CN110813195A - 一种药剂稀释注入装置及反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种药剂稀释注入装置及反应装置，药剂稀释注入装置包括溶剂循环系统、药剂供给系统、混匀管路和计量泵，通过控制药剂罐以及溶剂输送管路中的压力，保证进入计量泵的药剂量和溶剂量保持不变，从而保证稀释后药液的药液量、药液浓度和质量。通过控制第二压力控制阀向溶剂循环管路提供压力降，再由第二流量控制阀根据该压力降控制溶剂循环管路中的溶剂循环量，进一步保证了进入流量计的溶剂的量。溶剂循环系统中还设置有溶剂冷却器，冷却回流至溶剂罐的溶剂，保证溶剂罐中溶剂的温度不变，消除由于溶剂温度变化引起的溶剂密度的变化，进而消除由此引起的对溶剂的精确剂量，保证进入计量泵的溶剂量的精确度。

Description

一种药剂稀释注入装置及反应装置

技术领域

本发明涉及化学反应中药剂稀释技术领域，具体涉及一种药剂稀释注入装置及反应装置。

背景技术

众所周知，化工行业通常涉及到不同的化学反应，而一般的化学反应均涉及不同反应物之间的相互反应。例如在乙烯多聚制备α-烯烃生产过程，涉及多种化学反应，一般需要向反应系统注入一种或几种药剂。这些药剂通常需要经过稀释之后再进入反应系统。

然而，如果药剂厂按照预先稀释好的浓度提供给生产厂，一方面因为稀释后的溶液重量/体积过大，浪费运输资源也会增大运输的危险性。另一方面若是时效性的药剂，随着时间推移，会造成大量的浪费。

基于以上缺陷或不足，急需一种能够在反应前对溶剂进行稀释并能精确控制稀释药液的供给量的装置或者系统。

发明内容

为解决现有技术中药剂稀释和注入方面的不足，本发明的目的在于提供一种药剂稀释注入装置及反应装置。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种药剂稀释注入装置，其包括溶剂循环系统、药剂供给系统、混匀管路和计量泵，所述溶剂循环系统和所述药剂供给系统并联地连通至所述混匀管路的第一端，所述混匀管路的第二端连通至所述计量泵的进液口，其中，

所述溶剂循环系统包括溶剂罐、溶剂输送管路以及溶剂循环管路，所述溶剂输送管路与所述混匀管路连通，所述溶剂输送管路沿溶剂流动方向依次设置有溶剂输送设备、第一流量计、第一流量控制阀以及第一压力控制阀；

所述溶剂循环管路一端连接在所述第一流量控制阀和所述第一压力控制阀之间，另一端连接至所述溶剂罐；所述溶剂循环管路上设置有分别与所述溶剂输送管路连通的第二压力控制阀和第二流量控制阀；

所述药剂供给系统包括药剂罐和药剂供给管路，所述药剂供给管路的两端分别连通所述药剂罐和所述混匀管路，所述药剂供给管路上沿药剂供给方向设置有第二流量计及第三流量控制阀。

可选地，所述溶剂循环管路上还设置有冷却器；沿溶剂流动方向，所述冷却器设置在所述第二压力控制阀和所述第二流量控制阀的前端。

可选地，所述溶剂输送管路还包括第一单向阀，沿溶剂流动方向，所述第一单向阀设置在所述第一压力控制阀的前端。

可选地，所述药剂供给管路还包括第二单向阀，沿所述药剂供给方向，所述第二单向阀设置在所述第三流量控制阀的前端。

可选地，所述药剂供给系统为多个，所述混匀管路与所述药剂供给系统一一对应，所述溶剂输送管路包括多个与所述药剂供给系统一一对应分支输送管路，

多个所述分支输送管路分别与多个所述药剂供给系统一一对应地接入多个所述混匀管路。

可选地，沿溶剂流动方向，多个所述分支输送管路设置在所述第一压力控制阀的后端，并且每个所述分支输送管路均包括所述第一压力控制阀。

可选地，每个所述分支输送管路还包括设置在所述第一压力控制阀后端的第一单向阀。

可选地，所述药剂罐顶部设置有进气口和出气口，所述进气口处设置有进气阀，所述出气口处设置有出气阀。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种反应装置，所述反应装置用于乙烯多聚制备α-烯烃，所述反应装置包括药液供给系统以及接收所述药液供给系统供给的反应所需的药液并进行乙烯多聚反应制备α-烯烃的反应系统，所述药液供给系统包括本发明所述的药剂稀释注入装置。

本发明的上述药剂稀释注入装置及反应装置具有如下技术效果：

本发明的药剂稀释注入装置设置有上述溶剂循环系统，通过控制药剂罐以及溶剂输送管路中的压力，能够保证进入计量泵的药剂量和溶剂量保持不变，从而保证稀释后药液的药液量、药液浓度和质量。

