一种连续碱洗装置及工艺的制作方法

文档序号:14103145阅读:193来源:国知局

本发明属于连续生产工艺的合成工艺,特别涉及的为一种连续碱洗装置及工艺。



背景技术:

碱洗反应的实质是:na2co3+h2so4=na2so4+h2o+co2。

碱洗反应大多都会有盐生成,盐析出特别容易堵塞管道,不容易实现连续操作,工业生产一般是在间歇反应釜中进行的,间歇碱洗反应的特点是只有上一道工序完成后,才能进入下一道工序,无法连续生产,不仅浪费了时间、降低生产效率,且需要的设备台数多、人员劳动强度大,操作复杂,无法满足规模化生产的需要。

化工生产过程中,无论是化学单元过程中反应器的操作,还是化工单元操作,按其操作方式可分为间歇、连续和半间歇操作。

间歇操作是指每次操作之初向设备内投入一批物料,经过一番处理后,排除全部产物,再重新投料。特点是操作不稳定。间歇操作生产过程比较简单,投资费用低;生产过程中变换操作工艺条件、开车、停车一般比较容易;生产灵活性比较大,产品的投产比较容易,适用于采用连续操作在技术上很难实现的反应。例如悬浮聚合,由于反应物的物理性质或反应条件,在工业上很难采用连续操作过程,即使实现了连续操作过程也不合算。在有固体存在的情况下,化工单元操作的连续化比较困难,如粉碎、过滤、干燥等以间歇操作过程居多。根据间歇操作过程的特点,一般对小批量、多品种的医药、染料、胶黏剂等精细化学品的生产,其合成和复配过程较为广泛地采用这种操作方式。有些化工产品在试制阶段,由于对工艺参数和产品质量规律的认识及操作控制方法还不够成熟,也常常采用间歇操作法来寻找适宜的工艺条件。大规模的生产过程采用间歇操作的较少。

连续操作过程中生产系统与外界有物料不断地交换,物料连续不断地流入系统,并以产品形式连续不断地离开系统,进入系统的原料量与从系统中取出的产品量相等,设备中各点物料性质将不随时间而变化。因此连续过程多为稳态操作。生产过程连续进行,设备利用率高,生产能力大,容易实现自动化操作,工艺参数稳定,产品质量得到较好的保证。但连续性生产过程的投资大,对操作人员的技术水平要求比较高。连续操作过程适用于技术成熟的大规模工业生产。一般实现工业化生产的化工产品的大型生产装置,基本上都是使用连续操作法生产。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述存在的缺点,针对碱洗反应生产工艺不易连续操作的问题,提供一种连续碱洗装置。

本发明的技术方案是:一种连续碱洗装置,所述装置包括配碱釜、碱液缓冲罐、碱洗静态混合器、碱洗反应器、碱洗中间釜、碱洗离心机、洗液接收罐、粗酯接收罐、碱洗聚结分相器、粗酯缓冲罐、含盐废水缓冲罐;所述配碱釜底部连接所述碱液缓冲罐顶部;所述碱液缓冲罐底部经碱液进料泵连接所述碱洗静态混合器;所述碱洗静态混合器连接所述碱洗反应器顶部;所述碱洗反应器底部经碱洗循环泵连接所述碱洗中间釜上部;所述碱洗中间釜底部连接所述碱洗离心机;所述碱洗离心机连接所述洗液接收罐和粗酯接收罐;所述粗酯接收罐经粗酯输送泵连接所述碱洗聚结分相器下端连接;所述碱洗聚结分相器连接所述粗酯缓冲罐;所述含盐废水缓冲罐连接所述碱洗聚结分相器。

如上所述的连续碱洗装置,所述配碱釜顶部连接有配碱釜分离柱,配碱釜分离柱顶部放空口与真空管线连接,配碱釜分离柱上部与脱盐水进料管线连接,配碱釜的上部与碱进料管线连接。

