CN112774580A - 一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，包括用于氯乙烷合成的反应器壳体，所述反应器壳体外侧安装有原料添加时防止内部混合气体逸出的盘管进料装置，且反应器壳体内安装有用于催化剂均匀混合的喷射装置，本发明利用盘管进料装置实现对气体原料及液体原料的注入，并配合防逸出件及气压调节件的使用，使得原料注入时，能避免因反应器内反应产生高压使得内部气体逸出，提高反应合成的效率，同时催化剂的喷射注入，能够实现在反应器内更加均匀的喷入，达到混合均匀的目的。

Description

一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置

技术领域

本发明涉及氯乙烷合成反应器技术领域，具体为一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置。

背景技术

氯乙烷合成反应器是一种比较典型的液相催化塔式反应器，设备外观为立式化工分离塔的外形，区别于普通精馏塔的是，在塔身上半段有两层换热介质进出水总管，总管环周分布为12~16组换热管进出设备，每组换热管均有三阀组独立控制，外加单管交出清洗置换口。

现有的氯乙烷的合成工艺中，一般采用浓盐酸与乙醇在反应器内经催化发生反应或者用气相乙醇与气相氯化氢一起进入反应器进行反应，反应有气+气+液多种相态进料混合，以及气-气混合反应，针对此情况，现有的氯乙烷合成反应器大多满足气相进料及液相进料，但是由于氯乙烷的合成为放热反应，在加入原料时，由于反应器内温度高，会使的压强增大，使得在添加原料时，内部气态的混合气存在逸出现象，影响反应的进行及反应产物的产量，为此，我们提出一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氯乙烷合成原料通入时，避免反应器内气体逸出的氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，包括用于氯乙烷合成的反应器壳体，所述反应器壳体外侧安装有原料添加时防止内部混合气体逸出的盘管进料装置，且反应器壳体内安装有用于催化剂均匀混合的喷射装置。

优选的，所述盘管进料装置设有两个，且分布在反应器壳体两侧，所述盘管进料装置包括防逸出进料管和环形盘管，所述防逸出进料管安装在反应器壳体上，且内端与环形盘管连通，所述环形盘管外侧安装有多个喷射管，通过环形盘管的设计，使得原料能够更加充分均匀的充入。

优选的，所述防逸出进料管包括连接管和凸形管，所述连接管外侧与环形盘管两端连通，且连接管一端与凸形管连通，所述连接管内安装有防逸出件，且凸形管内安装有注气管，所述注气管与凸形管之间安装有气压调节件。

优选的，所述防逸出件包括支撑板，所述支撑板固定在连接管内，且支撑板内固定有移动柱，所述移动柱外侧滑动套接有密封板，所述移动柱外侧套有防逸弹簧，且防逸弹簧两端分别与密封板和支撑板接触，通过防逸出件实现防止反应器壳体内气体的逸出。

优选的，所述气压调节件包括调节环，所述调节环位于注气管和凸形管之间，且调节环外侧和内侧分别与凸形管内壁及注气管外壁接触，所述调节环内滑动插接有多个滑动杆，且多个滑动杆一端与凸形管内侧固定，另一端固定有连接块，所述连接块外端分别与凸形管和注气管固定，多个所述滑动杆外侧均套有调节弹簧，且调节弹簧两端分别与调节环和连接块接触，所述注气管内安装有导入件，通过气压调节件实现对凸形管内气压的调节，使得再注入原料时，避免反应器壳体内气体的逸出及外界气体的引入。

优选的，所述导入件包括导入板，所述导入板安装与注气管内，且导入板内开有通孔，所述通孔内滑动插有通入管，且通入管与注气管外端固定，所述导入板内侧固定有两个安装块，且两个安装块内安装有带有转轴的挡板，所述挡板的两侧转轴上均套有扭转弹簧，且扭转弹簧两端分别与安装块和挡板固定，所述导入板一端螺纹插接有导入丝杆，且导入丝杆两端均通过轴承与注气管两端转动连接，所述注气管内端固定有导入电机，且导入电机输出端与导入丝杆一端固定，所述导入板一端滑动插接有稳定杆，且稳定杆两端分别与注气管两端固定，通过导入件实现对原料的导入。

