CN112403404A - 一种催化用反应釜及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种催化用反应釜及其控制方法,包括反应釜本体、控制系统,所述反应釜本体包括釜盖、釜体,所述釜盖安装在所述釜体上方;所述控制系统包括参数控制系统、计算机指挥系统,所述参数控制系统包括主控制器、传感器模块、调节阀控制模块、远程数据收发器,所述主控制器分别与传感器组、调节阀控制模块、远程数据收发器、连接。本发明所述的催化用反应釜及其控制方法,结结构设计合理,智能化程度高,通过控制系统对反应釜本体各项参数进行控制,解决了催化用反应釜进行化学反应过程时由于伴随一系列复杂的物理、化学反应和物质能量的转换和传递产生的较大的时变性、高度的非线性和不确定性,应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明属于催化装置技术领域,具体涉及一种催化用反应釜及其控制方法。
背景技术
反应釜的品种繁多,广泛应用于石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业,是用来完成聚合、缩合、硫化、烃化、氢化等化学工艺过程,出及有机染料和中间体许多工艺过程的反应设备。
反应釜的操作方式可分为连续式、间歇式和半间歇式三种。其中,间歇式操作特点主要表现为将原料一次性加入釜中,全程在恒容下进行化学反应,反应期间没有物料的输入输出,当化学反应完成后,卸出反应产物及未完全转化的物料。间歇反应釜具有安装简单、体积小等优点,企业多将其用于多样化、小批量、多批次的生产中。
反应釜在进行间歇式反应时,其所需物料应按照工艺要求的温度进行物料混配和化学反应,釜内的化学反应过程属于多阶段非定态过程,产品的最终质量取决反应过程中对釜内温度的精准、稳定控制程度。在实际进行间歇式生产时,釜内温度不仅受到釜内物系组成变化的影响,还会受到外界环境温度、釜壁传热系数、化学反应类型、釜体结构等因素影响,并且物料的化学反应是个复杂多变的过程,反应期间会伴随出现大量的吸热、放热现象,釜内温度变化幅度较大,如不及时移去多余反应热量,易导致反应过于剧烈而引起“爆聚”,若过度制冷又会导致反应速率下降,严重时造成“釜僵”现象,导致温度控制难度系数增大。因此,需要研发出一种催化用反应釜及其控制方法,解决反应釜温度自动化控制系统中出现的时变性、非线性和时滞性等问题。
中国专利申请号为CN201810790063.X公开了一种化学化工反应釜本体,是通过控制电动机的输出转速,调节旋轮的转速,适应不同的反应要求,没有对催化用反应釜的温度自动化控制进行提高。
发明内容
发明目的:为了克服以上不足,本发明的目的是提供一种催化用反应釜及其控制方法,结构设计合理,智能化程度高,通过控制系统对反应釜本体各项参数进行操作,解决催化用反应釜进行化学反应过程时由于伴随一系列复杂的物理、化学反应和物质能量的转换和传递产生的较大的时变性、高度的非线性和不确定性,应用前景广泛。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种催化用反应釜,包括反应釜本体、控制系统,所述反应釜本体包括釜盖、釜体,所述釜盖安装在所述釜体上方;所述控制系统包括参数控制系统、计算机指挥系统,所述参数控制系统包括主控制器、传感器模块、调节阀控制模块、远程数据收发器,所述主控制器分别与传感器组、调节阀控制模块、远程数据收发器、连接;所述计算机指挥系统包括用户界面、远程数据接收器,所述远程数据收发器、远程数据接收器无线连接,所述远程数据接收器与所述用户界面连接;
