CN105107448B - 一种搅拌失效时快速均匀加入稀释剂和抑制剂的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种搅拌失效时快速均匀加入稀释剂和抑制剂的装置，其包括反应罐、储罐一、储罐二和储罐三，储罐一内放置抑制剂，储罐二内放置稀释剂，储罐三内放置冷却溶剂，储罐一、储罐二与反应罐之间通过进料主管道连接，进料主管道的中部段设置有进料泵和入口阀门，进料主管道的尾部段位于搅拌桨的下方，尾部段为盘管状，盘面上分布有若干个进料孔；反应罐与储罐三之间通过出料主管道连接，出料主管道的前部段设置有安全阀门，出料主管段的中部段设置有出口阀门，出料主管道的尾部段位于反应罐的顶部，尾部段为盘管状，盘面上分布有若干个出料孔。该装置通过将稀释剂和抑制剂加入至反应罐中，能快速阻止失控反应的发生。

Description

一种搅拌失效时快速均匀加入稀释剂和抑制剂的装置

技术领域

本发明涉及研究搅拌失效条件下快速均匀加入失控稀释剂和抑制剂的主动防控措施研究技术领域，具体涉及一种搅拌失效时快速均匀加入失控稀释剂和抑制剂的装置。

背景技术

石油化工领域的大部分生产装置都带有搅拌装置，在石油化工装置的生产过程中，搅拌主要起到分散物料、强化传质和传热的作用。搅拌失效的情况广泛存在于石油化工领域的生产过程中，一旦搅拌失效，就会引起反应体系局部单体过浓或局部过热的现象，从而导致反应体系偏离正常反应条件，如果不采取有效的措施，将会引发严重的后果。

根据文献检索结果，国内外大部分生产企业在搅拌装置出现失效情况下，如果反应体系没有偏离正常反应条件，则终止生产过程，将物料卸至安全区域，待搅拌装置正常后恢复生产；如果反应体系偏离正常反应条件，则采取一定的降温、降压措施防止反应失控，如果通过降温、降压措施不能阻止反应失控，则通过加入稀释溶剂或失控抑制剂阻止反应失控，如果还不能阻止失控反应的发生，则只能通过被动防护措施安全泄放系统保护生产装置，造成物料损失，给企业增加经济成本。在此过程中，如果通过降温、降压措施不能阻止反应失控，通过加入稀释溶剂或失控抑制剂阻止反应失控对于生产企业而言是最经济也是最安全的控制措施，物料经分离处理后也可重复利用。但是目前大部分生产企业都是通过装置反应釜顶的物料管线将稀释剂和抑制剂加入反应体系中，由于搅拌装置失效，不能均匀的分散稀释剂和抑制剂，尤其是一些分子量较大的聚合物生产过程，反应体系粘度较大，稀释剂和抑制剂就不能快速均匀地分散至反应体系中，很难起到阻止反应失控的作用。因此，如何在搅拌失效情况下快速均匀地将稀释剂和抑制剂加入至反应体系中，降低发生失控反应的风险，对于石油化工等领域的危险工艺生产企业具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种搅拌失效时快速均匀加入稀释剂和抑制剂的装置，该装置通过将稀释剂和抑制剂加入至反应罐中，能快速阻止失控反应的发生。

其技术解决方案包括：

一种搅拌失效时快速均匀加入稀释剂和抑制剂的装置，其包括反应罐、储罐一、储罐二和储罐三，所述反应罐的上方设置有电机，所述电机下方连接有搅拌轴，所述搅拌轴伸入反应罐内物料液面以下，在所述搅拌轴的末端连接有搅拌浆，

所述储罐一内放置抑制剂，所述储罐二内放置稀释剂，所述储罐三内放置冷却溶剂，所述储罐一、储罐二与反应罐之间通过进料主管道连接，所述进料主管道的中部段设置有进料泵和入口阀门，所述进料主管道的尾部段位于搅拌桨的下方，所述尾部段为盘管状，组成盘管状的盘面上分布有若干个进料孔；

所述反应罐与储罐三之间通过出料主管道连接，所述出料主管道的前部段设置有安全阀门，所述出料主管段的中部段设置有出口阀门，所述出料主管道的尾部段位于反应罐的顶部，所述尾部段为盘管状，组成盘管状的盘面上分布有若干个出料孔。

