CN112604610B - 乳酸催化制备丙酸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开乳酸催化制备丙酸方法,包括以下步骤,首先将物料分别加入制备装置的反应组件的反应罐内,并关闭反应罐的密封盖,然后打开反应组件的加热组件,对物料进行加热,使物料在反应罐内进行反应,当反应完成后,将密封盖打开,反应后物料从反应罐底部打开的排料管排出。本发明,通过设置反应组件和循环组件,循环罐内液体向反应罐内流动,当液体经过旋转喷头并输入上旋转喷头、第一下旋转喷头时,在液体喷出的推力下发生旋转,第一下旋转喷头将液体向下旋转喷出,喷出的液体喷向反应罐罐底,加速反应罐罐底的液体流动速度,从而避免催化剂、还原剂等沉底。

Description

乳酸催化制备丙酸方法
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域。具体地说是乳酸催化制备丙酸方法。
背景技术
丙酸用途广泛,主要用于作酯化剂、增塑剂、化学试剂和配制食品原料等;在通过乳酸催化制备丙酸时,需要将乳酸、催化剂、还原剂等原料放入水热反应器内进行加热,从而制备丙酸,现有的水热反应器在搅拌方式上大多采用磁力搅拌、电机驱动搅拌等,磁力搅拌其搅拌效率受磁力的影响较大,搅拌效果不理想,而电机驱动搅拌,对搅拌轴处密封要求高,导致设备结构复杂、造价昂贵;且水热反应器由于需要承受高压,其壁厚较大,导致其换热效率较低,冷却较慢,影响制备速度,在反应后,需要对反应生成液进行过滤,将催化剂滤除,长时间过滤会使滤网孔堵塞,导致过滤效率效降。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于提供一种搅拌效果好,冷却快,清理滤网方便的乳酸催化制备丙酸方法。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:乳酸催化制备丙酸方法,包括以下步骤:
步骤A:将物料分别加入制备装置的反应组件的反应罐内,并关闭反应罐的密封盖;
步骤B:打开反应组件的加热组件,对物料进行加热:
步骤C:物料在反应罐内进行反应:
步骤D:反应完成后,将密封盖打开,反应后物料从反应罐底部打开的排料管排出。
上述乳酸催化制备丙酸方法,所述制备装置还包括反应组件、循环组件和过滤组件,所述反应组件的底部连通有回流管,所述反应组件通过回流管与循环组件的底部连通,所述反应组件的侧壁连通有进液管,所述反应组件通过进液管与循环组件的侧壁连通,所述反应组件的底部连通有排料管,所述过滤组件的侧壁连通有进料管,所述排料管与进料管流体导通。
上述乳酸催化制备丙酸方法,所述反应组件包括反应罐,所述反应罐的顶部设置有密封盖,所述密封盖的侧壁设置有外螺纹,所述反应罐的内侧壁设置有内螺纹,所述密封盖螺纹旋合在反应罐内,所述密封盖的顶部连通有自动排气阀和气压表,所述罐体的侧壁紧贴设置有加热组件,所述反应罐的底部与排料管连通,所述排料管的中部设置有阀门,所述反应罐的内壁底部设置有第一旋转接头,所述第一旋转接头的底部与回流管的第一端连通,所述回流管的中部设置有第一单向阀,所述第一旋转接头的顶部连通有第一硬管,所述第一硬管的侧壁上端连通有上旋转喷头,所述第一硬管的侧壁下端连通有第一下旋转喷头,所述第一下旋转喷头的喷管靠近第一硬管的一端与远离第一硬管的一端呈90°夹角,且所述第一下旋转喷头远离第一硬管的一端沿水平面向下倾斜,所述第一下旋转喷头的喷管底部设置有多个喷头,所述上旋转喷头远离第一硬管的一端沿水平面向上倾斜。
上述乳酸催化制备丙酸方法,所述循环组件包括循环罐,所述循环罐的顶部分别连通有进气管和排气管,所述进气管的中部连通有第二单向阀,所述排气管的中部连通有电磁排气阀,所述罐体的内壁上部设置有支撑架,支撑架的底部中间固定连接有第二旋转接头,所述第二旋转接头的底部连通有第二硬管,所述第二硬管的侧壁连通有第二下旋转喷头,所述第二下旋转喷头的结构与反应组件的第一下旋转喷头结构相同,所述第二下旋转喷头的数量为多个,两个相邻的第二下旋转喷头之间设置有换热盘管,所述换热盘管的两端均穿出循环罐的侧壁,所述换热盘管的底部固定连接有支架,所述支架的端部与循环罐的内侧壁固定连接,所述循环罐的内壁顶部设置有液位开关,所述循环罐的侧壁设置有控制器,所述控制器通过导线分别与电磁排气阀和液位开关电性连接;所述旋转接头的顶部与进液管的第一端连通,所述进液管的第二端与反应组件的反应罐侧壁连通,且所述进液管的中部设置有电磁阀,所述控制器通过导线分别与反应组件的加热组件和电磁阀电性连接。
