CN112321390A - 一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，包括反应釜、进料口、冷凝器、第一分子筛、第二分子筛、第三分子筛和干燥装置，所述反应釜和冷凝器之间通过蒸发管道连接，所述冷凝器和第一分子筛之间通过第一连通管连接，所述第一分子筛和第二分子筛之间通过第二连通管连接，所述第二分子筛和第三分子筛之间通过第三连通管连接，所述第三分子筛的底部连通有出料回流管道，所述反应釜的下端内壁设有底板，所述底板将反应釜分为反应室和加热室，所述加热室的底部两侧对称设有电加热管。本发明克服了现有技术的不足，设计合理，能够有效地对甲醇蒸汽进行脱水，并降低能耗，节约资源，具有较高的社会使用价值和应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及甲醇钠生产技术领域，尤其涉及一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置。
背景技术
甲醇钠是最基本的醇钠，主要用于医药、农药的合成中间体原料，还可作生产食用油和生物柴油的催化剂以及分析试剂，市场前景良好。目前国内甲醇钠的生产方法主要是有碱法和金属钠法，均已实现大规模工业化。金属钠法是指金属钠直接和醇作用生产醇钠和氢气，此法工艺简单，产品纯度高，设备投资少。但生产过程极不安全，且金属钠价格昂贵。
碱法是指氢氧化钠与甲醇反应生成甲醇钠和水，此方法原料易得，成本较低，且操作安全性好，但该反应是一个强可逆反应，需要不断移去生成的水才能持续向产物方向进行，生产上采用反应精馏的办法。另外，水分移除及甲醇的回收不易解决，且耗能巨大，不能有效达到节能环保的目的。
于是，发明人有鉴于此，秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，以期达到更具有实用价值的目的。
发明内容
为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，包括反应釜、进料口、冷凝器、第一分子筛、第二分子筛、第三分子筛和干燥装置，所述反应釜和冷凝器之间通过蒸发管道连接，所述冷凝器和第一分子筛之间通过第一连通管连接，所述第一分子筛和第二分子筛之间通过第二连通管连接，所述第二分子筛和第三分子筛之间通过第三连通管连接，所述第三分子筛的底部连通有出料回流管道，所述反应釜的下端内壁设有底板，所述底板将反应釜分为反应室和加热室，所述加热室的底部两侧对称设有电加热管，所述底板的中心位置连通有输料管道，且输料管道的底部与干燥装置的上端连通，所述干燥装置的内部水平设有主混动轴，且主混动轴的内壁设有加热棒，加热棒贯穿主混动轴向外延伸端设有加热组件，所述主混动轴的外壁两侧对称设有若干个连接杆，且连接杆远离主混动轴的一端设有刮板，所述干燥装置的外壁环绕设有加热隔层，所述反应釜下端外壁设有防护夹套，且防护夹套的内壁设有夹套隔热腔，所述夹套隔热腔的侧壁连通有第一循环管道，第一循环管道的一端与加热隔层的底部一侧连通，所述加热隔层的上端一侧与夹套隔热腔的底部连通有第二循环管道，所述干燥装置的上端连通有蒸汽通道，所述蒸汽通道的上端口与蒸发管道连通，出料回流管道远离第三分子筛的一端与反应釜的下端侧壁连通。
优选的，所述主混动轴穿过干燥装置的侧壁向外延伸端的外壁套接有第一传动轮，第一传动轮通过传动皮带传动连接有第二传动轮，所述第二传动轮的内壁水平插接有转轴，且转轴的端部连接有驱动电机。
优选的，所述干燥装置的内腔为圆筒型，且刮板为长条形。
优选的，所述干燥装置的内腔为圆弧形内壁，且刮板的形状为弧形状。
优选的，所述连接杆的外壁两侧对称设有搅拌棒。
优选的，所述干燥装置的内壁一侧设有固定块，且固定块的侧壁设有与主混动轴对应的凹槽。
优选的，所述出料回流管道的管路上安装有第一增压泵和阀门。
优选的，所述第一循环管道的管路上安装有第二增压泵。
优选的，所述防护夹套的上端且位于反应釜的外壁套接有环形限位块，所述环形限位块的底部设有密封垫圈，所述环形限位块的上端两侧对称设有螺栓。
