一种无水级乙腈脱水处理设备及工艺的制作方法

本申请涉及无水乙腈脱水领域，特别涉及一种无水级乙腈脱水处理设备及工艺。

背景技术：

1、乙腈是一种有机化合物，呈现为无色透明状，其具有优良的溶剂性能，可以溶解多种有机、无机和气体物质，乙腈与水和醇可以无限互溶，实验中乙腈能发生典型的腈类反应，常常被用于制备多种典型的含氮化合物，是一个重要的有机中间体。

2、无水级乙腈是指将乙腈中的水分充分脱离后得到的纯乙腈产物，通常采用脱水剂脱水后蒸馏分离的方式制取，脱水剂加入的数量与待脱水乙腈的数量成正比，为保障脱水剂数量加入的精准性，避免出现脱水剂加入过量造成浪费的情况，通常是在乙腈数量加入完全后再计量投入脱水剂的数量，这种方式虽然可以保障脱水剂加入数量的精准性，但是乙腈与脱水剂依次加入反应设备内，容易使得脱水剂与乙腈混合的效率，以及混合均匀性受到一定程度的影响，存在脱水剂未完全转换乙腈内水的情况，这使得后续在对乙腈进行蒸馏提纯过程中，未转换的水分残留在乙腈内，导致无水乙腈的脱水全面性受到影响。

3、为此，提出一种无水级乙腈脱水处理设备及工艺来解决上述现有技术中存在的一些问题。

技术实现思路

1、本申请目的在于在乙腈加入设备过程中同步精准地加入适配数量的柱状脱水剂，从而加快乙腈与柱状脱水剂混合的均匀全面性，进而有效提升无水乙腈制备效率，相比现有技术提供一种无水级乙腈脱水处理设备，包括脱水罐和与其连通的蒸馏罐，脱水罐的顶部固定连通有蜗壳，且蜗壳的侧端壁上固定连通有初进管，初进管的内部转动安装有涡轮，蜗壳的顶部固定连通有竖直设置的加料罐，且加料罐的内部下方转动安装有与涡轮同轴固定连接轮架，轮架的顶部环绕固定有多个位于其半径上的刮刀，加料罐的内部填装有位于轮架上方的柱状脱水剂，蜗壳与加料罐的连接处安装有单向导通组件。

2、进一步，柱状脱水剂的外侧尺寸与加料罐的内部尺寸相适配，柱状脱水剂的轴心位置设置为上下贯通形结构，柱状脱水剂的底部始终位于刮刀旋转刨削的范围内。

3、进一步，加料罐的内部放置有位于柱状脱水剂上方的配重块，且配重块设置为圆球形结构。

4、进一步，加料罐的顶端开设有与柱状脱水剂外侧尺寸相适配的开口，且开口内螺纹连接有堵帽，堵帽的底部与配重块之间固定连接有弹力绳。

5、进一步，单向导通组件包括同轴固定连接在涡轮和轮架之间的拨动轮，且拨动轮的外侧尺寸与加料罐的内部尺寸相适配，拨动轮由多个竖板同轴环绕构成，相邻两个竖板之间的偏转角小于60°，拨动轮的上下两侧分别滑动贴合有与加料罐内端壁固定连接的上挡板和下挡板，上挡板的右侧以及下挡板的左侧开设有对称设置的扇形口，且扇形口的张开角设置为120°，上挡板顶部朝向扇形口一侧设置为向下倾斜结构。

6、进一步，脱水罐的内部中间位置架空固定有竖直设置的圆筒，且圆筒的内部转动安装有与涡轮同轴固定的螺旋叶。

7、进一步，脱水罐的外端壁上固定安装有连通在脱水罐上下两端的抽泵。

8、进一步，蜗壳的侧端壁上固定连通有与初进管对称设置的回流管，初进管和回流管位于同一侧，且前后对称设置，初进管和回流管内均安装有单向阀，抽泵的进水口通过管道与脱水罐的底部固定连通，抽泵的出水口固定安装有电控三通管，且电控三通管的一端通过管道与回流管固定连通，电控三通管的另一端通过管道与蒸馏罐内部连通。

