CN112023848A - 一种环保型环氧乙烷加成反应系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种环保型环氧乙烷加成反应系统，包括反应釜体，反应釜体的顶部设有进料管道和环氧乙烷管道，反应釜体的底部连通有排料管道，排料管道上连通有循环管道，反应釜体的顶部安装有与循环管道相连的循环进料管，循环管道上分别安装有循环泵和换热器，反应釜体内设有通气环管，通气环管连接有第一进气管道，第一进气管道上安装有第一控制阀，通气环管开设有通气孔。本申请还公开了一种环保型环氧乙烷加成反应系统的使用方法，包括S1：加料反应；S2：循环泵对物料进行循环，S3：反应结束，第二充气管道吹扫循环管道；S4:第一充气管道吹扫反应釜内壁；S5：第三充气管道吹扫循环管道并排料。本申请减少浪费，减少纯水用量，降低污水量。

Description

一种环保型环氧乙烷加成反应系统及其使用方法

技术领域

本申请涉及环氧乙烷反应装置的领域，尤其是涉及一种环保型环氧乙烷加成反应系统及其使用方法。

背景技术

用环氧乙烷作原料的加成反应生产中，污水处理的量较大，其中主要是产品种类多，每换一次产品，都必须用清水清洗反应釜，清洗后水溶液就成污水，每次都有几吨，一天则形成几十吨废水，极大增加了污水处理负荷，而且增加污水出厂的费用。

发明内容

为了减少生产中的污水，本申请提供一种环保型环氧乙烷加成反应系统及其使用方法。

第一方面，本申请提供的一种环保型环氧乙烷加成反应系统采用如下的技术方案：

一种环保型环氧乙烷加成反应系统，包括反应釜体，所述反应釜体的顶部分别设有用于往其内部加料的进料管道，以及环氧乙烷管道，所述进料管道上安装有进料控制阀，所述环氧乙烷管道上安装有环氧乙烷控制阀，所述反应釜体的底部连通有排料管道，所述排料管道上连通有循环管道，所述反应釜体的顶部安装有循环进料管，所述循环管道远离排料管道的一端与循环进料管相连，所述循环管道上分别安装有循环泵和换热器，所述反应釜体内靠近其顶部的一侧设置有通气环管，所述通气环管连接有与外部气源相连通的第一进气管道，所述第一进气管道上安装有第一控制阀，所述通气环管朝向反应釜体内壁的方向开设有多个通气孔。

通过采用上述技术方案，在使用反应釜进行环氧乙烷加成反应时，打开进料控制阀，物料通过进料管道进入到反应釜体内，环氧乙烷由环氧乙烷管道进入到反应釜体内，并与物料开始进行反应，反应过程中可通过循环泵对物料进行循环，并利用换热器对物料进行加热，反应完成后通过排料管道将反应后的反应物排出。排出后反应釜体存在残留的物料，通过打开第一控制阀，第一控制阀打开后气体从第一进气管道进入到通气环管中，再从通气孔吹打在反应釜体的内壁上，加快反应釜体内壁物料下落的速度，有效地减少了物料的浪费，可对部分的物料进行回收，同时，减少了纯水的用量，降低了污水的产量。

优选的，所述排料管道上分别设有第一出料控制阀和第二出料控制阀，所述第一出料控制阀位于反应釜体底部的出料口处，所述循环管道包括第一循环管体和第二循环管体，所述第一循环管体的一端与排料管道相连，另一端与循环泵相连，所述第一循环管体位于第一出料控制阀和第二出料控制阀之间，所述第二循环管体的一端与循环进料管相连，另一端与循环泵相连，所述第二循环管体上安装有用于控制循环通断的第四控制阀。

优选的，所述第二循环管体上分别连通有与外部气源相连通的第二进气管道和第三进气管道，所述第二进气管道上安装有的第二控制阀，所述第三进气管道上安装有的第三控制阀，所述第四控制阀位于第二进气管道和第三进气管道之间。

通过采用上述技术方案，在反应的过程中，第二控制阀和第三控制阀处于关闭状态，第四控制阀处于打开状态，第一出料控制阀处于打开状态，第二出料控制阀处于关闭状态，利用循环管道对物料进行循环反应；当反应结束后，关闭第四控制阀，打开第二控制阀，气体从第二进气管进入到循环管道内，将循环管道内的物料吹出；然后打开第二出料控制阀，把物料排出，打开第一控制阀，气体从第一进气通道进入到通气环管内，并从通气孔吹在反应釜体的内壁上，使反应釜体内壁上粘附的物料掉落；关闭第二控制阀，打开第三控制阀，气体从第二进气管道进入到循环管道内，使循环管道内的物料从排料管道排出。

