CN107860613A - 一种硝酸酯粘合剂安全取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，包括升降膜蒸发器、分离器和成品罐，升降膜蒸发器与分离器和成品罐通过管路依次连接，升降膜蒸发器通过气动阀门V1与上一工序连接，通过气动阀门V2进行物料排出，分离器和成品罐连接的管路上设有气动阀门V7，分离器连通真空，所述成品罐通过气动阀门V8接真空，通过气动阀门V9与大气连通，通过气动阀门V10进行物料排出；还包括第一取样罐，第一取样罐通过气动阀门V3与分离器连接，第一取样罐中的物料通过气动阀门V4排出，第一取样罐通过气动阀门V5和气动阀门V14连通真空，第一取样罐通过气动阀门V5和气动阀门V15连通压缩空气，气动控制装置控制各气动阀门的打开或关闭。该装置可以实现远程操作及安全取样。

Description

一种硝酸酯粘合剂安全取样装置

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种硝酸酯粘合剂安全取样装置。

背景技术

混合硝酸酯是硝化甘油（NG）和1,2,4-丁三醇三硝酸酯（BTTN）的混合物，硝酸酯粘合剂为硝酸酯增塑聚醚含能粘合剂。

混合硝酸酯连续生产线的生产工艺采用压缩空气将混酸（硝酸和硫酸）和混醇（丙三醇和丁三醇）压入连续喷射管道硝化反应器进行硝化反应，反应得到的混合硝酸酯和过量的酸在酸酯分离器中静置分离，而后硝酸酯进入水洗塔经冷水、热水、热碱水水洗至酸碱度≤0.01％合格，得到产品混合硝酸酯送入含能粘合剂制备工序。

由于混合硝酸酯是一种机械感度高的液体炸药，含硝酸酯的固体推进剂在生产过程中，没有长途运输混合硝酸酯的先例，只能就近生产使用，将混合硝酸酯和粘合剂共溶形成较为钝感的含能粘合剂以后，才能够满足短距离运输生产要求。混合硝酸酯成品利用聚醚溶液吸收，制成硝酸酯粘合剂溶液。采用热虹吸升、降膜蒸发装置在真空条件下除去水分和溶剂，制得满足要求得硝酸酯粘合剂成品。

整个作业区分为危险作业与办公两大区域，其中危险作业区域由一主体为（最大爆炸当量35kgTNT)抗爆结构厂房（车间）组成，内设用抗爆墙相互隔离的10个抗爆间和11个设备间，其中抗爆间用于安装硝酸酯合成和含能粘合剂生产线，抗爆间外均设独立的泄爆小院，设备间用于安装冷冻机组、蒸汽锅炉机组、热水机组、压缩空气机组、真空泵机组、软化水装置、气动控制柜等动力及控制保障设备。辅助厂房为框架建筑，内设控制室、配电室、化验室、办公室等房间。两建筑物间隔距离为84米。为了保证人员安全，在涉及硝酸酯部分均实现远程监视和隔离操作，实现操作人员远距离隔离监控与操作，以保障生产线的安全、平稳地控制与运行。

生产组织模式是硝酸酯合成生产线采用少量多批次生产模式，硝酸酯含能粘合剂生产线则是硝酸酯合成累计达到一定量后启动生产，两生产线实行交替作业，不允许同时作业生产。因此，硝酸酯含能粘合剂生产线存在着在制品集中、成品与半成品存量大等安全风险。

如果需要对硝酸酯粘合剂进行取样化验，为了保证操作人员的安全，需要进行远距离监控与取样。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，以实现远程控制安全取样的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，包括升降膜蒸发器、分离器和成品罐，升降膜蒸发器与分离器和成品罐通过管路依次连接，升降膜蒸发器通过气动阀门V1与上一工序连接，通过气动阀门V2进行物料排出，分离器和成品罐连接的管路上设有气动阀门V7，分离器连通真空，所述成品罐通过气动阀门V8接真空，通过气动阀门V9与大气连通，通过气动阀门V10进行物料排出；还包括第一取样罐，所述第一取样罐通过气动阀门V3与分离器连接，第一取样罐中的物料通过气动阀门V4排出，第一取样罐通过气动阀门V5和气动阀门V14连通真空，第一取样罐通过气动阀门V5和气动阀门V15连通压缩空气，气动控制装置控制各个气动阀门的打开或关闭。