上述乳酸催化制备丙酸方法,所述过滤组件包括罐体,所述罐体的顶部设置有盖子,所述盖子的底部与罐体的顶部之间设置有密封板,密封板的底部固定连接有过滤筒,所述过滤筒的形状为方形筒状,所述罐体的底部中间设置有排污管,所述排污管的中部设置有阀门,所述过滤筒的底部连通有出料管,所述出料管的另一端穿出罐体的底部,所述罐体的侧壁连通有进料管。
上述乳酸催化制备丙酸方法,所述罐体的内侧壁设置有清理组件,所述清理组件包括两个支撑杆,两个所述支撑杆的相对面两端均设置有滚筒,两个所述滚筒的表面传动连接有一个皮带,所述皮带的外表面均匀设置有毛刷,一个所述滚筒的动力输入轴传动连接有水压马达,所述水压马达的后端与支撑杆的侧面固定连接,两个所述支撑杆的外侧壁两端均铰接有连杆,所述连杆的另一端与罐体的内壁侧面铰接,所述连杆的中部铰接有水压缸,所述水压缸的另一端与罐体的内壁侧面铰接,两个所述支撑杆的顶端固定连接有一个支撑板,所述支撑板的底部设置有喷嘴,所述罐体的侧壁连通有冲洗管,所述冲洗管分别与水压马达的进液口和水压缸的进液口连通;所述水压马达的出水口通过管路与喷嘴的进水口流体导通。
上述乳酸催化制备丙酸方法,所述循环组件的循环罐内的液体通过回流管和其中部的第一单向阀向反应组件的反应罐内单向流动。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果:
1、本发明,通过设置反应组件和循环组件,能够在使用人员的操作控制下,反应罐内的压力高于循环罐内压力时,反应罐内的液体在压力作用下向循环罐内流动,循环罐内液体充满时,通过外接的氮气压缩装置向循环罐内充气,使循环罐内气压高于反应罐,使循环罐内液体向反应罐内流动,当液体经过旋转喷头并输入上旋转喷头、第一下旋转喷头时,在液体喷出的推力下发生旋转,第一下旋转喷头将液体向下旋转喷出,喷出的液体喷向反应罐罐底,加速反应罐罐底的液体流动速度,从而起到搅拌混合加速反应,并避免催化剂等沉底,上旋转喷头将液体朝上旋转喷出,从而带动反应罐内液体向上流动,从而使罐内原料混合更加均匀,当循环罐内的液体全部喷出后,其内部的高压气体继续充入反应罐内,并通过上旋转喷头、第一下旋转喷头旋转喷出,高压气流在反应罐内喷出时,能够形成大量的气泡,气泡使反应罐内原料剧烈翻腾,进一步提高搅拌效果,实现无死角搅拌,且搅拌结构简单;当反应罐内气压与循环罐内气压相同时,通过开启电磁排气阀和电磁阀,将循环罐内的气体释放,形成气压差,使反应罐内的液体通过进液管向循环罐内流动,在进入循环罐时,在其内部的第二下旋转喷头的作用下,使液体向下旋转喷出,在喷出的同时对原料进行混合,以此往复,实现不断的混合;当反应完毕后,需要快速的冷却原料时,将换热盘管接通冷却水,重复上述步骤,能够将热的原料液体喷洒至换热盘管的表面,由于转动喷出的液体速度较快,原料快速冲刷换热盘管,提高换热效果,同时换热盘管能够提高热交换面积,使原料快速冷却。
2、本发明,通过设置过滤组件,能够对产后原料进行过滤,长时间使用后,能够通过清理组件,对滤筒的侧壁进行刷洗,从而去除滤网表面附着的颗粒,提高过滤效果,水压马达能够在外部供水时带动滚筒转动,从而使毛刷对滤网的表面刷动,便于进行清理。
附图说明
图1本发明反应组件和循环组件的正视结构示意图;
图2本发明反应组件和循环组件的正视剖面结构示意图;
图3本发明中循环组件的剖面结构示意图;
图4本发明中第一下旋转喷头的俯视结构示意图;
图5本发明中换热盘管的俯视结构示意图;
图6本发明中过滤组件的剖面结构示意图;
图7本发明中清理组件的正视结构示意图;
图8本发明图7的A处放大结构示意图;