优选的，所述反应釜体的外周壁上设有隔套，所述隔套与反应釜体之间形成加热空腔，所述隔套上分别连接有热水进管和热水出管。

通过采用上述技术方案，在反应釜体的外周壁设置隔套，隔套和反应釜体之间形成加热空腔，通过向加热空腔内加入热水，对反应釜体内壁进行加热，使反应釜体内壁上物料的粘度降低，便于吹扫时物料的下落，提高了物料吹扫的效果。

优选的，所述通气孔的中心线与反应釜体内壁之间的夹角为55°-65°。

通过采用上述技术方案，把通气孔的中心线与反应釜体内壁之间的夹角设置为55°-65°，提高了吹扫效果，使内壁上粘附的物料吹扫更加干净。

优选的，所述循环进料管包括进料管体、进料横杆以及进料喷头，所述进料管体与循环管道相连，所述进料横杆位于反应釜体内，且与进料管体相连，所述进料喷头安装在进料横杆的底部。

通过采用上述技术方案，将循环进料管分为进料管体、进料横杆和进料喷头，物料经过进料管体进入到进料横杆内，最终从进料喷头中喷发出来，通过进料喷头将物料排入到反应釜体内，使物料反应更加均匀，提高了反应效率。

优选的，所述反应釜体的底部设置为朝向排料管道汇聚的锥形结构。

通过采用上述技术方案，把反应釜体的底部设置为锥形结构，锥形结构具有汇聚作用，更便于物料的排出。

第二方面，本申请提高了一种环保型环氧乙烷加成反应系统的使用方法。

一种如权要要求1-7任意一项所述的一种环保型环氧乙烷加成反应系统的使用方法，包括:S1：反应开始前，通过投料口向反应釜体内加入反应物，并利用环氧乙烷管道相反应釜体内通入环氧乙烷液体，通入完成后开始反应；S2：反应过程中，通过循环泵对物料进行循环，循环过程中利用换热器对物料进行加热；S3：反应完成后，首先吹扫循环管道内物料，关闭第四控制阀，再打开第二控制阀，把循环管道内一部分物料通过进料喷头排至反应釜体内；S4：吹扫反应釜体内壁，反应结束后关闭环氧乙烷控制阀，关停循环泵，向加热空腔内通入热水或换热油，再打开第一控制阀，气体从第一进气管道进入到通气环管内，并通过通气孔打在反应釜体的内壁上，使内壁上粘附的物料下流，并打开第一出料控制阀收集物料；S5：打开第三控制阀，气体吹扫换热器至循环泵处，再打开第二出料控制阀，使物料排。

通过采用上述技术方案，第一充气管道用于对反应釜体的内壁进行吹扫，第二充气管道和第三充气管道能够对循环管道内的物料进行吹扫，吹扫更加全面，同时，在第一充气管道对反应釜体内壁进行吹扫的过程中，通过相加热空腔中加入换热油或者热水，能够提高物料吹扫的效果和速度。

附图说明

图1是本申请的局部剖面示意图；

图2是本申请为展示通气孔位置的剖面示意图。

附图标记说明：1、反应釜体；2、进料管道；3、环氧乙烷管道；4、进料控制阀；5、环氧乙烷控制阀；6、排料管道；7、循环进料管；71、进料管体；72、进料横杆；73、进料喷头；8、循环管道；81、第一循环管体；82、第二循环管体；9、循环泵；10、换热器；11、第一出料控制阀；12、第二出料控制阀；13、第一控制阀；14、第二控制阀；15、第三控制阀；16、第四控制阀；17、第一进气管道；18、第二进气管道；19、第三进气管道；20、通气环管；21、通气孔；22、隔套；23、加热空腔；24、进水管；25、出水管。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种环保型环氧乙烷加成反应系统。参照图1和图2，一种环保型环氧乙烷加成反应系统包括反应釜体1，反应釜体1的顶部焊接有往其内部进行投料的进料管道2，以及环氧乙烷管道3，进料管道2上安装有进料控制阀4，环氧乙烷管道3上安装有环氧乙烷控制阀5。

反应釜体1的底部通过法兰盘连接有排料管道6，排料管道6用于将反应釜体1内的物料排出，反应釜体1的顶部焊接有循环进料管7，排料管道6的侧壁上连通有循环管道8，循环管道8远离排料管道6的一端与循环进料管7相连通。循环管道8上安装有循环泵9和换热器10。

排料管道6上安装有第一出料控制阀11和第二出料控制阀12，循环管道8的端部位于第一出料控制阀11和第二出料控制阀12之间，且第一出料控制阀11位于反应釜体1底部的出料口处。