优选的，所述喷射装置包括预装桶，所述预装桶通过支架安装在反应器壳体内，且预装桶外侧安装有注入管，所述预装桶底部两端均安装有输料管，并通过输料管连通有凸形喷射管，所述凸形喷射管内安装有排料件，通过喷射装置能够预先对催化剂进行装填，然后可以实现源源不断的往反应壳体内喷射。

优选的，所述排料件包括排料丝杆，所述排料丝杆两端均通过轴承分别与凸形喷射管两端转动连接，且凸形喷射管顶部固定有排料电机，所述排料电机输出端与排料丝杆一端固定，且排料丝杆外侧螺纹套接有活塞套，所述活塞套内滑动插接有限位杆，且限位杆两端分别与凸形喷射管顶部和底部两端固定，所述活塞套直径与凸形喷射管较小内径一致，且凸形喷射管小内经端外壁等角度开有多个喷射孔，利用排料件能够加速催化剂在凸形喷射管内的喷出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用盘管进料装置实现对气体原料及液体原料的注入，并配合防逸出件及气压调节件的使用，使得原料注入时，能避免因反应器内反应产生高压使得内部气体逸出，提高反应合成的效率，同时催化剂的喷射注入，能够实现在反应器内更加均匀的喷入，达到混合均匀的目的。

附图说明

图1为本发明外形结构示意图；

图2为本发明反应器壳体局部剖视内部结构示意图；

图3为本发明盘管进料装置局部剖视结构示意图；

图4为本发明防逸出进料管局部剖视结构示意图；

图5为本发明导入件局部剖视结构示意图；

图6为本发明通入管与通孔位置关系示意图；

图7为本发明喷射装置结构示意图；

图8为本发明凸形喷射管局部剖视内部结构示意图。

图中：1-反应器壳体；2-盘管进料装置；3-喷射装置；4-防逸出进料管；5-环形盘管；6-喷射管；7-连接管；8-凸形管；9-防逸出件；10-注气管；11-气压调节件；12-支撑板；13-移动柱；14-密封板；15-防逸弹簧；16-调节环；17-滑动杆；18-连接块；19-导入件；20-导入板；21-通孔；22-通入管；23-安装块；24-挡板；25-扭转弹簧；26-导入丝杆；27-导入电机；28-稳定杆；29-预装桶；30-输料管；31-凸形喷射管；32-排料件；33-排料丝杆；34-排料电机；35-活塞套；36-限位杆；37-喷射孔；38-调节弹簧。

具体实施方式

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。

请参阅图1-8，图示中的一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，包括用于氯乙烷合成的反应器壳体1，所述反应器壳体1外侧安装有原料添加时防止内部混合气体逸出的盘管进料装置2，盘管进料装置2主要安装在反应器壳体1底端，且反应器壳体1内安装有用于催化剂均匀混合的喷射装置3。

其中，盘管进料装置2设有两个，两个盘管进料装置2中上端的一个用于气体的进料注射，下端的一个用于液体的进料注射，且分布在反应器壳体1两侧，所述盘管进料装置2包括防逸出进料管4和环形盘管5，环形盘管5外壁设有安装支架，并与反应器壳体1内壁固定，所述防逸出进料管4安装在反应器壳体1上，且内端与环形盘管5连通，所述环形盘管5外侧安装有多个喷射管6，两个环形盘管5上的喷射管6相互喷射；

防逸出进料管4包括连接管7和凸形管8，所述连接管7外侧与环形盘管5两端连通，且连接管7一端与凸形管8连通，所述连接管7内安装有防逸出件9，且凸形管8内安装有注气管10，所述注气管10与凸形管8之间安装有气压调节件11，防逸出件9能够避免反应器壳体1内混合气体的逸出，气压调节件11可以调节凸形管8内的气压，便于原料的输入；

防逸出件9包括支撑板12，所述支撑板12固定在连接管7内，且支撑板12内固定有移动柱13，所述移动柱13外侧滑动套接有密封板14，所述移动柱13外侧套有防逸弹簧15，且防逸弹簧15两端分别与密封板14和支撑板12接触，密封板14直径小于连接管7内径，大于凸形管8小端口内径，且密封板14与凸形管8的接触面贴合有橡胶垫，提高气密效果；