如上所述的连续碱洗装置,所述碱洗静态混合器包括碱洗静态混合器i和碱洗静态混合器ii,配碱釜的底部出料口与碱液缓冲罐连接,碱液缓冲罐的底部出料口与碱液进料泵进口连接,碱液进料泵出口与碱洗静态混合器i连接,酯化粗酯进料管线与碱洗静态混合器i连接,碱洗静态混合器i出口与碱洗静态混合器ii连接,碱洗静态混合器ii进口与碱洗循环换热器出口连接,碱洗静态混合器ii出口与碱洗反应器顶部进口连接。

如上所述的连续碱洗装置,所述碱洗反应器顶部连接有碱洗反应器分离柱,碱洗反应器分离柱顶部与碱洗放空捕集器连接,碱洗放空捕集器底部出料口与碱洗反应器顶部连接,碱洗反应器的底部出口与碱洗循环泵的进口连接,碱洗循环泵的出口与碱洗循环换热器的进口、碱洗反应器分离柱的顶部连接。

如上所述的连续碱洗装置,所述碱洗离心机的固体出口连接有碱洗螺旋输送机,粗酯接收罐的底部出料口与粗酯输送泵的进口连接,粗酯输送泵的出口与碱洗聚结分相器下部进料口连接,碱洗聚结分相器上部的油相出口与粗酯缓冲罐连接,碱洗聚结分相器下部水相出口与含盐废水缓冲罐连接。

如上所述的连续碱洗装置,所述粗酯缓冲罐、含盐废水缓冲罐、洗液接收罐、粗酯接收罐、碱洗离心机的放空口与碱洗放空捕集器的气相进口连接。

本发明还提供一种利用所述连续碱洗的装置进行连续碱洗的工艺。

本发明的技术方案是:

利用连续碱洗装置进行连续碱洗的工艺,包括步骤:

1)首先在配碱釜内配制所需浓度的碱水溶液,并转移至碱液缓冲罐中备用;

2)酯化完含有酸性催化剂的粗酯,与经碱液进料泵输送来的碱水溶液在碱洗静态混合器i混合后,与碱洗反应器塔釜的循环液在碱洗静态混合器ii混合,然后进入碱洗反应器,碱水溶液与粗酯中的酸性催化剂反应生成盐、水及气体,不凝气经碱洗反应器分离柱进一步气液分离后,经碱洗放空捕集器冷却捕集后安全放空;

3)碱洗反应器内物料经碱洗循环泵输送,经过碱洗循环换热器与冷媒或热媒换热冷却或升温后,一部分与粗酯及碱水溶液的混合物料混合后返回碱洗反应器;一部分进入碱洗反应器分离柱吸收其内部的不凝气,另一部分采出至碱洗中间釜,碱洗中间釜内的物料经碱洗离心机,将物料中的盐离心分离,得到的粗酯收集在粗酯接收罐中;离心机内的物料用洗液来进行清洗,得到的洗液粗酯溶液收集在洗液接收罐中,通过洗液输送泵,输送至界外处理;

4)得到的盐通过碱洗螺旋输送机输送至界外处理,粗酯接收罐中的粗酯中含有的水和盐,经粗酯输送泵输送至碱洗聚结分相器进行分相,油相收集在粗酯缓冲罐中,然后经粗酯转料泵输送至界外进行下一步的处理;含盐废水收集在含盐废水缓冲罐中,然后经含盐废水输送泵输送至界外处理。

作为优选的技术方案,本工艺还包括6)碱洗离心机、粗酯接收罐、洗液接收罐、碱洗聚结分相器、粗酯缓冲罐、含盐废水缓冲罐设备的放空管线均返回至碱洗放空捕集器,经过捕集后安全放空。