优选的，所述干燥装置的底部连通有下料口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、夹杂着水的甲醇蒸汽液化后进入第一分子筛，且经过第一分子筛、第二分子筛、第三分子筛的依次脱水后，得到较为纯净的甲醇溶液，并对甲醇蒸汽进行回收利用，节约资源；
2、反应所生成的甲醇溶液经输料管道进入干燥装置，加热组件对加热棒进行加热，并对物料进行干燥；
3、搅拌棒能够对物料进行混合，而通过刮板对附着在干燥装置内壁的物料进行刮除，并便于下料；
4、加热干燥后，干燥装置的外壁会不断升温，此时加热隔层内的高温气体会在第二增压泵的增压下进入夹套隔热腔，从而能够对反应釜进行预热升温，从而减少能量的流失，降低能耗。
综上，本发明克服了现有技术的不足，设计合理，能够有效地对甲醇蒸汽进行脱水，并降低能耗，节约资源，具有较高的社会使用价值和应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明实施例1中干燥装置的结构示意图；
图3为本发明实施例2中干燥装置的结构示意图；
图4为本发明A结构放大示意图。
图中：反应釜1、防护夹套2、冷凝器3、第一分子筛4、第二分子筛5、第三分子筛6、干燥装置7、主混动轴71、第一传动轮72、传动皮带73、第二传动轮74、驱动电机75、加热棒76、加热组件77、刮板78、连接杆79、搅拌棒710、下料口711、加热隔层712、固定块713、蒸发管道8、第一连通管9、第二连通管10、第三连通管11、出料回流管道12、第一增压泵13、阀门14、蒸汽通道15、底板16、加热室17、电加热管18、输料管道19、环形限位块20、密封垫圈21、螺栓22、夹套隔热腔23、第一循环管道24、第二增压泵25、第二循环管道26、进料口27。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1-2和图4，一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，包括反应釜1、进料口27、冷凝器3、第一分子筛4、第二分子筛5、第三分子筛6和干燥装置7，反应釜1和冷凝器3之间通过蒸发管道8连接，冷凝器3和第一分子筛4之间通过第一连通管9连接，第一分子筛4和第二分子筛5之间通过第二连通管10连接，第二分子筛5和第三分子筛6之间通过第三连通管11连接，第三分子筛6的底部连通有出料回流管道12，反应釜1的下端内壁设有底板16，底板16将反应釜1分为反应室和加热室17，加热室17的底部两侧对称设有电加热管18，底板16的中心位置连通有输料管道19，且输料管道19的底部与干燥装置7的上端连通，干燥装置7的内部水平设有主混动轴71，且主混动轴71的内壁设有加热棒76，加热棒76贯穿主混动轴71向外延伸端设有加热组件77，主混动轴71的外壁两侧对称设有若干个连接杆79，且连接杆79远离主混动轴71的一端设有刮板78，干燥装置7的外壁环绕设有加热隔层712，反应釜1下端外壁设有防护夹套2，且防护夹套2的内壁设有夹套隔热腔23，夹套隔热腔23的侧壁连通有第一循环管道24，第一循环管道24的一端与加热隔层712的底部一侧连通，加热隔层712的上端一侧与夹套隔热腔23的底部连通有第二循环管道26，干燥装置7的上端连通有蒸汽通道15，所述蒸汽通道15的上端口与蒸发管道8连通，出料回流管道12远离第三分子筛6的一端与反应釜1的下端侧壁连通，第一分子筛4、第二分子筛5、第三分子筛6优选为5A分子筛。
其中，主混动轴71穿过干燥装置7的侧壁向外延伸端的外壁套接有第一传动轮72，第一传动轮72通过传动皮带73传动连接有第二传动轮74，第二传动轮74的内壁水平插接有转轴，且转轴的端部连接有驱动电机75，驱动电机75通过转轴驱动第二传动轮74转动，第二传动轮74通过传动皮带73带动第一传动轮72转动，第一传动轮72带动主混动轴71转动，进而实现搅拌干燥。
其中，干燥装置7的内腔为圆筒型，且刮板78为长条形，干燥装置7的底部连通有下料口711，通过刮板78对附着在干燥装置7内壁的物料进行刮除。