图中附图标记表示为:1-反应组件;101-反应罐;102-密封盖;103-气压表;104-自动排气阀;105-排料管;106-回流管;107-第一单向阀;108-第一旋转接头;109-第一硬管;110-上旋转喷头;111-第一下旋转喷头;112-加热组件;2-循环组件;201-循环罐;202-进液管;203-电磁阀;204-进气管;205-第二单向阀;206-排气管;207-电磁排气阀;208-液位开关;209-第二旋转接头;210-控制器;211-支架;212-换热盘管;213-第二下旋转喷头;3-过滤组件;301-罐体;302-盖子;303-过滤筒;304-进料管;305-出料管;306-排污管;307-冲洗管;308-清理组件;309-支撑杆;310-滚筒;311-皮带;312-毛刷;313-水压马达;314-连杆;315-水压缸;316-支撑板;317-喷嘴。
具体实施方式
乳酸催化制备丙酸方法,包括以下步骤:
步骤A:将物料分别加入制备装置的反应组件1的反应罐101内,并关闭反应罐101的密封盖102;
步骤B:打开反应组件1的加热组件112,对物料进行加热:
步骤C:物料在反应罐101内进行反应:
步骤D:反应完成后,将密封盖102打开,反应后物料从反应罐101底部打开的排料管105排出。
请参阅图1,所述制备装置还包括反应组件1、循环组件2和过滤组件3,所述反应组件1的底部连通有回流管106,所述反应组件1通过回流管106与循环组件2的底部连通,如图2所示,所述反应组件1包括反应罐101,所述反应罐101的顶部设置有密封盖102,所述密封盖102的侧壁设置有外螺纹,所述反应罐101的内侧壁设置有内螺纹,所述密封盖102螺纹旋合在反应罐101内,所述密封盖102的顶部连通有自动排气阀104和气压表103,所述罐体301的侧壁紧贴设置有加热组件112,所述反应罐101的底部与排料管105连通,所述排料管105的中部设置有阀门,所述反应罐101的内壁底部设置有第一旋转接头108,所述第一旋转接头108的底部与回流管106的第一端连通,所述回流管106的中部设置有第一单向阀107,所述第一旋转接头108的顶部连通有第一硬管109,所述第一硬管109的侧壁上端连通有上旋转喷头110,所述第一硬管109的侧壁下端连通有第一下旋转喷头111,所述第一下旋转喷头111的喷管靠近第一硬管109的一端与远离第一硬管109的一端呈90°夹角,且所述第一下旋转喷头111远离第一硬管109的一端沿水平面向下倾斜,所述第一下旋转喷头111的喷管底部设置有多个喷头,所述上旋转喷头110远离第一硬管109的一端沿水平面向上倾斜,通过设置反应组件1和循环组件2,能够在使用人员的操作控制下,反应罐101内的气压高于循环罐201内气压时,反应罐101内的液体在气压作用下向循环罐201内流动,循环罐201内液体充满时,通过外接的氮气压缩装置向循环罐201内充气,使循环罐201内气压高于反应罐101,使循环罐201内液体向反应罐101内流动,当液体经过旋转喷头并输入上旋转喷头110、第一下旋转喷头111时,在液体喷出的推力下发生旋转,第一下旋转喷头111将液体向下旋转喷出,喷出的液体喷向反应罐101罐底,加速反应罐101罐底的液体流动速度,从而避免催化剂、还原剂等沉底,上旋转喷头110将液体朝上旋转喷出,从而带动反应罐101内液体向上流动,从而使罐内原料混合更加均匀。
所述反应组件1的侧壁连通有进液管202,所述反应组件1通过进液管202与循环组件2的侧壁连通,如图3所示,所述循环组件2包括循环罐201,所述循环罐201的顶部分别连通有进气管204和排气管206,所述进气管204的中部连通有第二单向阀205,所述排气管206的中部连通有电磁排气阀207,所述罐体301的内壁上部设置有支撑架,支撑架的底部中间固定连接有第二旋转接头209,所述第二旋转接头209的底部连通有第二硬管,所述第二硬管的侧壁连通有第二下旋转喷头213,所述第二下旋转喷头213的结构与反应组件1的第一下旋转喷头111结构相同,所述第二下旋转喷头213的数量为多个,两个相邻的第二下旋转喷头213之间设置有换热盘管212,所述换热盘管212的两端均穿出循环罐201的侧壁,所述换热盘管212的底部固定连接有支架211,所述支架211的端部与循环罐201的内侧壁固定连接