气压调节件11包括调节环16，所述调节环16位于注气管10和凸形管8之间，且调节环16外侧和内侧分别与凸形管8内壁及注气管10外壁接触，所述调节环16内滑动插接有多个滑动杆17，且多个滑动杆17一端与凸形管8内侧固定，另一端固定有连接块18，所述连接块18外端分别与凸形管8和注气管10固定，多个所述滑动杆17外侧均套有调节弹簧38，且调节弹簧38两端分别与调节环16和连接块18接触，所述注气管10内安装有导入件19，调节环16在凸形管8内移动，从而能够凸形管8与注气管10之间间隙大小的调节，从而实现对气压的调节；

导入件19包括导入板20，所述导入板20安装与注气管10内，且导入板20内开有通孔21，所述通孔21内滑动插有通入管22，且通入管22与注气管10外端固定，所述导入板20内侧固定有两个安装块23，且两个安装块23内安装有带有转轴的挡板24，所述挡板24的两侧转轴上均套有扭转弹簧25，且扭转弹簧25两端分别与安装块23和挡板24固定，所述导入板20一端螺纹插接有导入丝杆26，且导入丝杆26两端均通过轴承与注气管10两端转动连接，所述注气管10内端固定有导入电机27，且导入电机27输出端与导入丝杆26一端固定，所述导入板20一端滑动插接有稳定杆28，且稳定杆28两端分别与注气管10两端固定，通过导入电机27转动，带动导入丝杆26转动，从而实现对导入板20的推送，实现对注气管10内气体或者液体的注入；

防逸出进料原理：在进行气体注入时，人员先通过通入管22尾端与外接气管连通，然后通过外接气管进行气体的注入，在注入时，先将注气管10内填充满，然后注气管10内压强增大，使得调节环16会向后移动，从而提高注气管10与凸形管8之间间隙的空间，实现气压的调节，直至调节环16移动至凸形管8尾端，之后停止注入气体，然后再通过导入电机27转动，带动导入丝杆26转动，实现对导入板20的移动，将注气管10内气体进行挤压，使得其内部压强增大，直至推开密封板14，使气体涌入环形盘管5，并通过喷射管6喷出，在注气管10挤压产生的气体压强小于防逸弹簧15的弹力时，会使得密封板14抵住凸形管8避免反应器内气压逸出，然后通过导入电机27将导入板20退回，此时再调节弹簧38的作用下，使得调节环16回退，进行气压调节，避免外界气体涌入，同时通入管22顶开通孔21，再循环注气，重复动作进行气体的添加。

另外，喷射装置3包括预装桶29，所述预装桶29通过支架安装在反应器壳体1内，且预装桶29外侧安装有注入管，所述预装桶29底部两端均安装有输料管30，并通过输料管30连通有凸形喷射管31，所述凸形喷射管31内安装有排料件32，喷射装置3实现对催化剂的预充入及后续的注入；

排料件32包括排料丝杆33，所述排料丝杆33两端均通过轴承分别与凸形喷射管31两端转动连接，且凸形喷射管31顶部固定有排料电机34，所述排料电机34输出端与排料丝杆33一端固定，且排料丝杆33外侧螺纹套接有活塞套35，所述活塞套35内滑动插接有限位杆36，且限位杆36两端分别与凸形喷射管31顶部和底部两端固定，所述活塞套35直径与凸形喷射管31较小内径一致，且凸形喷射管31小内经端外壁等角度开有多个喷射孔37，活塞套35的之间与凸形喷射管31底端内径一致，但小于凸形喷射管31顶端内径，使得活塞套35在移动到凸形喷射管31顶端时，催化剂能够流入凸形喷射管31内，并通过活塞套35的推入实现注射进去；

催化剂注入原理：首先通过注入管将催化剂预先注入预装桶29内，然后再通过活塞套35移动至凸形喷射管31顶端，使得预装桶29内催化剂通过输料管30流入凸形喷射管31内，之后通过排料电机34转动，带动活塞套35向下移动，实现将催化剂通过多个喷射孔37排出，达到混合均匀的目的。

本方案中，在人员进行原料通入时，将气体注射管或者液体注射管与通入管22外端连通，然后进行原料的注入，利用气压调节件11及导入件19的配合作用，实现将原料的注入，并通过防逸出件9实现防止反应器壳体1内混合气体的逸出，提高反应合成的效率，同时催化剂的喷射注入，能够实现在反应器内更加均匀的喷入，达到混合均匀的目的。