作为本发明的一个优选方案，所述储罐一的底部设置有出口端一，所述出口端一通过管道一与进料主管道连接，所述储罐二的底部设置有出口端二，所述出口端二通过管道二与进料主管道连接，所述管道一和管道二上均设置有阀门。

作为本发明的另一个优选方案，所述反应罐的外壁包覆有夹套，所述夹套上设置有供水流通过的进水管，用于对反应罐降温。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明装置，储罐一和储罐二并列连接并且通过进料主管道与反应罐接通，反应罐通过出料主管道与储罐三接通，在储罐一和储罐二内分别装有抑制剂和稀释剂，储罐三内为低温溶剂，当反应罐内的搅拌器发生故障不工作时，可打开进料主管道上的泵，将稀释剂送入反应罐内，进料主管道的尾部段设置为盘管状，在盘管状的盘面上分布有若干个进料孔，稀释剂从每个进料孔中排出，即稀释剂是均匀加入反应罐中的，即便在没有搅拌装置的情况下，本发明装置也可将物料均匀送入反应罐中；

稀释剂进入反应罐内后，起到稀释反应体系的作用，当反应罐内的压力升至储罐三的安全发明启动时，于此同时打开入口阀门，反应罐内物料随出料主管道进入储罐三内，待储罐三与反应罐内压力相同时，储罐三内的低温原料溶剂靠重力作用由反应釜顶部的出料主管道进入反应罐内，由于出料主管道的尾部段为盘管状，并且在盘管状的盘面上分布有若干个出料孔，可实现均匀加入，达到稀释反应罐内失控物料浓度和降低温度的作用。

本发明先后进行了过氧化氢分解和醋酸乙烯本体聚合失控反应搅拌失控条件下加入稀释剂和抑制剂阻止失控反应的测试，均能有效阻止失控反应的发生，使用情况稳定。

附图说明

下面结合附图对本发明做清楚、详细的说明：

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明进料主管道尾部段的结构示意图；

图3为本发明出料主管道尾部段的结构示意图；

图中，1、储罐一，2，阀门，3、储罐二，4、阀门，5、进料泵，6、入口阀门，7、夹套，8、进水口，9、出水口，10、进料主管道，11、搅拌桨，12、安全阀门，13、出料主管道尾部段盘管状，14、进料主管道尾部段盘管状，15、储罐三，16、出料主管道，17、出口阀门，18、出水口，19、进料孔，20、出料孔。

具体实施方式

本发明公开了一种搅拌失效时快速均匀加入稀释剂和抑制剂的装置，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

本发明，一种搅拌失效时快速均匀加入稀释剂和抑制剂的装置，如图1所示，包括用于放置抑制剂的储料罐一1、用于放置稀释剂的储料罐二3、反应罐和用于放置低温原料溶剂的储料罐三15，其中，储料罐一1和储料罐二3底部分别设置有出口端一和出口端二，在出口端一和出口端二处连接有管道一和管道二，管道一和管道二上分别设置阀门2和阀门4，用于控制储料罐一内抑制剂的流量和储料罐二内稀释剂的流量。

上述管道一和管道二的另一端均与进料主管道10连接，进料主管道10用于将稀释剂和/或抑制剂送入反应罐内，进料主管道从反应罐的顶部进入，伸入至反应罐的底部，在该进料主管道10上设置有进料泵5和入口阀门6，如图2所示，在反应罐的底部的管道为盘管状，即进料主管道尾部段盘管状14，该盘管状包括盘面，在盘管状的盘面上分布有若干个进料孔19，稀释剂从每个进料孔中排出，即稀释剂是均匀加入反应罐中的，即便在没有搅拌装置的情况下，本发明装置也可将物料均匀送入反应罐中。

该反应罐配设有搅拌装置，其与现有技术相同，由电机、搅拌轴和搅拌桨11组成，搅拌装置正常时，无需向反应罐内通稀释剂和抑制剂，本发明装置是针对搅拌装置运行出现故障的情况下才开启储罐一和储罐二输送抑制剂或稀释剂的。