,所述循环罐201的内壁顶部设置有液位开关208,所述循环罐201的侧壁设置有控制器210,所述控制器210通过导线分别与电磁排气阀207和液位开关208电性连接,所述控制器210通过导线分别与反应组件1的加热组件112和电磁阀203电性连接;所述旋转接头的顶部与进液管202的第一端连通,所述进液管202的第二端与反应组件1的反应罐101侧壁连通,且所述进液管202的中部设置有电磁阀203,所述反应组件1的底部连通有排料管105,所述过滤组件3的侧壁连通有进料管304,所述排料管105与进料管304流体导通,当反应罐101内气压与循环罐201内气压相同时,通过开启电磁排气阀207和电磁阀203,将循环罐201内的气体释放,形成气压差,使反应罐101内的液体通过进液管202向循环罐201内流动,在进入循环罐201时,在其内部的第二下旋转喷头213的作用下,使液体向下旋转喷出,在喷出的同时对原料进行混合,以此往复,实现不断的混合;当反应完毕后,需要快速的冷却原料时,将换热盘管212接通冷却水,重复上述步骤,能够将热的原料液体喷洒至换热盘管212的表面,由于转动喷出的液体速度较快,原料快速冲刷换热盘管212,提高换热效果,同时换热盘管212能够提高热交换面积,使原料快速冷却;所述循环组件2的循环罐201内的液体通过回流管106和其中部的第一单向阀107向反应组件1的反应罐101内单向流动,当循环罐201内的液体全部喷出后,其内部的高压气体继续充入反应罐101内,并通过上旋转喷头110、第一下旋转喷头111旋转喷出,高压气流在反应罐101内喷出时,能够形成大量的气泡,气泡使反应罐101内原料剧烈翻腾,进一步提高搅拌效果,实现无死角搅拌,且搅拌结构简单。
如图6所示,所述过滤组件3包括罐体301,所述罐体301的顶部设置有盖子302,所述盖子302的底部与罐体301的顶部之间设置有密封板,密封板的底部固定连接有过滤筒303,所述过滤筒303的形状为方形筒状,所述罐体301的底部中间设置有排污管306,所述排污管306的中部设置有阀门,所述过滤筒303的底部连通有出料管305,所述出料管305的另一端穿出罐体301的底部,所述罐体301的侧壁连通有进料管304;如图7所示,所述罐体301的内侧壁设置有清理组件308,所述清理组件308包括两个支撑杆309,两个所述支撑杆309的相对面两端均设置有滚筒310,两个所述滚筒310的表面传动连接有一个皮带311,所述皮带311的外表面均匀设置有毛刷312,一个所述滚筒310的动力输入轴传动连接有水压马达313,所述水压马达313的后端与支撑杆309的侧面固定连接,两个所述支撑杆309的外侧壁两端均铰接有连杆314,所述连杆314的另一端与罐体301的内壁侧面铰接,所述连杆314的中部铰接有水压缸315,所述水压缸315的另一端与罐体301的内壁侧面铰接,两个所述支撑杆309的顶端固定连接有一个支撑板316,所述支撑板316的底部设置有喷嘴317,所述罐体301的侧壁连通有冲洗管307,所述冲洗管307分别与水压马达313的进液口和水压缸315的进液口连通;所述水压马达313的出水口通过管路与喷嘴317的进水口流体导通,通过设置过滤组件3,能够对产后原料进行过滤,长时间使用后,能够通过清理组件308,对滤筒的侧壁进行刷洗,从而去除滤网表面附着的颗粒,提高过滤效果,水压马达313能够在外部供水时带动滚筒310转动,从而使毛刷312对滤网的表面刷动,便于进行清理。
工作流程:使用时,将反应原料输入至反应罐101内,并关闭密封盖102,然后将控制器210接通外接电源,将进气管204与外接氮气压缩机的出气口连接,氮气压缩机在图中未画出,将冲洗管307接入高压水源;
初始状态时,电磁阀203关闭,电磁排气阀207关闭,由于第一单向阀107为单向阀,此时反应罐101内液体无法向循环罐201内流动,打开氮气压缩机将高压氮气充入循环罐201内,循环罐201内的气压超过一定的数值后,第一单向阀107在气体压力作用下自动打开,氮气向第一旋转接头108、上旋转喷头110和第一下旋转喷头111流动,并通过上旋转喷头110和第一下旋转喷头111旋转喷出,对反应罐101内的原料进行初步搅拌,当反应罐101内气压高于自动排气阀104的排气压力后,其内部气体从自动排气阀104排出,排出反应罐101内的空气,使其内部充满氮气,然后关闭氮气压缩机,停止向循环罐201内充气;