循环管道8包括第一循环管体81和第二循环管体82，第一循环管体81的一端与排料管道6相连接，另一端与循环泵9相连接，第二循环管体82的一端与循环泵9相连接，另一端与进料管道2相连接。

换热器10安装在第二循环管体82上，同时，第二循环管体82上还安装有第四控制阀16。第二循环管体82上分别连接有与外部气源相连通的第二进气管道18和第三进气管道19，第四控制阀16位于第二进气管道18和第三进气管道19之间，且第二进气管道18上安装有第二控制阀14，第三进气管上安装有第三控制阀15。

在反应的过程中，第二控制阀14和第三控制阀15处于关闭状态，第四控制阀16处于打开状态，第一出料控制阀11处于打开状态，第二出料控制阀12处于关闭状态，利用循环泵9和循环管道8对物料进行循环反应；

当反应结束后，关闭第四控制阀16，打开第二控制阀14，气体从第二进气管进入到循环管道8内，将循环管道8内的物料吹出；关闭第二控制阀14，打开第三控制阀15，气体从第二进气管道18进入到循环管道8内，使循环管道8内的物料从排料管道6排出。

反应釜体1的顶部通过法兰安装有第一进气通道，第一进气通道与外部气源相连接，第一进气通道的端部穿过反应釜体1，且连接有通气环管20，通气环管20位于反应釜体1内靠近其顶部的一侧，第一进气通道上安装有第一控制阀13。通气环管20的周侧开设有多个圆形的通气孔21，通气孔21的轴线方向与反应釜体1内壁之间的夹角为55°-65°之间，优选的，两者之间的夹角为60°。

反应结束后关闭环氧乙烷控制阀5，关停循环泵9，再打开第一控制阀13，气体从第一进气管进入到通气环管20内，并通过通气孔21打在反应釜体1的内壁上，使内壁上粘附的物料下流，并打开第一出料控制阀11收集物料。通气孔21的轴线方向与反应釜体1内壁之间的夹角设置为60°，该角度状态下，能够提高吹扫效果，使内壁粘附的物料吹扫更加干净。

循环进料管7包括进料管体71、进料横杆72以及进料喷头73，进料管体71的一端伸出反应釜体1的顶部且与循环管道8相连通，另一端位于反应釜体1的内部与进料横杆72相连通，进料喷头73的数量为多个，且均匀安装在横杆的底部，优选的，进料喷头73的数量选择四个，且进料喷头73与横杆之间的连接关系为螺纹连接。进料喷头73使物料循环喷洒更加均匀，提高了反应效率。

反应釜体1的外壁上焊接有隔套22，隔套22与反应釜体1的外壁之间形成加热空腔23，隔套22上分别焊接有进水管24和出水管25，其中，进水管24靠近反应釜体1底部设置。隔套22的设置，用于相加热空腔23内加入热水或者换热油，达到对反应釜体1加热的效果，在利用第一进气管道17吹扫时，使其吹扫效果更好。

本申请实施例还公开了一种环保型环氧乙烷加成反应系统的使用方法，包括：

S1：反应开始前，通过进料管道2向反应釜体1内加入反应物，并利用环氧乙烷管道3相反应釜体1内通入环氧乙烷液体，通入完成后开始反应；

S2：反应过程中，通过循环泵9以及循环管道8对物料进行循环，循环过程中利用换热器10对物料进行加热；

S3：反应完成后，首先吹扫循环管道8内物料，关闭第四控制阀16，再打开第二控制阀14，把循环管道8内一部分物料通过进料喷头73排至反应釜体1内；

S4：吹扫反应釜体1内壁，反应结束后关闭环氧乙烷控制阀5，关停循环泵9，向加热空腔23内通入热水或换热油，优选的，加热空腔23中通入换热油，且换热油温度保持在30°-40°，再打开第一控制阀13，气体从第一进气管进入到通气环管20内，并通过通气孔21打在反应釜体1的内壁上，使内壁上粘附的物料下流，并打开第一出料控制阀11收集物料；

S5：打开第三控制阀15，气体从第三进气管道19进入到循环管道8内，将换热器10的物料以及循环管道8内的物料吹扫至循环泵9处，再打开第二出料控制阀12，使物料排。