9、进一步，刮刀顶部顺时针方向一侧设置为刀刃结构，刮刀顶部逆时针方向一侧设置为斜坡结构，涡轮的轴杆上转动安装有水平设置的毛刷辊，且毛刷辊远离轴杆的一端固定安装有齿轮，加料罐的内端壁上环绕固定有与齿轮相啮合的齿环。

10、进一步，一种无水级乙腈脱水处理设备的工艺，包括以下步骤：

11、s1、通过初进管向脱水罐内添加适量的乙腈；

12、s2、乙腈自初进管经蜗壳向脱水罐内流动时，推动涡轮带动轮架顺时针旋转，刨削柱状脱水剂，在乙腈加入脱水罐内部的过程中同步实现对柱状脱水剂粉末的等比例添加；

13、s3、涡轮带动轮架顺时针旋转时，带动螺旋叶在圆筒内同步顺时针旋转，通过轴向输送力为脱水罐内的乙腈提供自上而下的输送，加快后加入乙腈与之前加入乙腈内柱状脱水剂混合均匀性；

14、s4、通过抽泵自回流管将脱水罐内的乙腈自下向上循环回抽；

15、s5、乙腈自回流管经蜗壳向脱水罐内流动时，推动涡轮带动螺旋叶在圆筒内逆时针旋转，通过轴向输送力为脱水罐内的乙腈提供自下而上的输送，与上方回抽的乙腈形成对流，进一步加强乙腈内柱状脱水剂与水分的混合均匀全面性；

16、s6、全面脱水后，切换电控三通管的导通方向，启动抽泵将脱水罐内脱水后的乙腈通入充满氮气的蒸馏罐内，在蒸馏罐内蒸馏实现乙腈与其他物质的分离，得到无水级乙腈。

17、相比于现有技术，本申请的优点在于：

18、(1)本申请通过将涡轮转动安装于蜗壳内部，使得在通过初进管进行乙腈的初次导入时，可以驱动轮架带动刮刀顺时针旋转，对加料罐内柱状脱水剂的底部进行刨削，可以根据乙腈的进入量，自适应同步添加适配数量的柱状脱水剂粉末，有效提升了柱状脱水剂添加至乙腈内的精准便捷性，同时，同步实现乙腈与柱状脱水剂粉末的添加，可以在进料过程中提升乙腈与柱状脱水剂粉末混合的均匀性，在一定程度上提升了所添加柱状脱水剂粉末对乙腈内水分反应脱离的效率效果。

19、(2)通过将圆筒内部转动安装的螺旋叶与涡轮同轴固定，使得乙腈通过初进管进入过程中，可以驱动涡轮带动螺旋叶同步顺时针旋转，驱使脱水罐内已加入乙腈呈自上向下流动趋势，辅助初进入脱水罐内的乙腈与脱水罐内之前进入的乙腈混合，有利于进一步提升乙腈内柱状脱水剂粉末与水分混合反应的全面性。

20、(3)通过设置有抽泵对脱水罐内的乙腈进行循环抽送，通过回流的方式，有利于使得乙腈内的柱状脱水剂与水分全面反应，同时，通过将用于乙腈回流的回流管连通在蜗壳上，并与初进管前后对称设置，使得乙腈自回流管回流时可以推动涡轮逆时针旋转驱使，带动螺旋叶在圆筒内部逆时针旋转，驱动乙腈在脱水罐内自下而上流动与上方回流的乙腈形成对流动，进一步加强了乙腈内柱状脱水剂与水分反应脱水的全面高效性。

21、(4)通过将刀刃结构设置于刮刀顶部顺时针方向，将斜坡结构设置于刮刀顶部逆时针方向，使得乙腈自初进管进入推动涡轮带动轮架上的刮刀顺时针旋转时，可以形成对柱状脱水剂底部的刨削添料，乙腈自回流管进入推动涡轮带动轮架上的刮刀逆时针旋转时，则不会形成对柱状脱水剂底部的刨削添料，有利于实现对柱状脱水剂的精准添加，且乙腈回流过程中不会造成干扰，有效提升了该设备使用便捷性。