然后调高自动排气阀104的自动排气压力,并开启加热组件112,对反应罐101及其内部的原料进行加热,使原料开始反应,由于反应罐101内温度升高,气压升高,通过控制器210打开电磁阀203和电磁排气阀207,反应罐101内液体向循环罐201内流动,当液位开关208监测到液位高度达到预设值后,发送信号至控制器210,控制器210关闭电磁阀203和电磁排气阀207,并开启氮气压缩机,高压氮气充入循环罐201内,使循环罐201内的气压升高并超过一定数值的时候,第一单向阀107在气体压力作用下打开,循环罐201内液体向反应罐101内输入,在输入反应罐101的同时,上旋转喷头110和第一下旋转喷头111在液体喷出的反推下转动,使液体旋转喷出,对反应罐101内原料进行搅拌,当循环罐201内原料完全输入反应罐101后,循环罐201内的高压氮气继续输入反应罐101,对反应罐101内的原料进行气体搅拌,旋转喷出的气流使反应罐101内产生无数气泡,使原料翻腾,提高搅拌效果,反应罐101内气压高于自动排气阀104预设气压值时,自动排气阀104自动打开,进行排气,保证反应罐101的安全,进行一段时间的气体搅拌后,关闭氮气压缩机;
通过控制器210打开电磁排气阀207和电磁阀203,将循环罐201内气体排出使其内部气压降低,反应罐101和循环罐201形成压力差,反应罐101内的液体在压力的作用下,向循环罐201内流动,当液位开关208监测到循环罐201内的液面到达预设高度时,发送信号至控制器210,控制器210控制电磁排气阀207和电磁阀203关闭,并打开氮气压缩机,将高压氮气充入循环罐201,将循环罐201内液体向反应罐101内输入,以此往复,对反应罐101内原料进行搅拌;
当需要对原料冷却时,将换热盘管212的两端连接水冷循环装置,使冷却液在换热盘管212内流动,当热原料进入进液管202并从第二下旋转喷头213旋转喷出时,热原料接触换热盘管212,通过循环内流动的冷却液吸收热原料的热量,使其降温;
当反应完毕,且原料降温后,将密封盖102打开,并将排料管105中部的阀门打开,将原料输入过滤组件3,原料通过进料管304进入过滤组件3,并在滤网的作用下,进行过滤,过滤后的液体通过出料管305排出,固体颗粒存留在罐体301与过滤筒303之间;当需要排放颗粒物时,打开排污管306中部的阀门,并向进料管304输入清水,同时向冲洗管307输入高压水,水压缸315在水压的作用下伸长,推动连杆314展开,使清理组件308靠近过滤筒303,并使毛刷312贴着过滤筒303的侧壁,水压马达313在高压水的驱动下转动,水压马达313驱动滚筒310转动,带动皮带311不断的向前滚动,使毛刷312对过滤筒303的侧壁进行清理。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (2)

1.乳酸催化制备丙酸方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A:将物料分别加入制备装置的反应组件(1)的反应罐(101)内,并关闭反应罐(101)的密封盖(102);
步骤B:打开反应组件(1)的加热组件(112),对物料进行加热:
步骤C:物料在反应罐(101)内进行反应:
步骤D:反应完成后,将密封盖(102)打开,反应后物料从反应罐(101)底部打开的排料管(105)排出;
所述制备装置还包括反应组件(1)、循环组件(2)和过滤组件(3),所述反应组件(1)的底部连通有回流管(106),所述反应组件(1)通过回流管(106)与循环组件(2)的底部连通,所述反应组件(1)的侧壁连通有进液管(202),所述反应组件(1)通过进液管(202)与循环组件(2)的侧壁连通,所述反应组件(1)的底部连通有排料管(105),所述过滤组件(3)的侧壁连通有进料管(304),所述排料管(105)与进料管(304)流体导通;