溶剂循环系统中设置有分别与所述溶剂循环管路连通的第二压力控制阀和第二流量控制阀，通过控制第二压力控制阀向溶剂循环管路提供压力降，然后再由第二流量控制阀根据该压力降控制溶剂循环管路中的溶剂循环量，从而进一步保证了进入流量计的溶剂的量。

溶剂循环系统中还设置有溶剂冷却器，该冷却器能够冷却回流至溶剂罐的溶剂，保证溶剂罐中溶剂的温度不变，由此消除由于溶剂温度变化引起的溶剂密度的变化，进而消除由此引起的对溶剂的精确剂量，保证进入计量泵的溶剂量的精确度。

当需要对多种药剂进行稀释，并且稀释用的溶剂相同是，该药剂系数注入装置还可以设置多个药剂供给系统，溶剂循环系统的溶剂输送管路相应地设置分别与多个药剂供给系统连通的多个分支输送管路。由此大大增加了该药剂稀释注入装置的使用范围。

包括该药剂稀释注入装置的反应装置同样具有上述有益效果。

附图说明

图1示出了本发明的实施例一提供的药剂稀释注入装置的结构示意图。

图2示出了本发明的实施例一的一优选实施例提供的药剂稀释注入装置的结构示意图。

图3示出了本发明的实施例二提供的药剂稀释注入装置的结构示意图。

附图标记列表

100 溶剂循环系统

101 溶剂罐

102 溶剂输送设备

103 第一流量计

104 第一流量控制阀

105 第一压力控制阀

106 第二压力控制阀

107 第二流量控制阀

108 第一单向阀

109 冷却器

200，200' 药剂供给系统

201 药剂罐

202 第二流量计

203 第三流量控制阀

204 进气阀

205 出气阀

206 第二单向阀

300 计量泵

301 混匀管路

302 计量泵的进液口

400 反应装置

500 反应系统

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的下述实施例中，涉及到表示方位的词，例如，“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“垂直”等，仅仅是为了使本领域技术人员更好地理解本发明，而不能被理解为限定本发明。

实施例一

本实施例提供一种药剂稀释注入装置。如图1所示，该药剂稀释注入装置包括：溶剂循环系统100、药剂供给系统200、混匀管路301以及计量泵300。

如图1所示，溶剂循环系统100包括溶剂罐101自所述溶剂罐输送溶剂的溶剂输送管路以及回收溶剂的溶剂循环管路。该溶剂罐101中存储稀释药剂所需的溶剂，溶剂输送管路连接至混匀管路301的第一端，混匀管路301的第二端连接至计量泵300的进液口302。溶剂输送管路包括溶剂输送设备102，该溶剂输送设备可以是输送泵等类似能够将溶剂从溶剂罐101中泵出至后续管路中的装置。第一流量计103、第一流量控制阀104和第一压力控制阀105，第一流量计103和第一流量控制阀104显示并控制自溶剂输送设备输出的溶剂的总量，第一压力控制阀105控制溶剂输送管路中的压力略高于计量泵300入口，及混匀管路301的压力，由此控制流入混匀管路301用于稀释药剂的溶剂的量。

同样如图1所示，溶剂循环管路设置在第一流量控制阀104的前端、第一压力控制阀105的后端和溶剂罐101之间，溶剂循环管路包括第二压力控制阀106和第二流量控制阀107，该第二压力控制阀106和第二流量控制阀107均与所述溶剂输送管路连通，即并联式地设置在溶剂循环管路和溶剂输送管路之间。第二压力控制阀106控制其后端溶剂输送管路的压力，向溶剂循环管路提供一定的压力降，第二流量控制阀107根据该压力降控制溶剂循环管路中的溶剂循环量。

在本实施例的优选实施例中，溶剂输送管路的末端还设置有第一单向阀108，即设置在第一压力控制阀105的前端和混匀管路301之间。该第一单向阀108控制溶剂只能自溶剂输送管路流向混匀管路301及计量泵300，而不会出现由于混匀管路301和第一单向阀108之间的管路中的压力波动造成溶剂回流的现象，保证溶剂供给的安全稳定。

在本实施例的另一优选实施例中，溶剂循环管路中还设置有冷却器109，该冷却器109设置在第二压力控制阀106和第二流量控制阀107的前端、进入溶剂罐102的溶剂循环管路上。溶剂从溶剂罐101输送至混匀管路301及计量泵300需经过输送设备，输送设备会产生热量并会将热量传递给溶剂，而溶剂只有一部分进入到计量泵，剩余的溶剂会经过溶剂循环管路回流到溶剂罐，回流的溶剂的热量会慢慢积累，长时间的热量积累会导致溶剂温度升高，溶剂密度发生变化，影响对溶剂的精度计量。设置该冷却器109，通过其中的冷却介质将回流的溶剂中的多余热量带走，保持溶剂的温度不变，进而保障溶剂的精度计量。