优选的方案中，所述第一取样罐通过气动阀门V6连通大气，气动控制装置控制气动阀门V6的打开或关闭。

优选的方案中，所述气动控制装置与盘装仪表、串口卡以及控制器依次连接，盘装仪表中设有多个指示报警仪，所述指示报警仪显示各个气动阀门的状态。

优选的方案中，还包括第二取样罐，所述第二取样罐通过气动阀门V11与成品罐连接，第二取样罐通过气动阀门V13以及气动阀门V14连通真空，通过气动阀门V13以及气动阀门V15连通压缩空气，第二取样罐中的物料通过气动阀门V16排出，气动控制装置控制气动阀门V11、V13和V16的打开或关闭。

进一步的方案中，所述第二取样罐通过气动阀门V12连通大气，气动控制装置控制气动阀门V12的打开或关闭。

进一步的方案中，所述第一取样装置和第二取样装置为透明器皿，第一取样装置和第二取样装置外围设置摄像头。

进一步的方案中，所述所述第一取样罐和第二取样罐中分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器与盘装仪表中的指示报警仪连接。

进一步的方案中，所述升降膜蒸发器和分离器中分别设有第三压力传感器和第四压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器与盘装仪表中的指示报警仪连接。

优选的方案中，所述控制器与显示器和/或打印机连接。

本发明提供的一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，采用气动控制的方式进行安全取样，实现远程操作，用完全封闭的容器和管道内进行输送，能够杜绝挥发硝酸酯粘合剂混合溶液蒸汽对工作环境造成影响。设置的第一取样罐可以对分离器中的硝酸酯粘合剂进行取样检测，当检测合格后即可进入成品罐储存。优选的方案中，当成品罐内的硝酸酯粘合剂未及时使用而超过一定时限时，可以通过第二取样罐再次完成样品检测。设置的摄像头可以对第一取样罐和第二取样罐进行远程监控第一取样罐或第二取样罐中的收集的液体液面变化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的控制系统示意图。

图中：升降膜蒸发器1，分离器2，第一取样罐3，成品罐4，第二取样罐5。

具体实施方式

如图1~2中，一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，包括升降膜蒸发器1、分离器2和成品罐4，升降膜蒸发器1与分离器2和成品罐4通过管路依次连接，升降膜蒸发器4通过气动阀门V1与上一工序连接，通过气动阀门V2进行物料排出，分离器2和成品罐4连接的管路上设有气动阀门V7，分离器2连通真空，所述成品罐4通过气动阀门V8接真空，通过气动阀门V9与大气连通，通过气动阀门V10进行物料排出；还包括第一取样罐3，所述第一取样罐3通过气动阀门V3与分离器2连接，第一取样罐3中的物料通过气动阀门V4排出，第一取样罐3通过气动阀门V5和气动阀门V14连通真空，第一取样罐3通过气动阀门V5和气动阀门V15连通压缩空气，气动控制装置控制各个气动阀门的打开或关闭。各个气动阀门为气动隔膜阀，为常闭状态。

如图2中，所述气动控制装置为气动控制柜，实现电气转换，然后再通过气路实现对各个气动阀门的控制。

所述第一取样罐通过气动阀门V6连通大气，气动控制柜控制气动阀门V6的打开或关闭。气动阀门V6打开，可以保证第一取样罐3中的压力与大气压力相同。

所述气动控制装置与盘装仪表、串口卡以及控制器依次连接，盘装仪表中设有多个指示报警仪，所述指示报警仪显示各个气动阀门的状态。所述串口卡为RS-232/485串口卡。所述控制器为工控机。

盘装仪表中设有控制各个气动阀门打开或关闭的操作按钮，只需要在盘装仪表上进行操作即可实现各个气动阀门的打开或关闭，实现远程操作。

还包括第二取样罐5，所述第二取样罐5通过气动阀门V11与成品罐4连接，第二取样罐5通过气动阀门V13以及气动阀门V14连通真空，通过气动阀门V13以及气动阀门V15连通压缩空气，第二取样罐5中的物料通过气动阀门V16排出，气动控制柜控制气动阀门V11、V13和V16的打开或关闭。

所述第二取样罐5通过气动阀门V12连通大气，气动控制柜控制气动阀门V12的打开或关闭。

所述第一取样装置3和第二取样装置5为透明器皿，第一取样装置3和第二取样装置5外围设置摄像头。第一取样装置3和第二取样装置5的材料为玻璃。摄像头为防爆摄像头，可以对第一取样装置3和第二取样装置5中收集的液体容积变化情况进行监控。

所述所述第一取样罐3和第二取样罐5中分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器与盘装仪表中的指示报警仪连接。

所述升降膜蒸发器1和分离器2中分别设有第三压力传感器和第四压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器与盘装仪表中的指示报警仪连接。

工控机与显示器和/或打印机连接。

升降膜蒸发器1、分离器2、第一取样罐3、成品罐4以及各个气动阀门分别安装布置在三个相邻的抗爆间内，其中第一取样罐3安装在取样间、成品罐4安装在成品间、其他安装制备间内，各个设备通过各管道和气动阀门连接与控制完成硝酸酯粘合剂的制备工艺流程。

