CN113351139A - 一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备及方法 - Google Patents
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Abstract
一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，其特征在于，包括通过管路依次连接的进料预混合系统和预反应系统，其特征在于还包括多级分解及出料系统，多级分解及出料系统通过管路连接在预反应系统后部。本发明还提供了一种使用上述设备生产粗酚的方法。本发明中预反应器与多级分解及出料系统中的多个分解塔均为反应容器，且通过多次加入硫酸与未反应完物料混合以进行进一步反应，能够让粗酚钠与硫酸充分发生反应，解决了连续硫酸分解工艺由于混合不均匀导致产品分解不完全的问题，能为下游的粗酚精制生产提供可靠的原料，同时也为后续的含酚废水处理减少处理负荷。
Description
技术领域
本发明属于煤焦化生产领域，尤其涉及一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备及方法。
背景技术
关于酚钠盐的分解工艺，目前一般采用硫酸分解工艺、二氧化碳分解工艺。一般的，酚钠盐连续硫酸分解工艺，主要是将稀硫酸和酚钠盐通过管道混合器后进入分解硫酸分解槽或者分解塔，然后将分离出来的粗酚经水洗后送入粗酚槽，完成分解过程。但是，在使用上述连续硫酸分解工艺实际生产过程中，会出现混合不均匀的现象，造成粗酚产品分解不完全，导致后续粗酚精制分离困难，最终产品不合格。
发明内容
本发明目的在于提供一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，以解决粗酚产品分解不完全的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，具体技术方案如下：
一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，包括通过管路依次连接的进料预混合系统和预反应系统，其特征在于还包括多级分解及出料系统，多级分解及出料系统通过管路连接在预反应系统后部。
所述多级分解及出料系统包括两级以上相互串联的分解装置和出料装置，各级分解装置之间由伴热管路连接，各级分解装置与出料装置之间由伴热管路连接。
所述进料预混合系统包括依次连接的净酚钠缓冲罐，净酚钠出料泵和第一管道混合器，第一管道混合器的入口同时与硫酸进料装置相连接。
所述预反应系统包括依次连接的预反应器和预反应器出料泵，预反应器出料泵后部连接多级分解及出料系统。
所述多级分解及出料系统包括依次连接的多个分解塔，各分解塔上部均设有粗酚出料口，各粗酚出料口通过管路与粗酚缓冲罐连接；各分解塔中部设有进料口，上述预反应器出料泵出口通过管路与第一分解塔的进料口连接；各分解塔底部设有物料出料口，物料出料口分别连接有分解塔出料泵；每两个分解塔之间的连接管路上设有一个管道混合器，各分解塔出料泵出口与管道混合器入口连接，管道混合器入口同时与硫酸进料装置相连接，用于各分解塔底部反应剩余物料与硫酸再次混合进行进一步反应。各管道混合器出口与下一个分解塔进料口连接。
最后一个分解塔出料泵与钠盐废水罐相连接，钠盐废水罐用于临时储存经过充分反应的钠盐废水。
进一步，各分解塔上部的粗酚出料口与粗酚缓冲罐之间通过伴热管路连接。
进一步，各分解塔底部的物料出料口与下一个分解塔进料口之间通过伴热管路连接。
上述伴热管路可防止物料在管路中输送时发生冷却，造成反应产物硫酸钠发生结晶现象影响管路通畅，同时可以保证各分解塔内部反应的温度。
更进一步，所述多级分解系统包括依次连接的两个分解塔，两个分解塔之间的连接管路上设有一个管道混合器
本发明另一个目的在于，还提供了一种使用上述设备生产粗酚的方法，其具体步骤包括：
步骤一、将酚钠盐与稀硫酸经过进料预混合系统进行预混合；
步骤二、经进料预混合系统的预混合的反应物料送入预反应系统中经搅拌充分混合，发生预反应；
步骤三、在预反应系统中经过预反应的物料送入分解装置中进行分解反应，反应得到的粗酚送入出料装置；
步骤四、将最后一级分解装置底部反应完全的物料排出。
进一步，生产粗酚的方法具体步骤包括：
步骤一、将酚钠盐与稀硫酸经过进料预混合系统进行预混合；
步骤二、经进料预混合系统的预混合的反应物料送入预反应系统中经搅拌充分混合，发生预反应；
步骤三、在预反应系统中经过预反应的物料送入分解装置中进行分解反应，反应得到的粗酚通过伴热管路送入出料装置；
步骤四、将最后一级分解装置底部反应完全的物料排出。
进一步，生产粗酚的方法的具体步骤包括：