仍然参照图1，药剂供给系统200包括药剂罐201及药剂供给管路，药剂供给管路的两端分别连通药剂罐201和混匀管路301，并且药剂供给管路同样在混匀管路301的第一端连通至混匀管路。药剂罐201至混匀管路301之间的药剂供给管路上沿药剂供给方向依次设置有第二流量计202及第三流量控制阀203。第二流量计202显示供给至混匀管路301的药剂量，第三流量控制阀203控制流入混匀管路301的药剂量。药剂罐201还设置有进气口和出气口，进气口处设置进气阀204和出气口处设置出气阀205，通过该进气阀204和出气阀205控制所述药剂罐内的压力，使药剂罐201始终保持一定的压力，实现药剂向混匀管路301的供给。药剂罐201中存储有用于后续化学反应的药剂，该药剂通常具有一定的化学活性，为了防止药剂与空气发生反应影响其活性，通常在药剂罐中注入密封气体。进气阀204和出气阀205通过控制密封气体的进入量和排出量控制药剂罐201内的压力，实现药剂罐201内压力的稳定，由此实现药剂供给的稳定。

经溶剂循环系统和药剂供给系统输出的溶剂和药剂汇入混匀管路301，溶剂在混匀管路301中对药剂进行稀释，得到后续反应所需的药液，并将药液经进液口302送入计量泵300。

在本实施例的又一优选实施例中，药剂稀释注入装置的药剂供给系统200可以是多个，混匀管路301与多个药剂供给系统一一对应，相应地溶剂输送管路包括多个与药剂供给系统200一一对应分支输送管路，多个分支输送管路分别与多个药剂供给系统一一对应地接入多个混匀管路。对于不同药剂由同一种溶剂进行稀释的情况，溶剂循环系统的溶剂输送管路包括分别与多个所述药剂供给系统连通的多个分支输送管路。如图2所示，以包括两个药剂供给系统为例进行说明。药剂供给系统200和200’分别供给两种不同的药剂，这两种不同的药剂由同一种溶剂稀释，此时药剂稀释注入装置包括一个溶剂循环系统100，在该溶剂循环系统的末端设置分支输送管路，该分支输送管路设置在溶剂输送管路的第一压力控制阀105的后端，并且该分支输送管路同样包括第一压力控制阀105和第一单向阀108。第一压力控制阀105和第一单向阀108的作用与溶剂输送管路上的第一压力控制阀105和第一单向阀108的作用相同，在次不再赘述。

实施例二

本实施例提供一种反应装置，该反应装置用于乙烯多聚制备α-烯烃，如图3所示，该反应装置包括药液供给系统400以及接收所述药液供给系统供给的反应所需的药液并进行乙烯多聚反应制备α-烯烃的反应系统500，该药液供给系统400包括本发明上述实施一提供的药剂稀释注入装置，所述药剂稀释注入装置对药剂进行稀释形成所述药液。

参照附图1-3，在通过乙烯多聚制备α-烯烃时，在药液供给系统中形成制备α烯烃所需浓度的药液。此时，将药剂母液存于药剂罐201中，溶剂存于溶剂罐101中。调节进气阀204和出气阀205以调节药剂罐中的密封气体的压力，使药剂罐中的压力保持稳定，同时调整第三流量控制阀203保证流入计量泵300中的药剂量。同时，启动溶剂输送设备，将溶剂自溶剂罐101中泵出，调整第一压力控制阀105使得溶剂输送管路中的压力略高于计量泵前端的管路中的压力，保证溶剂按所需的量进入计量泵300；调节第一流量计102和第一流量控制阀103以根据反应所需的药液浓度控制溶剂的输出总量；调节第二压力控制阀106使溶剂输送管路与溶剂循管路之间产生一定压差，然后根据该压差调节第二流量控制阀107，以根据溶剂的输出总量和进入计量泵300的所需的溶剂量控制返回至溶剂罐101的溶剂的量。溶剂循环管路中的冷却器109在溶剂回流至溶剂罐101之前对溶剂进行冷却，保证溶剂罐中溶剂的温度不变，保证溶剂输送管路中溶剂输出的精确计量。

自溶剂输出管路和药剂供给系统流入计量泵的溶剂对药剂进行稀释，形成制备α-烯烃所需的药液，该药液之后被输送至反应系统500，在反应系统中通过控制反应系统中的反应温度、反应时间等参数实现乙烯多聚，制备所需的α-烯烃。