作为优选的技术方案,向配碱釜中加入脱盐水和碱性物料,开启配碱釜的搅拌,向配碱釜的夹套内通入热媒或冷媒,根据加入碱性物料的量,开启脱盐水的流量自控,自配碱釜分离柱的顶部抽真空,将配碱釜内的粉尘淋洗至配碱釜内,配制成所需浓度的碱水溶液。配碱时需要向系统内抽真空,可以起到防尘的作用。配碱釜顶部设置了配碱釜分离柱,抽真空自配碱釜分离柱,而脱盐水进水也设置在配碱釜分离柱的顶端真空管线靠下的位置,这样脱盐水可以将固体粉尘淋洗下来,起到防尘的作用。

碱洗离心机可以达到除去碱洗完后的粗酯中析出的盐的目的,通过用碱洗离心机将碱洗完后析出的盐离心分离,得到粗酯水溶液,收集在粗酯接收罐内,当离心机内的盐富集到一定程度以后,通过乙醇或其他洗液对盐进行清洗,将盐内残留的粗酯洗下来,收集在洗液接收罐内,减少粗酯的损失,而清洗完的盐则通过碱洗螺旋输送机将盐采出。

粗酯接收罐内的粗酯中含有水和部分的盐,通过聚结分相器将粗酯与含盐废水分离,得到几乎不含盐的粗酯油相与含盐的废水。经过聚结分相器分相的油相和水相可以达到很好的分离效果,不会出现油包水、水包油的情况,从而减少了油相的损失。

本发明的工艺方法及装置生产过程连续进行,设备利用率高,生产能力大,能够节约能源,容易实现自动化操作,工艺参数稳定,产品质量得到较好的保证。适用于技术成熟的大规模工业生产。而且使用本发明可以减少设备的投入量,减少了资金投入与人力投入,节约了生产时间,提高了生产效率,降低了人员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明本发明的工艺方法示意图。

图中:1-碳酸钠、2-脱盐水、3-配碱釜、4-配碱釜分离柱、5-碱液缓冲罐、6-碱液进料泵、7-碱洗静态混合器i、8-碱洗静态混合器ii、9-碱洗反应器、10-碱洗循环泵、11-碱洗循环换热器、12-碱洗反应器分离柱、13-碱洗放空捕集器、14-碱洗中间釜、15-碱洗离心机、16-洗液接收罐、17-洗液输送泵、18-碱洗螺旋输送机、19-粗酯接收罐、20-粗酯输送泵、21-碱洗聚结分相器、22-粗酯缓冲罐、23-粗酯转料泵、24-含盐废水缓冲罐、25-含盐废水输送泵。

具体实施方式

如图1所示,一种连续碱洗装置,所述装置包括配碱釜3、碱液缓冲罐5、碱洗静态混合器、碱洗反应器9、碱洗中间釜14、碱洗离心机15、洗液接收罐16、粗酯接收罐19、碱洗聚结分相器21、粗酯缓冲罐22、含盐废水缓冲罐24;所述配碱釜3底部连接所述碱液缓冲罐5顶部;所述碱液缓冲罐5底部经碱液进料泵6连接所述碱洗静态混合器;所述碱洗静态混合器连接所述碱洗反应器9顶部;所述碱洗反应器9底部经碱洗循环泵10连接所述碱洗中间釜14上部;所述碱洗中间釜14底部连接所述碱洗离心机15;所述碱洗离心机15连接所述洗液接收罐16和粗酯接收罐19;所述粗酯接收罐19经粗酯输送泵20连接所述碱洗聚结分相器21下端连接;所述碱洗聚结分相器21连接所述粗酯缓冲罐22;所述含盐废水缓冲罐24连接所述碱洗聚结分相器21。

连续碱洗装置的一个实施例中,所述配碱釜3顶部连接有配碱釜分离柱4,配碱釜分离柱4顶部放空口与真空管线连接,配碱釜分离柱4上部与脱盐水进料管线连接,配碱釜3的上部与碱进料管线连接。