步骤一、将酚钠盐与稀硫酸经过进料预混合系统进行预混合；
步骤二、经进料预混合系统的预混合的反应物料送入预反应系统中经搅拌充分混合，发生预反应；
步骤三、在预反应系统中经过预反应的物料送入第一级分解装置中进行分解反应，反应得到的粗酚送入出料装置；
步骤四、将第一级分解装置中反应未完全物料与稀硫酸进行二次预混合，将预混合后的物料送入第二级分解装置中进行分解反应，反应得到的粗酚送入出料装置；
步骤五、将第二级分解装置底部反应完全的物料排出。
更进一步，生产粗酚的方法的具体步骤包括：
步骤一、将酚钠盐与稀硫酸经过进料预混合系统进行预混合；
步骤二、经进料预混合系统的预混合的反应物料送入预反应系统中经搅拌充分混合，发生预反应；
步骤三、在预反应系统中经过预反应的物料送入第一级分解装置中进行分解反应，反应得到的粗酚通过伴热管路送入出料装置；
步骤四、将第一级分解装置中反应未完全物料与稀硫酸进行二次预混合，将预混合后的物料通过伴热管路送入第二级分解装置中进行分解反应，反应得到的粗酚通过伴热管路送入出料装置；
步骤五、将第二级分解装置底部反应完全的物料排出。
再进一步，上述一种生产粗酚的方法，预反应器、第一分解塔、第二分解塔分别产出粗酚总量的约30％、50％和20％。
本发明的一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备及方法具有以下优点：
1.通过多次加入硫酸与未反应完物料混合以进行进一步反应，使酚钠盐充分反应生成粗酚，提高了反应收率，能为下游的粗酚精制生产提供可靠的原料，同时也为后续的含酚废水的处理减少处理负荷。
2.预反应器与各分解塔均为发生反应的场所，省去了专门的反应器，提高了反应效率。
3.连接各分解塔的管路均为伴热管路，可以防止物料输送过程中温度降低，使得反应产物硫酸钠发生结晶影响管路通畅，同时可以保证各分解塔中的反应温度。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明的一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备示意图；
图中标记说明：1、净酚钠缓冲罐；2、净酚钠出料泵；3、第一管道混合器；4、预反应器；5、预反应器出料泵；6、第一分解塔；7、分解塔出料泵；8、第二管道混合器；9、第二分解塔；10、分解塔出料泵；11、钠盐废水罐；12、粗酚缓冲罐；13、硫酸进料装置；14、硫酸进料装置；15、伴热管路；16、伴热管路
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，本发明一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，包括依次连接的进料预混合系统、预反应系统，以及多级分解及出料系统。
进料预混合系统包括依次连接的净酚钠缓冲罐1，净酚钠出料泵2和第一管道混合器3，第一管道混合器的入口同时与硫酸进料装置13相连接。
预反应系统包括依次连接的预反应器4和预反应器出料泵5，预反应器出料泵5后部连接多级分解及出料系统。
多级分解及出料系统包括依次连接的第一分解塔6和第二分解塔9，各分解塔上部均设有粗酚出料口，各粗酚出料口通过管路与粗酚缓冲罐12连接；各分解塔中部设有进料口，上述预反应器出料泵5的出口通过管路与第一分解塔的进料口连接；两个分解塔底部设有物料出料口，物料出料口分别连接有分解塔出料泵7和10；两个分解塔之间连接管路上设有第二管道混合器，第一分解塔出料泵出口与第二管道混合器入口连接，第二管道混合器入口同时与硫酸进料装置14相连接，用于各分解塔底部反应剩余物料与硫酸再次混合进行进一步反应。第二管道混合器出口与第二分解塔进料口连接。
分解塔出料泵10与钠盐废水罐11相连接，钠盐废水罐11用于临时储存经过充分反应的钠盐废水。
上述多级分解与出料系统中，第一分解塔和第二分解塔上部的粗酚出料口与粗酚缓冲罐12之间的连接管路为伴热管路15。
上述多级分解与出料系统中，第一分解塔底部的物料出料口与第二分解塔进料口之间的连接管路为伴热管路16。
一种使用上述设备生产粗酚的方法，其具体步骤包括：
将酚钠盐溶液与稀硫酸分别通过泵送至第一管道混合器进行预混合；
经第一管道混合器3预混合的反应物料通过泵送入预反应器4，启动搅拌器，物料充分混合，进行反应；
在预反应器4中预反应后的物料通过预反应器出料泵5送入第一分解塔6中进行分解反应，反应后的粗酚经第一分解塔6上部的出料口通过自流方式经过伴热管路送入粗酚缓冲罐12；
将第一分解塔6中反应未完全的物料从第一分解塔6底部物料出料口排出，通过分解塔出料泵7经过伴热管路送至管道混合器8，与泵入管道混合器8的稀硫酸进行二次预混合；