其中，连接杆79的外壁两侧对称设有搅拌棒710，通过设置搅拌棒710进行搅拌，加快物料干燥效率。
其中，干燥装置7的内壁一侧设有固定块713，且固定块713的侧壁设有与主混动轴71对应的凹槽，固定块713通过凹槽对主混动轴71进行限位支撑。
其中，出料回流管道12的管路上安装有第一增压泵13和阀门14，第一循环管道24的管路上安装有第二增压泵25，通过第一增压泵13和第二增压泵25起到增压效果。
其中，防护夹套2的上端且位于反应釜1的外壁套接有环形限位块20，环形限位块20的底部设有密封垫圈21，环形限位块20的上端两侧对称设有螺栓22，环形限位块20能够对防护夹套2进行限位固定，同时通过设置密封垫圈21起到密封效果。
工作原理：本发明中，使用时，氢氧化钠和甲醇物料经进料口27进入反应釜1进行反应，并打开电加热管18对加热室17内的导热油进行加热升温，从而提高反应效率；且反应后产生的甲醇蒸汽经蒸发管道8进入冷凝器3进行冷凝，此时夹杂着水的甲醇蒸汽液化后进入第一分子筛4，且经过第一分子筛4、第二分子筛5、第三分子筛6的依次脱水后，得到较为纯净的甲醇溶液进入出料回流管道12，此后再打开第一增压泵13，在第一增压泵13的增压下脱水后的甲醇溶液通过出料回流管道12回流至反应釜1内，能够对甲醇蒸汽进行回收利用，节约资源；
反应所生成的甲醇溶液经输料管道19进入干燥装置7，加热组件77对加热棒76进行加热，并对物料进行干燥；此时驱动电机75通过转轴驱动第二传动轮74转动，第二传动轮74通过传动皮带73带动第一传动轮72转动，第一传动轮72带动主混动轴71转动，进而实现搅拌干燥；同时升温后产生的部分甲醇蒸汽会经过蒸汽通道15进入蒸发管道8，进而冷凝回流，并进行脱水处理；且搅拌棒710能够对物料进行混合，而通过刮板78对附着在干燥装置7内壁的物料进行刮除，并便于下料；与此同时，加热干燥后，干燥装置7的外壁会不断升温，此时加热隔层712内的高温气体会在第二增压泵25的增压下进入夹套隔热腔23，从而能够对反应釜1进行预热升温，从而减少能量的流失，降低能耗。
实施例2
参照图1和图3-4，本实施例与实施例1的区别在于，干燥装置7的内腔为圆弧形内壁，且刮板78的形状为弧形状，弧形状的刮板78与干燥装置7的圆弧形内壁更加贴合，且便于下料。
其他未描述结构参照实施例1。
工作原理：本发明中，使用时，氢氧化钠和甲醇物料经进料口27进入反应釜1进行反应，并打开电加热管18对加热室17内的导热油进行加热升温，从而提高反应效率；且反应后产生的甲醇蒸汽经蒸发管道8进入冷凝器3进行冷凝，此时夹杂着水的甲醇蒸汽液化后进入第一分子筛4，且经过第一分子筛4、第二分子筛5、第三分子筛6的依次脱水后，得到较为纯净的甲醇溶液进入出料回流管道12，此后再打开第一增压泵13，在第一增压泵13的增压下脱水后的甲醇溶液通过出料回流管道12回流至反应釜1内，能够对甲醇蒸汽进行回收利用，节约资源；
反应所生成的甲醇溶液经输料管道19进入干燥装置7，加热组件77对加热棒76进行加热，并对物料进行干燥；此时驱动电机75通过转轴驱动第二传动轮74转动，第二传动轮74通过传动皮带73带动第一传动轮72转动，第一传动轮72带动主混动轴71转动，进而实现搅拌干燥；同时升温后产生的部分甲醇蒸汽会经过蒸汽通道15进入蒸发管道8，进而冷凝回流，并进行脱水处理；且搅拌棒710能够对物料进行混合，而通过刮板78对附着在干燥装置7内壁的物料进行刮除，并便于下料；与此同时，加热干燥后，干燥装置7的外壁会不断升温，此时加热隔层712内的高温气体会在第二增压泵25的增压下进入夹套隔热腔23，从而能够对反应釜1进行预热升温，从而减少能量的流失，降低能耗。