在反应罐和储料罐三15之间连接出料主管道，该出料主管道的前段部与反应罐顶部的出口连接，在前段部上设置有安全阀门，当反应罐内的压力升至安全阀门12启动压力时，安全阀门启动，位于出料主管道上的出口阀门17也启动，启动后反应罐内的部分物料进入储罐三15内，当反应罐内的压力与储罐三内的压力保持一致时，储罐三内的低温原料溶剂靠重力作用进入反应罐内，其是经过出料主管道16进入反应罐内的，出料主管道16的尾部段为盘管状，如图3所示，即出料主管道尾部段盘管状13其盘面上有若干个出料孔20，低温原料溶剂从出料孔20排出进入反应罐内，达到稀释反应罐内失控物料浓度和降低温度的作用。

为了方便对反应物体系快速降温，在反应罐的外围壁上包覆有夹套7，夹套7一侧的底部有进水口8，另一侧的顶部有出水口9，水流从进水口8进入，从出水口9排出，协助反应罐三一起到降温的作用。

下面结合具体使用方法对本发明做进一步说明。

本发明，一种搅拌失效时均匀快速加入稀释剂和抑制剂的方法，包括以下步骤：

步骤1、当与反应罐配合工作的搅拌装置出现故障时，此时需对反应罐内的反应体系进行降温，首先，打开储罐二出口端管道二上的阀门，开启进料泵，储罐二内的稀释剂在进料泵的作用下依次从进料主管道的前部、中部、尾部进入反应罐内，尾部为盘管状，并且在盘管状的盘面上的进料孔内将稀释剂喷出，由于进料孔为均匀分布，因此，稀释剂为均匀加入；

步骤2、当反应罐内的压力升至安全阀门12启动压力时，安全阀门启动，启动后反应罐内的部分物料进入储罐三内，当反应罐内的压力与储罐三内的压力保持一致时，储罐三内的低温原料溶剂靠重力作用进入反应罐内，其是经过出料主管道进入反应罐内的，出料主管道的尾部段为盘管状，低温原料溶剂从出料孔排出进入反应罐内，达到稀释反应罐内失控物料浓度和降低温度的作用；

步骤3、若通过稀释剂无法达到预期的降温温度，则打开储罐一出口管道一上阀门，向反应罐内加入抑制剂，抑制剂的加入方式同上，切换抑制剂进入反应体系中，阻止失控反应发生。

需要说明的是，本领域技术人员在本发明的启示下，对进料主管道、出料主管道尾部段的盘管状结构做出的简单替换均应在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种搅拌失效时快速均匀加入稀释剂和抑制剂的装置，其包括反应罐、储罐一、储罐二和储罐三，所述反应罐的上方设置有电机，所述电机下方连接有搅拌轴，所述搅拌轴伸入反应罐内物料液面以下，在所述搅拌轴的末端连接有搅拌桨，其特征在于：

所述储罐一内放置抑制剂，所述储罐二内放置稀释剂，所述储罐三内放置冷却溶剂，所述储罐一、储罐二与反应罐之间通过进料主管道连接，所述进料主管道的中部段设置有进料泵和入口阀门，所述进料主管道的尾部段位于搅拌桨的下方，所述尾部段为盘管状，组成盘管状的盘面上分布有若干个进料孔；

所述反应罐顶部的出口与储罐三顶部的进口之间通过出料主管道的前部段连接，所述出料主管道的前部段上设置有安全阀门，所述储罐三底部的出口与所述反应罐之间通过出料主管道的中部段连接，在所述出料主管道的中部段上设置有出口阀门，所述出料主管道的尾部段位于反应罐的顶部，所述尾部段为盘管状，组成盘管状的盘面上分布有若干个出料孔。

2.根据权利要求1所述的搅拌失效时快速均匀加入稀释剂和抑制剂的装置，其特征在于:所述储罐一的底部设置有出口端一，所述出口端一通过管道一与进料主管道连接，所述储罐二的底部设置有出口端二，所述出口端二通过管道二与进料主管道连接，所述管道一和管道二上均设置有阀门。

3.根据权利要求1所述的搅拌失效时快速均匀加入稀释剂和抑制剂的装置，其特征在于:所述反应罐的外壁包覆有夹套，所述夹套上设置有供水流通过的进水管，用于对反应罐降温。