将经过管道混合器8二次预混合的反应物料经过伴热管路送入第二分解塔9中进行分解反应，反应后的粗酚经第二分解塔9上部的出料口通过自流方式经过伴热管路送入粗酚缓冲罐12；
将第二分解塔9底部的物料通过分解塔出料泵10排入钠盐废水罐11中。
使用上述方法生产粗酚过程中，预反应器、第一分解塔、第二分解塔分别产出粗酚总量的约30％、50％和20％。
本发明增加了一台预反应器，该预反应器与多级分解及出料系统中的多个分解塔均为反应容器，能够让酚钠盐与硫酸充分发生反应生成粗酚，解决了连续硫酸分解工艺由于混合不均匀导致产品分解不完全的问题，能为下游的粗酚精制生产提供可靠的原料，同时也为后续的含酚废水处理减少处理负荷。以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，包括通过管路依次连接的进料预混合系统和预反应系统，其特征在于还包括多级分解及出料系统，多级分解及出料系统通过管路连接在预反应系统后部。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，其特征在于，多级分解及出料系统包括两级以上相互串联的分解装置和出料装置，各级分解装置之间由伴热管路连接，各级分解装置与出料装置之间由伴热管路连接。
3.根据权利要求2所述的一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，其特征在于，进料预混合系统包括依次连接的净酚钠缓冲罐(1)，净酚钠出料泵(2)和第一管道混合器(3)，第一管道混合器(3)的入口同时与硫酸进料装置(13)相连接；预反应系统包括依次连接的预反应器(4)和预反应器出料泵(5)，预反应器出料泵(5)后部连接多级分解及出料系统。
4.根据权利要求2所述的一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，其特征在于，分解装置为依次连接的多个分解塔(6，9)，各分解塔底部设有物料出料口，物料出料口分别连接有分解塔出料泵(7，10)；出料装置为粗酚缓冲罐(12)。
5.根据权利要求4所述的一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，其特征在于，每两个分解塔之间的连接管路上设有一个管道混合器(8)，各分解塔出料泵(7，10)出口与管道混合器(8)入口连接，管道混合器(8)入口同时与硫酸进料装置(14)相连接，用于各分解塔底部反应剩余物料与硫酸再次混合进行进一步反应。
6.根据权利要求5所述的一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，其特征在于，多个分解塔(6，9)中部均设有进料口，预反应器出料泵(5)出口通过管路与第一分解塔(6)的进料口连接；多个分解塔(6，9)上部均设有粗酚出料口，各粗酚出料口通过管路与粗酚缓冲罐(12)连接；最后一个分解塔出料泵(10)与钠盐废水罐(11)连接。
7.根据权利要求6所述的一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，其特征在于，各分解塔(6，9)上部的粗酚出料口与粗酚缓冲罐(12)之间通过伴热管路(15)连接，各分解塔底部的物料出料口与下一个分解塔进料口之间通过伴热管路(16)连接。
8.根据权利要求4所述的一种硫酸分解酚钠盐生产粗酚的设备，其特征在于，包括两个分解塔，两个分解塔之间的连接管路上设有管道混合器(8)。
9.一种利用根据权利要求1所述的设备生产粗酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将酚钠盐与稀硫酸经过进料预混合系统进行预混合；
步骤二、经进料预混合系统的预混合的反应物料送入预反应系统中经搅拌充分混合，发生预反应；
步骤三、在预反应系统中经过预反应的物料送入分解装置中进行分解反应，反应得到的粗酚送入出料装置；
步骤四、将最后一级分解装置底部反应完全的物料排出。
10.根据权利要求9所述的一种生产粗酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将酚钠盐与稀硫酸经过进料预混合系统进行预混合；
步骤二、经进料预混合系统的预混合的反应物料送入预反应系统中经搅拌充分混合，发生预反应；
步骤三、在预反应系统中经过预反应的物料送入第一级分解装置中进行分解反应，反应得到的粗酚送入出料装置；
步骤四、将第一级分解装置中反应未完全物料与稀硫酸进行二次预混合，将预混合后的物料送入第二级分解装置中进行分解反应，反应得到的粗酚送入出料装置；
步骤五、将第二级分解装置底部反应完全的物料排出。
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