所述反应组件(1)包括反应罐(101),所述反应罐(101)的顶部设置有密封盖(102),所述密封盖(102)的侧壁设置有外螺纹,所述反应罐(101)的内侧壁设置有内螺纹,所述密封盖(102)螺纹旋合在反应罐(101)内,所述密封盖(102)的顶部连通有自动排气阀(104)和气压表(103),所述反应罐(101)的侧壁紧贴设置有加热组件(112),所述反应罐(101)的底部与排料管(105)连通,所述排料管(105)的中部设置有阀门,所述反应罐(101)的内壁底部设置有第一旋转接头(108),所述第一旋转接头(108)的底部与回流管(106)的第一端连通,所述回流管(106)的中部设置有第一单向阀(107),所述第一旋转接头(108)的顶部连通有第一硬管(109),所述第一硬管(109)的侧壁上端连通有上旋转喷头(110),所述第一硬管(109)的侧壁下端连通有第一下旋转喷头(111),所述第一下旋转喷头(111)的喷管靠近第一硬管(109)的一端与远离第一硬管(109)的一端呈90°夹角,且所述第一下旋转喷头(111)远离第一硬管(109)的一端沿水平面向下倾斜,所述第一下旋转喷头(111)的喷管底部设置有多个喷头,所述上旋转喷头(110)远离第一硬管(109)的一端沿水平面向上倾斜;
所述循环组件(2)包括循环罐(201),所述循环罐(201)的顶部分别连通有进气管(204)和排气管(206),所述进气管(204)的中部连通有第二单向阀(205),所述排气管(206)的中部连通有电磁排气阀(207),所述循环罐(201)的内壁上部设置有支撑架,支撑架的底部中间固定连接有第二旋转接头(209),所述第二旋转接头(209)的底部连通有第二硬管,所述第二硬管的侧壁连通有第二下旋转喷头(213),所述第二下旋转喷头(213)的结构与反应组件(1)的第一下旋转喷头(111)结构相同,所述第二下旋转喷头(213)的数量为多个,两个相邻的第二下旋转喷头(213)之间设置有换热盘管(212),所述换热盘管(212)的两端均穿出循环罐(201)的侧壁,所述换热盘管(212)的底部固定连接有支架(211),所述支架(211)的端部与循环罐(201)的内侧壁固定连接,所述循环罐(201)的内壁顶部设置有液位开关(208),所述循环罐(201)的侧壁设置有控制器(210),所述控制器(210)通过导线分别与电磁排气阀(207)和液位开关(208)电性连接;所述旋转接头的顶部与进液管(202)的第一端连通,所述进液管(202)的第二端与反应组件(1)的反应罐(101)侧壁连通,且所述进液管(202)的中部设置有电磁阀(203),所述控制器(210)通过导线分别与反应组件(1)的加热组件(112)和电磁阀(203)电性连接;
所述循环组件(2)的循环罐(201)内的液体通过回流管(106)和其中部的第一单向阀(107)向反应组件(1)的反应罐(101)内单向流动;
初始状态时,电磁阀(203)关闭,电磁排气阀(207)关闭,由于第一单向阀(107)为单向阀,此时反应罐(101)内液体无法向循环罐(201)内流动,打开氮气压缩机将高压氮气充入循环罐(201)内,循环罐(201)内的气压超过一定的数值后,第一单向阀(107)在气体压力作用下自动打开,氮气向第一旋转接头(108)、上旋转喷头(110)和第一下旋转喷头(111)流动,并通过上旋转喷头(110)和第一下旋转喷头(111)旋转喷出,对反应罐(101)内的原料进行初步搅拌,当反应罐(101)内气压高于自动排气阀(104)的排气压力后,其内部气体从自动排气阀(104)排出,排出反应罐(101)内的空气,使其内部充满氮气,然后关闭氮气压缩机,停止向循环罐(201)内充气;