取样罐共有两组，为第一取样罐3和第二取样罐5，分别检测升降膜蒸发器1成膜气液效果和成品罐3出料前的质量检测。

当硝酸酯混合溶液进入降膜蒸发器1实现了首次气相从液相的快速脱离后，经分离器2完成第二次气液分离，硝酸酯粘合剂混合溶液被存储在分离器2待检测。当第一取样罐3完成取样样品检测合格后，分离器2内的硝酸酯粘合剂进入成品罐4存储。当成品罐4内的硝酸酯粘合剂未及时使用而超过一定时限时，需要通过第二取样罐5再次完成样品检测。

本发明采用气动控制的取样模式，通过防爆摄像头远程监控第一取样罐3或第二取样罐5收集的液体容积变化情况。由于采用完全封闭的容器和管道内进行输送，能够杜绝挥发硝酸酯粘合剂混合溶液蒸汽对工作环境造成影响。

进一步说明取样的操作过程：通过远程控制指令分别开启气动阀门V5和V14，连通真空输气管路使第一取样罐3内进入真空负压状态；开启气动阀门V3硝酸酯粘合剂混合溶液在真空压力环境从分离器2被吸入第一取样罐3中，并通过防爆摄像头监控第一取样罐3内溶剂数量变化；当取样量满足要求后，关闭气动阀门V3、 V14切断分离器2管路和真空管路；开启气动阀门V15连通压缩空气，使第一取样罐3进入正压状态，开启气动阀门V14使硝酸酯粘合剂混合溶液在加压情况下流出第一取样罐3。

通过远程控制指令分别开启气动阀门V13和V14，连通真空输气管路使第二取样罐5内进入真空负压状态；开启接通成品罐4管道的气动阀门V11，硝酸酯粘合剂混合溶液在真空压力环境从成品罐4被吸入第二取样罐5中，并通过防爆摄像头监控第二取样罐5内溶剂数量变化；当取样量满足要求后，关闭阀V14、 V11切断真空管路和成品罐4管路；开启阀V15连通压缩空气，使第二取样罐5进入正压状态，开启V16使硝酸酯粘合剂混合溶液在加压情况下流出第二取样罐5。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，包括升降膜蒸发器、分离器和成品罐，升降膜蒸发器与分离器和成品罐通过管路依次连接，升降膜蒸发器通过气动阀门V1与上一工序连接，通过气动阀门V2进行物料排出，分离器和成品罐连接的管路上设有气动阀门V7，分离器连通真空，其特征在于：所述成品罐通过气动阀门V8接真空，通过气动阀门V9与大气连通，通过气动阀门V10进行物料排出；还包括第一取样罐，所述第一取样罐通过气动阀门V3与分离器连接，第一取样罐中的物料通过气动阀门V4排出，第一取样罐通过气动阀门V5和气动阀门V14连通真空，第一取样罐通过气动阀门V5和气动阀门V15连通压缩空气，气动控制装置控制各个气动阀门的打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，其特征在于：所述第一取样罐通过气动阀门V6连通大气，气动控制装置控制气动阀门V6的打开或关闭。

3.根据权利要求1所述的一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，其特征在于：所述气动控制装置与盘装仪表、串口卡以及控制器依次连接，盘装仪表中设有多个指示报警仪，所述指示报警仪显示各个气动阀门的状态。

4.根据权利要求1或3任一项所述的一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，其特征在于：还包括第二取样罐，所述第二取样罐通过气动阀门V11与成品罐连接，第二取样罐通过气动阀门V13以及气动阀门V14连通真空，通过气动阀门V13以及气动阀门V15连通压缩空气，第二取样罐中的物料通过气动阀门V16排出，气动控制装置控制气动阀门V11、V13和V16的打开或关闭。

5.根据权利要求4所述的一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，其特征在于：所述第二取样罐通过气动阀门V12连通大气，气动控制装置控制气动阀门V12的打开或关闭。

6.根据权利要求4所述的一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，其特征在于：所述第一取样装置和第二取样装置为透明器皿，第一取样装置和第二取样装置外围设置摄像头。

7.根据权利要求4所述的一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，其特征在于：所述所述第一取样罐和第二取样罐中分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器与盘装仪表中的指示报警仪连接。

8.根据权利要求4所述的一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，其特征在于：所述升降膜蒸发器和分离器中分别设有第三压力传感器和第四压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器与盘装仪表中的指示报警仪连接。

9.根据权利要求1所述的一种硝酸酯粘合剂安全取样装置，其特征在于：所述控制器与显示器和/或打印机连接。