本方案中，导入电机27优选Y80M1-2型号，排料电机34优选Y80M2-2型号，电动机的供电接口通过开关连接供电系统，电机运行电路为常规电机正反转控制程序，电路运行为现有常规电路，本方案中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，包括用于氯乙烷合成的反应器壳体（1），其特征在于：所述反应器壳体（1）外侧安装有原料添加时防止内部混合气体逸出的盘管进料装置（2），且反应器壳体（1）内安装有用于催化剂均匀混合的喷射装置（3）。

2.根据权利要求1所述的一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，其特征在于：所述盘管进料装置（2）设有两个，且分布在反应器壳体（1）两侧，所述盘管进料装置（2）包括防逸出进料管（4）和环形盘管（5），所述防逸出进料管（4）安装在反应器壳体（1）上，且内端与环形盘管（5）连通，所述环形盘管（5）外侧安装有多个喷射管（6）。

3.根据权利要求2所述的一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，其特征在于：所述防逸出进料管（4）包括连接管（7）和凸形管（8），所述连接管（7）外侧与环形盘管（5）两端连通，且连接管（7）一端与凸形管（8）连通，所述连接管（7）内安装有防逸出件（9），且凸形管（8）内安装有注气管（10），所述注气管（10）与凸形管（8）之间安装有气压调节件（11）。

4.根据权利要求3所述的一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，其特征在于：所述防逸出件（9）包括支撑板（12），所述支撑板（12）固定在连接管（7）内，且支撑板（12）内固定有移动柱（13），所述移动柱（13）外侧滑动套接有密封板（14），所述移动柱（13）外侧套有防逸弹簧（15），且防逸弹簧（15）两端分别与密封板（14）和支撑板（12）接触。

5.根据权利要求4所述的一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，其特征在于：所述气压调节件（11）包括调节环（16），所述调节环（16）位于注气管（10）和凸形管（8）之间，且调节环（16）外侧和内侧分别与凸形管（8）内壁及注气管（10）外壁接触，所述调节环（16）内滑动插接有多个滑动杆（17），且多个滑动杆（17）一端与凸形管（8）内侧固定，另一端固定有连接块（18），所述连接块（18）外端分别与凸形管（8）和注气管（10）固定，多个所述滑动杆（17）外侧均套有调节弹簧（38），且调节弹簧（38）两端分别与调节环（16）和连接块（18）接触，所述注气管（10）内安装有导入件（19）。

6.根据权利要求5所述的一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，其特征在于：所述导入件（19）包括导入板（20），所述导入板（20）安装与注气管（10）内，且导入板（20）内开有通孔（21），所述通孔（21）内滑动插有通入管（22），且通入管（22）与注气管（10）外端固定，所述导入板（20）内侧固定有两个安装块（23），且两个安装块（23）内安装有带有转轴的挡板（24），所述挡板（24）的两侧转轴上均套有扭转弹簧（25），且扭转弹簧（25）两端分别与安装块（23）和挡板（24）固定，所述导入板（20）一端螺纹插接有导入丝杆（26），且导入丝杆（26）两端均通过轴承与注气管（10）两端转动连接，所述注气管（10）内端固定有导入电机（27），且导入电机（27）输出端与导入丝杆（26）一端固定，所述导入板（20）一端滑动插接有稳定杆（28），且稳定杆（28）两端分别与注气管（10）两端固定。

7.根据权利要求6所述的一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，其特征在于：所述喷射装置（3）包括预装桶（29），所述预装桶（29）通过支架安装在反应器壳体（1）内，且预装桶（29）外侧安装有注入管，所述预装桶（29）底部两端均安装有输料管（30），并通过输料管（30）连通有凸形喷射管（31），所述凸形喷射管（31）内安装有排料件（32）。

8.根据权利要求7所述的一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置，其特征在于：所述排料件（32）包括排料丝杆（33），所述排料丝杆（33）两端均通过轴承分别与凸形喷射管（31）两端转动连接，且凸形喷射管（31）顶部固定有排料电机（34），所述排料电机（34）输出端与排料丝杆（33）一端固定，且排料丝杆（33）外侧螺纹套接有活塞套（35），所述活塞套（35）内滑动插接有限位杆（36），且限位杆（36）两端分别与凸形喷射管（31）顶部和底部两端固定，所述活塞套（35）直径与凸形喷射管（31）较小内径一致，且凸形喷射管（31）小内经端外壁等角度开有多个喷射孔（37）。

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