所述釜体外部设置有夹套,所述夹套上部左侧、底部分别设置有冷却水出口、冷却水进口,所述冷却水出口、冷却水进口处均设置有冷却水调节阀;所述夹套内设置有蛇形蒸汽盘管,所述夹套下部左侧、底部右侧分别设置有蒸汽进口、蒸汽出口,所述蒸汽进口与蒸汽出口连通,所述蒸汽进口位于蛇形蒸汽盘管上方,所述蒸汽进口、蒸汽出口处均设置有蒸汽调节阀;所述夹套上设置有传感器插件,所述传感器插件通过若干个传感器插口插入所述夹套中;所述传感器插件包括温度传感器、压力传感器、流量传感器;
所述釜盖顶部左侧从左至右分别设置有雷达液位计管口、进料口和右侧分别设置有温度计管口、带视镜人孔,所述雷达液位计管口、温度计套管口分别用于设置雷达液位计、温度计,所述雷达液位计、温度计均通过密封件与釜盖上端右侧进行无缝插接;所述釜体上部左侧设置有压力传感器插口,所述釜内压力传感器通过密封件与釜体进行无缝插接;所述釜体上部左右两侧还分别设置有气口、出料口,所述气口、出料口分别与设置在釜体内部的气管、出料管的一端连通并且所述气管、出料管的另一端插入所述釜体内部左右两侧;所述进料口、气口、出料口上分别安装有进料调节阀、气相调节阀、出料调节阀;
所述釜盖上方设置有传动装置,所述传动装置通过支撑架固定安装在所述釜盖上;所述传动装置包括变频器、电机、减速机,所述变频器电性连接所述电机,所述电机输出端连接所述减速机输入端,所述减速机输出端下端穿过釜盖顶部中心处搅拌孔与位于釜体内的搅拌机构连接并且驱动搅拌机构;
所述主控制器通过调节阀控制模块分别与冷却水调节阀、蒸汽调节阀、进料调节阀、气相调节阀、出料调节阀连接并且控制其开启、关闭以及开度;所述温度传感器、压力传感器、流量传感器、 雷达液位计、温度计、釜内压力传感器分别与传感器模块连接;所述主控制器接收电机的电流反馈信号、变频器的频率反馈信号并且通过控制变频器。
本发明所述的催化用反应釜,结构设计合理,智能化程度高,通过控制系统对反应釜本体各项参数进行操作,解决催化用反应釜进行化学反应过程时由于伴随一系列复杂的物理、化学反应和物质能量的转换和传递产生的较大的时变性、高度的非线性和不确定性,应用前景广泛。
所述催化用反应釜,在生产过程中涉及到的控制参数包括:调节阀的开启、关闭以及开度、夹套的温度、压力以及流速、釜内温度、压力以及物料高度、电机的电流、频率等。
进一步的,上述的催化用反应釜,所述主控制器为西门子 S7-300PLC;所述釜盖、釜体、夹套外壁、内壁分别涂有防腐漆、耐高温涂层。
主控制器采用西门子 S7-300PLC ,体积小、速度快、功能强大、可靠性高。在使用过程中,催化用反应釜会受到各种有害介质的腐蚀导致损坏的问题,反应条件经常会处于高温状态,时间久了出现催化用反应釜内部的损坏,通过在釜盖、釜体、夹套外壁、内壁分别涂有防腐漆、耐高温涂层,提高了耐高温、防腐蚀性能,有利于提高催化用反应釜的使用寿命。
进一步的,上述的催化用反应釜,所述釜盖安装在所述釜体上方并且通过连接件进行连接;所述连接件包括卡子、密封垫片,所述釜盖、釜体通过卡子进行固定连接,所述卡子间设置有密封垫片。
通过卡子连接釜盖与釜体并且卡子间设置有密封垫片,方便使用,并且提高了密封性、安全性,有利于耐压防爆。
进一步的,上述的催化用反应釜,所述釜体底部四角通过紧固件与支座固定连接,所述支座为钢结构支座,所述支座底部设置有稳定减振器。
催化用反应釜在使用过程中,由于传动装置驱动搅拌机构搅拌,会造成反应釜本体一点的振动并且产生辐射噪声,使得反应釜本体稳定性下降、零部件松动而导致使用寿命下降,在催化用反应釜使用过程中,因此在支座底部安装有稳定减振器通过其阻尼特性来衰减振动能量,并减弱振动的传递,达到稳定、减振的效果。
进一步的,上述的催化用反应釜,所述夹套内设置有若干导流板,所述导流板上下等距离平行设置。