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，包括反应釜(1)、进料口(27)、冷凝器(3)、第一分子筛(4)、第二分子筛(5)、第三分子筛(6)和干燥装置(7)，所述反应釜(1)和冷凝器(3)之间通过蒸发管道(8)连接，所述冷凝器(3)和第一分子筛(4)之间通过第一连通管(9)连接，所述第一分子筛(4)和第二分子筛(5)之间通过第二连通管(10)连接，所述第二分子筛(5)和第三分子筛(6)之间通过第三连通管(11)连接，所述第三分子筛(6)的底部连通有出料回流管道(12)，其特征在于：所述反应釜(1)的下端内壁设有底板(16)，所述底板(16)将反应釜(1)分为反应室和加热室(17)，所述加热室(17)的底部两侧对称设有电加热管(18)，所述底板(16)的中心位置连通有输料管道(19)，且输料管道(19)的底部与干燥装置(7)的上端连通，所述干燥装置(7)的内部水平设有主混动轴(71)，且主混动轴(71)的内壁设有加热棒(76)，加热棒(76)贯穿主混动轴(71)向外延伸端设有加热组件(77)，所述主混动轴(71)的外壁两侧对称设有若干个连接杆(79)，且连接杆(79)远离主混动轴(71)的一端设有刮板(78)，所述干燥装置(7)的外壁环绕设有加热隔层(712)，所述反应釜(1)下端外壁设有防护夹套(2)，且防护夹套(2)的内壁设有夹套隔热腔(23)，所述夹套隔热腔(23)的侧壁连通有第一循环管道(24)，第一循环管道(24)的一端与加热隔层(712)的底部一侧连通，所述加热隔层(712)的上端一侧与夹套隔热腔(23)的底部连通有第二循环管道(26)，所述干燥装置(7)的上端连通有蒸汽通道(15)，所述蒸汽通道(15)的上端口与蒸发管道(8)连通，出料回流管道(12)远离第三分子筛(6)的一端与反应釜(1)的下端侧壁连通。
2.根据权利要求1所述的一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，其特征在于：所述主混动轴(71)穿过干燥装置(7)的侧壁向外延伸端的外壁套接有第一传动轮(72)，第一传动轮(72)通过传动皮带(73)传动连接有第二传动轮(74)，所述第二传动轮(74)的内壁水平插接有转轴，且转轴的端部连接有驱动电机(75)。
3.根据权利要求1所述的一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，其特征在于：所述干燥装置(7)的内腔为圆筒型，且刮板(78)为长条形。
4.根据权利要求1所述的一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，其特征在于：所述干燥装置(7)的内腔为圆弧形内壁，且刮板(78)的形状为弧形状。
5.根据权利要求1所述的一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，其特征在于：所述连接杆(79)的外壁两侧对称设有搅拌棒(710)。
6.根据权利要求1所述的一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，其特征在于：所述干燥装置(7)的内壁一侧设有固定块(713)，且固定块(713)的侧壁设有与主混动轴(71)对应的凹槽。
7.根据权利要求1所述的一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，其特征在于：所述出料回流管道(12)的管路上安装有第一增压泵(13)和阀门(14)。
8.根据权利要求1所述的一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，其特征在于：所述第一循环管道(24)的管路上安装有第二增压泵(25)。
9.根据权利要求1所述的一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，其特征在于：所述防护夹套(2)的上端且位于反应釜(1)的外壁套接有环形限位块(20)，所述环形限位块(20)的底部设有密封垫圈(21)，所述环形限位块(20)的上端两侧对称设有螺栓(22)。
10.根据权利要求1所述的一种碱法生产甲醇钠一体化加工装置，其特征在于：所述干燥装置(7)的底部连通有下料口(711)。
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2020
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