连续碱洗装置的一个实施例中,所述碱洗静态混合器包括碱洗静态混合器i7和碱洗静态混合器ii8,配碱釜3的底部出料口与碱液缓冲罐5连接,碱液缓冲罐5的底部出料口与碱液进料泵6进口连接,碱液进料泵6出口与碱洗静态混合器i7连接,酯化粗酯进料管线与碱洗静态混合器i7连接,碱洗静态混合器i7出口与碱洗静态混合器ii8连接,碱洗静态混合器ii8进口与碱洗循环换热器11出口连接,碱洗静态混合器ii8出口与碱洗反应器9顶部进口连接。

连续碱洗装置的一个实施例中,所述碱洗反应器9顶部连接有碱洗反应器分离柱12,碱洗反应器分离柱12顶部与碱洗放空捕集器13连接,碱洗放空捕集器13底部出料口与碱洗反应器9顶部连接,碱洗反应器9的底部出口与碱洗循环泵10的进口连接,碱洗循环泵10的出口与碱洗循环换热器11的进口、碱洗反应器分离柱12的顶部连接。

连续碱洗装置的一个实施例中,所述碱洗离心机15的固体出口连接有碱洗螺旋输送机18,粗酯接收罐19的底部出料口与粗酯输送泵20的进口连接,粗酯输送泵20的出口与碱洗聚结分相器21下部进料口连接,碱洗聚结分相器21上部的油相出口与粗酯缓冲罐22连接,碱洗聚结分相器21下部水相出口与含盐废水缓冲罐24连接。

连续碱洗装置的一个实施例中,所述粗酯缓冲罐22、含盐废水缓冲罐24、洗液接收罐16、粗酯接收罐19、碱洗离心机15的放空口与碱洗放空捕集器13的气相进口连接。

以碱性物料采用碳酸钠为例,本发明的具体工艺流程为:首先向配碱釜3中加入定量的脱盐水2,行车输送吨包的碳酸钠1送至配碱釜3进料,抽微真空防粉尘。开启配碱釜3的搅拌。向配碱釜3的夹套内通入水蒸汽。根据加入碳酸钠的量,开启脱盐水的流量自控,配制成饱和的碳酸钠水溶液。脱盐水自配碱釜分离柱4的顶部进料口进料,自配碱釜分离柱的顶部抽真空,可以将配碱釜内的粉尘淋洗至配碱釜内,减少粉尘量。打开配碱釜3的放料阀,将饱和碳酸钠水溶液暂存在碱液缓冲罐5中,保证连续运行时饱和碳酸钠水溶液的供应。酯化完含有硫酸催化剂的粗酯经流控系统,与经碱液进料泵6输送来的饱和碳酸钠水溶液在碱洗静态混合器组i7混合后,与碱洗反应器9塔釜的循环液在碱洗静态混合器ii8混合。然后进入碱洗反应器9,饱和碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水及二氧化碳,二氧化碳等不凝气经碱洗反应器分离柱12进一步气液分离后,经碱洗放空捕集器13冷却捕集后安全放空。碱洗反应器9内物料经碱洗循环泵10输送,大部分经过碱洗循环换热器11与循环水换热冷却后,再与硫酸及碳酸钠水溶液的混合物料混合后返回碱洗反应器9;另一部分采出至碱洗中间釜14,碱洗中间釜内的物料经碱洗离心机15,将物料中的盐硫酸钠离心分离,得到的粗酯收集在粗酯接收罐19中;离心机内的物料用乙醇或者洗液来进行清洗,得到的乙醇粗酯溶液收集在洗液接收罐16中,通过洗液输送泵17,输送至界外处理。得到的盐通过碱洗螺旋输送机18输送至界外处理。粗酯接收罐19中的粗酯中含有水和盐,经粗酯输送泵20输送至碱洗聚结分相器21进行分相。油相收集在粗酯缓冲罐22中,然后经粗酯转料泵23输送至界外进行下一步的处理;含盐废水收集在含盐废水缓冲罐24中,然后经含盐废水输送泵25输送至界外处理。碱洗离心机、粗酯接收罐、洗液接收罐、碱洗聚结分相器、粗酯缓冲罐、含盐废水缓冲罐等设备的放空管线均返回至碱洗放空捕集器,经过捕集后安全放空。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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