进一步的,上述的催化用反应釜,所述搅拌机构包括传动轴、从上至下设置于传动轴的上桨叶、中桨叶、下桨叶,所述传动轴、上桨叶、中桨叶、下桨叶外表面一体化的设置有无规共聚聚丙烯防腐层,所述传动轴、上桨叶、中桨叶、下桨叶均被包裹于所述无规共聚聚丙烯防腐层内。
进一步的,上述的催化用反应釜,所述搅拌机构还包括套管,所述传动轴上同轴固定安装有套管,所述上桨叶、中桨叶、下桨叶从上至下等距离的安装在套管的外周与所述套管固定连接;所述套管也设置有无规共聚聚丙烯防腐层。
进一步的,上述的催化用反应釜,所述上桨叶、中桨叶、下桨叶结构相同并且由若干个条形桨叶组成,所述条形桨叶水平设置周向间隔均匀的分布在所述套管的外周与所述套管固定连接。
搅拌机构在实际应用的过程中因为所需搅拌反应物料的物料量不同,在釜体内堆积有不同的高度,传统单一高度和单一搅拌桨叶的搅拌机构不能满足反应物料的均匀搅拌,所述的搅拌机构,在传动轴上从上至下依次安装有上桨叶、中桨叶、下桨叶,有利于搅拌的均匀性,提高了搅拌效率和反应效果;传动轴、上桨叶、中桨叶、下桨叶外表面一体化的设置有无规共聚聚丙烯防腐层,同时具有较好的耐腐蚀、耐高温性,传动轴、上桨叶、中桨叶、下桨叶可以选择轻便、不易变形折断、造价低、对电机要求低的材料,更节能。
进一步的,上述的催化用反应釜,所述控制方法,包括如下步骤:
(1)在原料加料之前,需要对原料的精准质量进行计算,使之已达到各原料之间的精确的配比;通过电子称重传感器将不同种原料加入反应釜本体中的质量实时传到主控制器,再根据之前主控制器预存的工艺配方控制进料调节阀的开启、关闭以及开度,完成原料配比;
(2)通过温度传感器、压力传感器、流量传感器实时监测夹套的温度、压力以及流速,监测到的温度、压力以及流速信息通过传感器模块由主控制器收集,通过远程数据收发器输送至远程数据接收器,然后再传输给用户界面并且实时刷新和显示,对反应釜本体温度做出预估判断,提高温度控制的精准性;
(3)在反应釜本体反应过程中,通过温度计实时监测釜内温度,监测到的温度信息通过传感器模块由主控制器收集,通过远程数据收发器输送至远程数据接收器,然后再传输给用户界面并且实时刷新和显示,根据之前主控制器预存的工艺配方,利用夹套的温度、压力以及流速的信息,主控制器控制冷却水调节阀、蒸汽调节阀的开启、关闭以及开度,从而控制釜内温度,同时主控制器通过控制变频器精准控制电机转速,使反应釜本体内的反应物料均匀混合分布,达到温度均匀分布,实现热量的快速传递;
(4)通过釜内压力传感器实时监测釜内压力,监测到的压力信息通过传感器模块由主控制器收集,通过远程数据收发器输送至远程数据接收器,然后再传输给用户界面并且实时刷新和显示,根据之前主控制器预存的工艺配方,主控制器控制气相调节阀的开启、关闭以及开度,使反应釜本体内达到合适的釜内压力,使反应物的温度及时达到发生化学反应所需的温度点;
(5)主控制器接收电机的电流反馈信号、变频器的频率反馈信号,根据之前主控制器预存的工艺配方,利用釜内温度、压力以及物料高度的信息,通过控制变频器精准控制电机转速;
(6)反应完成后,开启出料泵,主控制器通过控制出料调节阀的开启、关闭以及开度,完成出料。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1) 本发明公开的催化用反应釜,结构设计合理,通过在釜盖、釜体、夹套外壁、内壁分别涂有防腐漆、耐高温涂层,提高了耐高温、防腐蚀性能,有利于提高催化用反应釜的使用寿命;通过在釜体外设置了夹套,夹套内可以灵活通入蒸汽或者冷却水,以来调节釜体内催化反应所需要的温度;通过在釜体内竖直设置有搅拌机构,通过搅拌机构对釜体的反应物料进行搅拌,加速催化反应的进行;
(2) 本发明公开的催化用反应釜的控制方法,智能化程度高,通过控制系统对反应釜本体各项参数进行操作,解决催化用反应釜进行化学反应过程时由于伴随一系列复杂的物理、化学反应和物质能量的转换和传递产生的较大的时变性、高度的非线性和不确定性,应用前景广泛。