22、(5)通过对柱状脱水剂精准便捷地添加，且在柱状脱水剂添加和后续反应过程中驱动含有柱状脱水剂粉末的乙腈循环多向流动，实现对乙腈内水分与柱状脱水剂粉末的充分反应转换，从而使得乙腈在通入蒸馏罐前，其内部水分已被充分转换为氢氧化钙，有利于提升后续乙腈蒸馏提纯得到无水级乙腈的便捷和稳定性。

技术特征：

1.一种无水级乙腈脱水处理设备，包括脱水罐(1)和与其连通的蒸馏罐(2)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种无水级乙腈脱水处理设备，其特征在于：所述柱状脱水剂(306)的外侧尺寸与加料罐(303)的内部尺寸相适配，所述柱状脱水剂(306)的轴心位置设置为上下贯通形结构。

3.根据权利要求2所述的一种无水级乙腈脱水处理设备，其特征在于：所述加料罐(303)的内部放置有位于柱状脱水剂(306)上方的配重块(308)，且配重块(308)设置为圆球形结构。

4.根据权利要求3所述的一种无水级乙腈脱水处理设备，其特征在于：所述加料罐(303)的顶端开设有开口，且开口内螺纹连接有堵帽(307)，所述堵帽(307)的底部与配重块(308)之间固定连接有弹力绳(309)。

5.根据权利要求1所述的一种无水级乙腈脱水处理设备，其特征在于：所述单向导通组件(4)包括同轴固定连接在涡轮(302)和轮架(304)之间的拨动轮(401)，且拨动轮(401)由多个竖板同轴环绕构成，相邻两个所述竖板之间的偏转角小于60°，所述拨动轮(401)的上下两侧分别滑动贴合有与加料罐(303)内端壁固定连接的上挡板(402)和下挡板(403)，所述上挡板(402)的右侧以及下挡板(403)的左侧开设有对称设置的扇形口(404)，且扇形口(404)的张开角设置为120°。

6.根据权利要求1所述的一种无水级乙腈脱水处理设备，其特征在于：所述脱水罐(1)的内部中间位置架空固定有竖直设置的圆筒(5)，且圆筒(5)的内部转动安装有与涡轮(302)同轴固定的螺旋叶(501)。

7.根据权利要求6所述的一种无水级乙腈脱水处理设备，其特征在于：所述脱水罐(1)的外端壁上固定安装有连通在脱水罐(1)上下两端的抽泵(6)。

8.根据权利要求7所述的一种无水级乙腈脱水处理设备，其特征在于：所述蜗壳(3)的侧端壁上固定连通有与初进管(301)对称设置的回流管(601)，所述初进管(301)和回流管(601)内均安装有单向阀，所述抽泵(6)的出水口固定安装有电控三通管(602)，且电控三通管(602)的一端通过管道与回流管(601)固定连通。

9.根据权利要求1所述的一种无水级乙腈脱水处理设备，其特征在于：所述刮刀(305)顶部顺时针方向一侧设置为刀刃结构，所述刮刀(305)顶部逆时针方向一侧设置为斜坡结构，所述涡轮(302)的轴杆上转动安装有水平设置的毛刷辊(7)，且毛刷辊(7)远离轴杆的一端固定安装有齿轮(701)，所述加料罐(303)的内端壁上环绕固定有与齿轮(701)相啮合的齿环(702)。

10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的无水级乙腈脱水处理设备的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了应用于无水乙腈脱水领域的一种无水级乙腈脱水处理设备及工艺，本申请通过将涡轮转动安装于蜗壳内部，使得在通过初进管进行乙腈的初次导入时，可以驱动轮架带动刮刀顺时针旋转，对加料罐内柱状脱水剂的底部进行刨削，可以根据乙腈的进入量，自适应同步添加适配数量的柱状脱水剂粉末，有效提升了柱状脱水剂添加至乙腈内的精准便捷性，同时，同步实现乙腈与柱状脱水剂粉末的添加，可以在进料过程中提升乙腈与柱状脱水剂粉末混合的均匀性，在一定程度上提升了所添加柱状脱水剂粉末对乙腈内水分反应脱离的效率效果，使得在后续进行蒸馏时，乙腈内原先存在的水分被充分转换，可以有效提升后续蒸馏脱离过程中乙腈的纯净性。

技术研发人员：何娟娟
受保护的技术使用者：安徽天地生命科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19