上述实施例中所提到的流量控制阀、进气阀、出气阀、流量计、计量泵等均为本领域常用的部件或者构件，例如，流量控制阀可以是节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。能够实现上述实施例所描述的功能的部件或构件均可用于本发明中。另外，本发明所述的前端和后端是依溶剂或者药剂的流动方向而言的，例如前端指的是溶剂或者药剂的流动方向，即附图中的箭头所示的方向，而后端则是溶剂或者药剂的流动方向的相反的方向的一侧，即附图中箭头所示方向的相反方向一侧。

综上所述，本发明的上述药剂稀释注入装置及反应装置具有如下技术效果：

本发明的药剂稀释注入装置设置有上述溶剂循环系统，通过控制药剂罐以及溶剂输送管路中的压力，能够保证进入计量泵的药剂量和溶剂量保持不变，从而保证稀释后药液的药液量、药液浓度和质量。

溶剂循环系统中设置有分别与所述溶剂循环管路连通的第二压力控制阀和第二流量控制阀，通过控制第二压力控制阀向溶剂循环管路提供压力降，然后再由第二流量控制阀根据该压力降控制溶剂循环管路中的溶剂循环量，从而进一步保证了进入流量计的溶剂的量。

溶剂循环系统中还设置有溶剂冷却器，该冷却器能够冷却回流至溶剂罐的溶剂，保证溶剂罐中溶剂的温度不变，由此消除由于溶剂温度变化引起的溶剂密度的变化，进而消除由此引起的对溶剂的精确剂量，保证进入计量泵的溶剂量的精确度。

当需要对多种药剂进行稀释，并且稀释用的溶剂相同是，该药剂系数注入装置还可以设置多个药剂供给系统，溶剂循环系统的溶剂输送管路相应地设置分别与多个药剂供给系统连通的多个分支输送管路。由此大大增加了该药剂稀释注入装置的使用范围。

包括该药剂稀释注入装置的反应装置同样具有上述有益效果。

上述实施例仅示例性说明了本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种药剂稀释注入装置，其特征在于，包括溶剂循环系统、药剂供给系统、混匀管路和计量泵，所述溶剂循环系统和所述药剂供给系统并联地连通至所述混匀管路的第一端，所述混匀管路的第二端连通至所述计量泵的进液口，其中，

所述溶剂循环系统包括溶剂罐、溶剂输送管路以及溶剂循环管路，所述溶剂输送管路与所述混匀管路连通，所述溶剂输送管路沿溶剂流动方向依次设置有溶剂输送设备、第一流量计、第一流量控制阀以及第一压力控制阀；

所述溶剂循环管路一端连接在所述第一流量控制阀和所述第一压力控制阀之间，另一端连接至所述溶剂罐；所述溶剂循环管路上设置有分别与所述溶剂输送管路连通的第二压力控制阀和第二流量控制阀；

所述药剂供给系统包括药剂罐和药剂供给管路，所述药剂供给管路的两端分别连通所述药剂罐和所述混匀管路，所述药剂供给管路上沿药剂供给方向设置有第二流量计及第三流量控制阀。

2.根据权利要求1所述的药剂稀释注入装置，其特征在于，所述溶剂循环管路上还设置有冷却器；沿溶剂流动方向，所述冷却器设置在所述第二压力控制阀和所述第二流量控制阀的前端。

3.根据权利要求1或2所述的药剂稀释注入装置，其特征在于，所述溶剂输送管路还包括第一单向阀，沿溶剂流动方向，所述第一单向阀设置在所述第一压力控制阀的前端。

4.根据权利要求1所述的药剂稀释注入装置，其特征在于，所述药剂供给管路还包括第二单向阀，沿所述药剂供给方向，所述第二单向阀设置在所述第三流量控制阀的前端。

5.根据权利要求1所述的药剂稀释注入装置，其特征在于，所述药剂供给系统为多个，所述混匀管路与所述药剂供给系统一一对应，所述溶剂输送管路包括多个与所述药剂供给系统一一对应分支输送管路，

多个所述分支输送管路分别与多个所述药剂供给系统一一对应地接入多个所述混匀管路。

6.根据权利要求5所述的药剂稀释注入装置，其特征在于，沿溶剂流动方向，多个所述分支输送管路设置在所述第一压力控制阀的后端，并且每个所述分支输送管路均包括所述第一压力控制阀。

7.根据权利要求6所述的药剂稀释注入装置，其特征在于，每个所述分支输送管路还包括设置在所述第一压力控制阀后端的第一单向阀。

8.根据权利要求1所述的药剂稀释注入装置，其特征在于，所述药剂罐顶部设置有进气口和出气口，所述进气口处设置有进气阀，所述出气口处设置有出气阀。

9.一种反应装置，其特征在于，所述反应装置用于乙烯多聚制备α-烯烃，所述反应装置包括药液供给系统以及接收所述药液供给系统供给的反应所需的药液并进行乙烯多聚反应制备α-烯烃的反应系统，所述药液供给系统包括权利要求1-8中任意一项所述的药剂稀释注入装置。

Images