附图说明
图1为本发明所述一种催化用反应釜的反应釜本体结构图;
图2为本发明所述一种催化用反应釜的控制系统构架图;
图3为本发明所述一种催化用反应釜的上桨叶、中桨叶、下桨叶结构示意图;
图中:反应釜本体1、釜盖11、釜体12、气管121、出料管122、连接件13、卡子131、密封垫片132、雷达液位计管口14、进料口15、进料调节阀151、温度计管口16、带视镜人孔17、压力传感器插口18、气口19、气相调节阀191、出料口20、出料调节阀201、控制系统2、参数控制系统21、主控制器211、传感器模块212、调节阀控制模块213、远程数据收发器214、计算机指挥系统22、用户界面221、远程数据接收器222、夹套3、冷却水出口31、导流板311、冷却水进口32、冷却水调节阀33、蛇形蒸汽盘管34、蒸汽进口35、蒸汽出口36、蒸汽调节阀37、传感器插件38、传感器插口381、温度传感器382、压力传感器383、流量传感器384、雷达液位计4、温度计5、传动装置6、变频器61、支撑架611、电机62、减速机63、搅拌机构7、传动轴71、上桨叶711、条形桨叶7111、中桨叶712、下桨叶713、套管72、支座8、稳定减振器81、电子称重传感器9。
具体实施方式
下面将结合具体实施例和附图1-3,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅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,本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明的保护范围。
如图1、2所示,包括反应釜本体1、控制系统2,所述反应釜本体1包括釜盖11、釜体12,所述釜盖11安装在所述釜体12上方;所述控制系统2包括参数控制系统21、计算机指挥系统22,所述参数控制系统21包括主控制器211、传感器模块212、调节阀控制模块213、远程数据收发器214,所述主控制器211分别与传感器组212、调节阀控制模块213、远程数据收发器214、连接;所述计算机指挥系统22包括用户界面221、远程数据接收器222,所述远程数据收发器214、远程数据接收器222无线连接,所述远程数据接收器222与所述用户界面221连接;
所述釜体12外部设置有夹套3,所述夹套3上部左侧、底部分别设置有冷却水出口31、冷却水进口32,所述冷却水出口31、冷却水进口32处均设置有冷却水调节阀33;所述夹套3内设置有蛇形蒸汽盘管34,所述夹套3下部左侧、底部右侧分别设置有蒸汽进口35、蒸汽出口36,所述蒸汽进口35与蒸汽出口36连通,所述蒸汽进口35位于蛇形蒸汽盘管34上方,所述蒸汽进口35、蒸汽出口36处均设置有蒸汽调节阀37;所述夹套3上设置有传感器插件38,所述传感器插件38通过若干个传感器插口381插入所述夹套3中;所述传感器插件38包括温度传感器382、压力传感器383、流量传感器384;
所述釜盖11顶部左侧从左至右分别设置有雷达液位计管口14、进料口15和右侧分别设置有温度计管口16、带视镜人孔17,所述雷达液位计管口14、温度计套管口16分别用于设置雷达液位计4、温度计5,所述雷达液位计4、温度计5均通过密封件与釜盖11上端右侧进行无缝插接;所述釜体12上部左侧设置有压力传感器插口18,所述釜内压力传感器181通过密封件与釜体12进行无缝插接;所述釜体12上部左右两侧还分别设置有气口19、出料口20,所述气口19、出料口20分别与设置在釜体12内部的气管121、出料管122的一端连通并且所述气管121、出料管122的另一端插入所述釜体12内部左右两侧;所述进料口15、气口19、出料口20上分别安装有进料调节阀151、气相调节阀191、出料调节阀201;