然后调高自动排气阀(104)的自动排气压力,并开启加热组件(112),对反应罐(101)及其内部的原料进行加热,使原料开始反应,由于反应罐(101)内温度升高,气压升高,通过控制器(210)打开电磁阀(203)和电磁排气阀(207),反应罐(101)内液体向循环罐(201)内流动,当液位开关(208)监测到液位高度达到预设值后,发送信号至控制器(210),控制器(210)关闭电磁阀(203)和电磁排气阀(207),并开启氮气压缩机,高压氮气充入循环罐(201)内,使循环罐(201)内的气压升高并超过一定数值的时候,第一单向阀(107)在气体压力作用下打开,循环罐(201)内液体向反应罐(101)内输入,在输入反应罐(101)的同时,上旋转喷头(110)和第一下旋转喷头(111)在液体喷出的反推下转动,使液体旋转喷出,对反应罐(101)内原料进行搅拌,当循环罐(201)内原料完全输入反应罐(101)后,循环罐(201)内的高压氮气继续输入反应罐(101),对反应罐(101)内的原料进行气体搅拌,旋转喷出的气流使反应罐(101)内产生无数气泡,使原料翻腾,提高搅拌效果,反应罐(101)内气压高于自动排气阀(104)预设气压值时,自动排气阀(104)自动打开,进行排气,保证反应罐(101)的安全,进行一段时间的气体搅拌后,关闭氮气压缩机;
通过控制器(210)打开电磁排气阀(207)和电磁阀(203),将循环罐(201)内气体排出使其内部气压降低,反应罐(101)和循环罐(201)形成压力差,反应罐(101)内的液体在压力的作用下,向循环罐(201)内流动,当液位开关(208)监测到循环罐(201)内的液面到达预设高度时,发送信号至控制器(210),控制器(210)控制电磁排气阀(207)和电磁阀(203)关闭,并打开氮气压缩机,将高压氮气充入循环罐(201),将循环罐(201)内液体向反应罐(101)内输入,以此往复,对反应罐(101)内原料进行搅拌。
2.根据权利要求1所述的乳酸催化制备丙酸方法,其特征在于,所述过滤组件(3)包括罐体(301),所述罐体(301)的顶部设置有盖子(302),所述盖子(302)的底部与罐体(301)的顶部之间设置有密封板,密封板的底部固定连接有过滤筒(303),所述过滤筒(303)的形状为方形筒状,所述罐体(301)的底部中间设置有排污管(306),所述排污管(306)的中部设置有阀门,所述过滤筒(303)的底部连通有出料管(305),所述出料管(305)的另一端穿出罐体(301)的底部,所述罐体(301)的侧壁连通有进料管(304);
所述罐体(301)的内侧壁设置有清理组件(308),所述清理组件(308)包括两个支撑杆(309),两个所述支撑杆(309)的相对面两端均设置有滚筒(310),两个所述滚筒(310)的表面传动连接有一个皮带(311),所述皮带(311)的外表面均匀设置有毛刷(312),一个所述滚筒(310)的动力输入轴传动连接有水压马达(313),所述水压马达(313)的后端与支撑杆(309)的侧面固定连接,两个所述支撑杆(309)的外侧壁两端均铰接有连杆(314),所述连杆(314)的另一端与罐体(301)的内壁侧面铰接,所述连杆(314)的中部铰接有水压缸(315),所述水压缸(315)的另一端与罐体(301)的内壁侧面铰接,两个所述支撑杆(309)的顶端固定连接有一个支撑板(316),所述支撑板(316)的底部设置有喷嘴(317),所述罐体(301)的侧壁连通有冲洗管(307),所述冲洗管(307)分别与水压马达(313)的进液口和水压缸(315)的进液口连通;所述水压马达(313)的出水口通过管路与喷嘴(317)的进水口流体导通;
当反应完毕,且原料降温后,将密封盖(102)打开,并将排料管(105)中部的阀门打开,将原料输入过滤组件(3),原料通过进料管(304)进入过滤组件(3),并在滤网的作用下,进行过滤,过滤后的液体通过出料管(305)排出,固体颗粒存留在罐体(301)与过滤筒(303)之间;当需要排放颗粒物时,打开排污管(306)中部的阀门,并向进料管(304)输入清水,同时向冲洗管(307)输入高压水,水压缸(315)在水压的作用下伸长,推动连杆(314)展开,使清理组件(308)靠近过滤筒(303),并使毛刷(312)贴着过滤筒(303)的侧壁,水压马达(313)在高压水的驱动下转动,水压马达(313)驱动滚筒(310)转动,带动皮带(311)不断的向前滚动,使毛刷(312)对过滤筒(303)的侧壁进行清理。
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