和阀门Ⅱ5，此时电磁阀6处于开启状态，氢化钠悬浮液流入反应釜1中，并开始参与反应，由于反应放热，反应物料温度上升，当温度传感器3检测到反应物料温度超过控制器17设定的温度时，电磁阀6自动关闭，当已加入的氢化钠消耗完毕，反应不再放热，并且由于反应体系热量损失，反应物料温度低于控制器17设定的温度时，电磁阀6再次开启，并滴加氢化钠悬浮液反应，如此循环，实现氢化钠的温控自动投料，直至加料完毕，反应结束。

反应结束后，从出料口20排放出物料，再进行其他操作。整个过程中，旁通管道16保持氢化钠罐8与反应釜1的气压平衡，并使反应物料始终处于氮气氛围中，反应过程中，如果由于升温膨胀或产生氢气造成体系压力过高，可通过阀门Ⅳ13适当泄压，保证反应体系处于安全压力范围内。