所述釜盖11上方设置有传动装置6,所述传动装置6通过支撑架611固定安装在所述釜盖11上;所述传动装置6包括变频器61、电机62、减速机63,所述变频器61电性连接所述电机62,所述电机62输出端连接所述减速机63输入端,所述减速机63输出端下端穿过釜盖11顶部中心处搅拌孔与位于釜体12内的搅拌机构7连接并且驱动搅拌机构7;
所述主控制器211通过调节阀控制模块213分别与冷却水调节阀33、蒸汽调节阀37、进料调节阀151、气相调节阀191、出料调节阀201连接并且控制其开启、关闭以及开度;所述温度传感器382、压力传感器383、流量传感器384、 雷达液位计4、温度计5、釜内压力传感器181分别与传感器模块212连接;所述主控制器211接收电机62的电流反馈信号、变频器61的频率反馈信号并且通过控制变频器61。
进一步的,所述主控制器211为西门子 S7-300PLC;所述釜盖11、釜体12、夹套2外壁、内壁分别涂有防腐漆、耐高温涂层。
进一步的,所述釜体11底部四角通过紧固件与支座8固定连接,所述支座8为钢结构支座,所述支座8底部设置有稳定减振器81。
进一步的,所述夹套3内设置有若干导流板311,所述导流板311上下等距离平行设置。
进一步的,如图3所示,所述搅拌机构7包括传动轴71、从上至下设置于传动轴71的上桨叶711、中桨叶712、下桨叶713,所述传动轴71、上桨叶711、中桨叶712、下桨叶713外表面一体化的设置有无规共聚聚丙烯防腐层,所述传动轴71、上桨叶711、中桨叶712、下桨叶713均被包裹于所述无规共聚聚丙烯防腐层内。
进一步的,所述搅拌机构7还包括套管72,所述传动轴71上同轴固定安装有套管72,所述上桨叶711、中桨叶712、下桨叶713从上至下等距离的安装在套管72的外周与所述套管72固定连接;所述套管72也设置有无规共聚聚丙烯防腐层。
进一步的,所述上桨叶711、中桨叶712、下桨叶713结构相同并且由若干个条形桨叶7111组成,所述条形桨叶7111水平设置周向间隔均匀的分布在所述套管72的外周与所述套管72固定连接。
由上可得,本发明所述催化用反应釜,通过在釜盖11、釜体12、夹套3外壁、内壁分别涂有防腐漆、耐高温涂层,提高了耐高温、防腐蚀性能,有利于提高催化用反应釜的使用寿命;通过在釜体12外设置了夹套3,夹套3内可以灵活通入蒸汽或者冷却水,以来调节釜体12内催化反应所需要的温度;通过在釜体12内竖直设置有搅拌机构7,通过搅拌机构7对釜体12的反应物料进行搅拌,加速催化反应的进行。
搅拌机构7在实际应用的过程中因为所需搅拌反应物料的物料量不同,在釜体12内堆积有不同的高度,传统单一高度和单一搅拌桨叶的搅拌机构7不能满足反应物料的均匀搅拌,所述的搅拌机构,在传动轴71上从上至下依次安装有上桨叶711、中桨叶712、下桨叶713,有利于搅拌的均匀性,提高了搅拌效率和反应效果;传动轴71、上桨叶711、中桨叶712、下桨叶713外表面一体化的设置有无规共聚聚丙烯防腐层,同时具有较好的耐腐蚀、耐高温性,传动轴71、上桨叶711、中桨叶712、下桨叶713可以选择轻便、不易变形折断、造价低、对电机要求低的材料,更节能。
实施例
本发明所述的催化用反应釜的控制方法,包括如下步骤:
(1)在原料加料之前,需要对原料的精准质量进行计算,使之已达到各原料之间的精确的配比;原料相同但配比不同可能导致生产出不同的产品或直接导致此批产品报废,所以原料配比是合格产品的前提;通过电子称重传感器9将不同种原料加入反应釜本体1中的质量实时传到主控制器211,再根据之前主控制器211预存的工艺配方控制进料调节阀151的开启、关闭以及开度,完成原料配比;