本申请实施例一种环保型环氧乙烷加成反应系统的实施原理为：在使用反应釜进行环氧乙烷加成反应时，打开进料控制阀4，物料通过进料管道2进入到反应釜体1内，环氧乙烷由环氧乙烷管道3进入到反应釜体1内，并与物料开始进行反应；反应过程中可通过循环泵9对物料进行循环，并利用换热器10对物料进行加热，反应完成后通过排料管道6将反应后的反应物排出；排出后反应釜体1存在残留的物料，通过打开第一控制阀13，第一控制阀13打开后气体从第一进气管道17进入到通气环管20中，再从通气孔21吹打在反应釜体1的内壁上，加快反应釜体1内壁物料下落的速度，有效地减少了物料的浪费，可对部分的物料进行回收，同时，减少了纯水的用量，降低了污水的产量。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环保型环氧乙烷加成反应系统，其特征在于：包括反应釜体（1），所述反应釜体（1）的顶部分别设有用于往其内部加料的进料管道（2），以及环氧乙烷管道（3），所述进料管道（2）上安装有进料控制阀（4），所述环氧乙烷管道（3）上安装有环氧乙烷控制阀（5），所述反应釜体（1）的底部连通有排料管道（6），所述排料管道（6）上连通有循环管道（8），所述反应釜体（1）的顶部安装有循环进料管（7），所述循环管道（8）远离排料管道（6）的一端与循环进料管（7）相连，所述循环管道（8）上分别安装有循环泵（9）和换热器（10），所述反应釜体（1）内靠近其顶部的一侧设置有通气环管（20），所述通气环管（20）连接有与外部气源相连通的第一进气管道（17），所述第一进气管道（17）上安装有第一控制阀（13），所述通气环管（20）朝向反应釜体（1）内壁的方向开设有多个通气孔（21）。

2.根据权利要求1所述的一种环保型环氧乙烷加成反应系统，其特征在于：所述排料管道（6）上分别设有第一出料控制阀（11）和第二出料控制阀（12），所述第一出料控制阀（11）位于反应釜体（1）底部的出料口处，所述循环管道（8）包括第一循环管体（81）和第二循环管体（82），所述第一循环管体（81）的一端与排料管道（6）相连，另一端与循环泵（9）相连，所述第一循环管体（81）位于第一出料控制阀（11）和第二出料控制阀（12）之间，所述第二循环管体（82）的一端与循环进料管（7）相连，另一端与循环泵（9）相连，所述第二循环管体（82）上安装有用于控制循环通断的第四控制阀（16）。

3.根据权利要求2所述的一种环保型环氧乙烷加成反应系统，其特征在于：所述第二循环管体（82）上分别连通有与外部气源相连通的第二进气管道（18）和第三进气管道（19），所述第二进气管道（18）上安装有的第二控制阀（14），所述第三进气管道（19）上安装有的第三控制阀（15），所述第四控制阀（16）位于第二进气管道（18）和第三进气管道（19）之间。

4.根据权利要求1所述的一种环保型环氧乙烷加成反应系统，其特征在于：所述反应釜体（1）的外周壁上设有隔套（22），所述隔套（22）与反应釜体（1）之间形成加热空腔（23），所述隔套（22）上分别连接有热水进管和热水出管。

5.根据权利要求4所述的一种环保型环氧乙烷加成反应系统，其特征在于：所述通气孔（21）的中心线与反应釜体（1）内壁之间的夹角为55°-65°。

6.根据权利要求1所述的一种环保型环氧乙烷加成反应系统，其特征在于：所述循环进料管（7）包括进料管体（71）、进料横杆（72）以及进料喷头（73），所述进料管体（71）与循环管道（8）相连，所述进料横杆（72）位于反应釜体（1）内，且与进料管体（71）相连，所述进料喷头（73）安装在进料横杆（72）的底部。

7.根据权利要求1所述的一种环保型环氧乙烷加成反应系统，其特征在于：所述反应釜体（1）的底部设置为朝向排料管道（6）汇聚的锥形结构。

8.一种如权要要求1-7任意一项所述的一种环保型环氧乙烷加成反应系统的使用方法，其特征在于：S1：反应开始前，通过投料口向反应釜体（1）内加入反应物，并利用环氧乙烷管道（3）相反应釜体（1）内通入环氧乙烷液体，通入完成后开始反应；S2：反应过程中，通过循环泵（9）对物料进行循环，循环过程中利用换热器（10）对物料进行加热；S3：反应完成后，首先吹扫循环管道（8）内物料，关闭第四控制阀（16），再打开第二控制阀（14），把循环管道（8）内一部分物料通过进料喷头（73）排至反应釜体（1）内；S4：吹扫反应釜体（1）内壁，反应结束后关闭环氧乙烷控制阀（5），关停循环泵（9），向加热空腔（23）内通入热水或换热油，再打开第一控制阀（13），气体从第一进气管进入到通气环管（20）内，并通过通气孔（21）打在反应釜体（1）的内壁上，使内壁上粘附的物料下流，并打开第一出料控制阀（11）收集物料；S5：打开第三控制阀（15），气体吹扫换热器（10）至循环泵（9）处，再打开第二出料控制阀（12），使物料排出。

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