(2)夹套3的温度、压力以及流速是监测反应釜本体1传导率的一项指标,通过温度传感器382、压力传感器383、流量传感器384实时监测夹套3的温度、压力以及流速,监测到的温度、压力以及流速信息通过传感器模块212由主控制器211收集,通过远程数据收发器214输送至远程数据接收器222,然后再传输给用户界面221并且实时刷新和显示,对反应釜本体1温度做出预估判断,提高温度控制的精准性;
(3)釜内温度是控制过程中最终的参数和技术指标,在反应釜本体1反应过程中,通过温度计5实时监测釜内温度,监测到的温度信息通过传感器模块212由主控制器211收集,通过远程数据收发器214输送至远程数据接收器222,然后再传输给用户界面221并且实时刷新和显示,根据之前主控制器211预存的工艺配方,利用夹套3的温度、压力以及流速的信息,主控制器211控制冷却水调节阀33、蒸汽调节阀37的开启、关闭以及开度,从而控制釜内温度,同时主控制器211通过控制变频器61精准控制电机62转速,使反应釜本体1内的反应物料均匀混合分布,达到温度均匀分布,实现热量的快速传递;有利于温度变化曲线的实时监测, 可有效抑制超调甚至飞温现象的产生;
(4)釜内的压力,设计到生产安全,过大的压力容易导致发生爆炸事故,在生产过程中是一个重要的监测参数,在生产过程中根据不同的配方,釜内的压力值不同,釜内压力会影响反应物的沸点的高低和反应速率;通过釜内压力传感器181实时监测釜内压力,监测到的压力信息通过传感器模块212由主控制器211收集,通过远程数据收发器214输送至远程数据接收器222,然后再传输给用户界面221并且实时刷新和显示,根据之前主控制器211预存的工艺配方,主控制器211控制气相调节阀191的开启、关闭以及开度,使反应釜本体1内达到合适的釜内压力,使反应物的温度及时达到发生化学反应所需的温度点;
(5)搅拌机构7的转速也是一个需要实时监测的重要参数,在反应过程中对搅拌机构7转速对热量传递起到至关重要的作用,若搅拌机构7在反应过程中停止或转速过慢,会导致反应产生的热量在局部积聚,造成局部的反应速率过快而发生危险;一直保持高转速从经济性方面会造成不必要的浪费,影响电机使用寿命;主控制器211接收电机51的电流反馈信号、变频器52的频率反馈信号,根据之前主控制器211预存的工艺配方,利用釜内温度、压力以及物料高度的信息,通过控制变频器52精准控制电机51转速;
(6)反应完成后,开启出料泵,主控制器211通过控制出料调节阀201的开启、关闭以及开度,完成出料。
由上可得,本发明所述的催化用反应釜的控制方法,设计合理, 智能化程度高,通过控制系统对反应釜本体各项参数进行操作,解决催化用反应釜进行化学反应过程时由于伴随一系列复杂的物理、化学反应和物质能量的转换和传递产生的较大的时变性、高度的非线性和不确定性,应用前景广泛。
本发明具体控制方法途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,以上实施例仅用于说明本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种催化用反应釜,其特征在于,包括反应釜本体(1)、控制系统(2),所述反应釜本体(1)包括釜盖(11)、釜体(12),所述釜盖(11)安装在所述釜体(12)上方;所述控制系统(2)包括参数控制系统(21)、计算机指挥系统(22),所述参数控制系统(21)包括主控制器(211)、传感器模块(212)、调节阀控制模块(213)、远程数据收发器(214),所述主控制器(211)分别与传感器组(212)、调节阀控制模块(213)、远程数据收发器(214)、连接;所述计算机指挥系统(22)包括用户界面(221)、远程数据接收器(222),所述远程数据收发器(214)、远程数据接收器(222)无线连接,所述远程数据接收器(222)与所述用户界面(221)连接;
其中,所述釜体(12)外部设置有夹套(3),所述夹套(3)上部左侧、底部分别设置有冷却水出口(31)、冷却水进口(32),所述冷却水出口(31)、冷却水进口(32)处均设置有冷却水调节阀(33);所述夹套(3)内设置有蛇形蒸汽盘管(34),所述夹套(3)下部左侧、底部右侧分别设置有蒸汽进口(35)、蒸汽出口(36),所述蒸汽进口(35)与蒸汽出口(36)连通,所述蒸汽进口(35)位于蛇形蒸汽盘管(34)上方,所述蒸汽进口(35)、蒸汽出口(36)处均设置有蒸汽调节阀(37);所述夹套(3)上设置有传感器插件(38),所述传感器插件(38)通过若干个传感器插口(381)插入所述夹套(3)中;所述传感器插件(38)包括温度传感器(382)、压力传感器(383)、流量传感器(384);
所述釜盖(11)顶部左侧从左至右分别设置有雷达液位计管口(14)、进料口(15)和右侧分别设置有温度计管口(16)、带视镜人孔(17),所述雷达液位计管口(14)、温度计套管口(16)分别用于设置雷达液位计(4)、温度计(5),所述雷达液位计(4)、温度计(5)均通过密封件与釜盖(11)上端右侧进行无缝插接;所述釜体(12)上部左侧设置有压力传感器插口(18),所述釜内压力传感器(181)通过密封件与釜体(12)进行无缝插接;所述釜体(12)上部左右两侧还分别设置有气口(19)、出料口(20),所述气口(19)、出料口(20)分别与设置在釜体(12)内部的气管(121)、出料管(122)的一端连通并且所述气管(121)、出料管(122)的另一端插入所述釜体(12)内部左右两侧;所述进料口(15)、气口(19)、出料口(20)上分别安装有进料调节阀(151)、气相调节阀(191)、出料调节阀(201);
其中,所述釜盖(11)上方设置有传动装置(6),所述传动装置(6)通过支撑架(611)固定安装在所述釜盖(11)上;所述传动装置(6)包括变频器(61)、电机(62)、减速机(63),所述变频器(61)电性连接所述电机(62),所述电机(62)输出端连接所述减速机(63)输入端,所述减速机(63)输出端下端穿过釜盖(11)顶部中心处搅拌孔与位于釜体(12)内的搅拌机构(7)连接并且驱动搅拌机构(7);
其中,所述主控制器(211)通过调节阀控制模块(213)分别与冷却水调节阀(33)、蒸汽调节阀(37)、进料调节阀(151)、气相调节阀(191)、出料调节阀(201)连接并且控制其开启、关闭以及开度;所述温度传感器(382)、压力传感器(383)、流量传感器(384)、 雷达液位计(4)、温度计(5)、釜内压力传感器(181)分别与传感器模块(212)连接;所述主控制器(211)接收电机(62)的电流反馈信号、变频器(61)的频率反馈信号并且通过控制变频器(61)。
2.根据权利要求1所述的催化用反应釜,其特征在于,所述主控制器(211)为西门子S7-300PLC;所述釜盖(11)、釜体(12)、夹套(2)外壁、内壁分别涂有防腐漆、耐高温涂层。
3.根据权利要求1所述的催化用反应釜,其特征在于,所述釜盖(11)安装在所述釜体(12)上方并且通过连接件(13)进行连接;所述连接件(13)包括卡子(131)、密封垫片(132),所述釜盖(11)、釜体(12)通过卡子(131)进行固定连接,所述卡子(131)间设置有密封垫片(132)。
4.根据权利要求1所述的催化用反应釜,其特征在于,所述釜体(11)底部四角通过紧固件与支座(8)固定连接,所述支座(8)为钢结构支座,所述支座(8)底部设置有稳定减振器(81)。
5.根据权利要求1所述的催化用反应釜,其特征在于,所述夹套(3)内设置有若干导流板(311),所述导流板(311)上下等距离平行设置。
6.根据权利要求1所述的催化用反应釜,其特征在于,所述搅拌机构(7)包括传动轴(71)、从上至下设置于传动轴(71)的上桨叶(711)、中桨叶(712)、下桨叶(713),所述传动轴(71)、上桨叶(711)、中桨叶(712)、下桨叶(713)外表面一体化的设置有无规共聚聚丙烯防腐层,所述传动轴(71)、上桨叶(711)、中桨叶(712)、下桨叶(713)均被包裹于所述无规共聚聚丙烯防腐层内。
7.根据权利要求6所述的催化用反应釜,其特征在于,所述搅拌机构(7)还包括套管(72),所述传动轴(71)上同轴固定安装有套管(72),所述上桨叶(711)、中桨叶(712)、下桨叶(713)从上至下等距离的安装在套管(72)的外周与所述套管(72)固定连接;所述套管(72)也设置有无规共聚聚丙烯防腐层。
8.根据权利要求7所述的催化用反应釜,其特征在于,所述上桨叶(711)、中桨叶(712)、下桨叶(713)结构相同并且由若干个条形桨叶(7111)组成,所述条形桨叶(7111)水平设置周向间隔均匀的分布在所述套管(72)的外周与所述套管(72)固定连接。
9.根据权利要求1-8任意一项所述催化用反应釜的控制方法,其特征在于,所述控制方法,包括如下步骤:
(1)在原料加料之前,需要对原料的精准质量进行计算,使之已达到各原料之间的精确的配比;通过电子称重传感器(9)将不同种原料加入反应釜本体(1)中的质量实时传到主控制器(211),再根据之前主控制器(211)预存的工艺配方控制进料调节阀(151)的开启、关闭以及开度,完成原料配比;
(2)通过温度传感器(382)、压力传感器(383)、流量传感器(384)实时监测夹套(3)的温度、压力以及流速,监测到的温度、压力以及流速信息通过传感器模块(212)由主控制器(211)收集,通过远程数据收发器(214)输送至远程数据接收器(222),然后再传输给用户界面(221)并且实时刷新和显示,对反应釜本体(1)温度做出预估判断,提高温度控制的精准性;
(3)在反应釜本体(1)反应过程中,通过温度计(5)实时监测釜内温度,监测到的温度信息通过传感器模块(212)由主控制器(211)收集,通过远程数据收发器(214)输送至远程数据接收器(222),然后再传输给用户界面(221)并且实时刷新和显示,根据之前主控制器(211)预存的工艺配方,利用夹套(3)的温度、压力以及流速的信息,主控制器(211)控制冷却水调节阀(33)、蒸汽调节阀(37)的开启、关闭以及开度,从而控制釜内温度,同时主控制器(211)通过控制变频器(61)精准控制电机(62)转速,使反应釜本体(1)内的反应物料均匀混合分布,达到温度均匀分布,实现热量的快速传递;
(4)通过釜内压力传感器(181)实时监测釜内压力,监测到的压力信息通过传感器模块(212)由主控制器(211)收集,通过远程数据收发器(214)输送至远程数据接收器(222),然后再传输给用户界面(221)并且实时刷新和显示,根据之前主控制器(211)预存的工艺配方,主控制器(211)控制气相调节阀(191)的开启、关闭以及开度,使反应釜本体(1)内达到合适的釜内压力,使反应物的温度及时达到发生化学反应所需的温度点;
(5)主控制器(211)接收电机(51)的电流反馈信号、变频器(52)的频率反馈信号,根据之前主控制器(211)预存的工艺配方,利用釜内温度、压力以及物料高度的信息,通过控制变频器(52)精准控制电机(51)转速;
(6)反应完成后,开启出料泵,主控制器(211)通过控制出料调节阀(201)的开启、关闭以及开度,完成出料。
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