CN201065389Y - 用废旧有机玻璃生产甲基丙烯酸甲酯的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用废旧有机玻璃生产甲基丙烯酸甲酯(MMA)的装置，其裂解装置包括一个带油浴夹套的密闭裂解反应锅，用管道通过冷凝器将密闭裂解反应锅连接粗品收集罐，在粗品收集罐的上方连接冷凝器，在密闭裂解反应锅中安装搅拌器；蒸馏装置包括一个带油浴夹套的密闭蒸馏反应锅，用管道通过冷凝器将密闭蒸馏反应锅连接精品收集罐，在精品收集罐的上方连接冷凝器；或将粗品、精品收集罐的冷凝器去除，改为连接两个减压冷井。该装置的特点是原料可以在完全密闭的设备中加热、输送、冷凝、收集，完成裂解、蒸馏全过程。在密闭条件下裂解有机玻璃并将其再生为甲基丙烯酸甲酯，有效控制MMA气体的产生和逸出，达到了绿色工艺设备的要求。

Description

用废旧有机玻璃生产甲基丙烯酸甲酯的装置

技术领域

本实用新型属于化工或环保技术领域，涉及一种应用于化学工业的具环保功能的设备。特别是一种用于废旧有机玻璃的密闭裂解回用的装置。

背景技术

废旧有机玻璃裂解再生为甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一种资源再生过程，属于循环经济的典型，但在以往的生产过程中，由于生产工艺的落后，再生过程中又造成了严重的二次环境污染，主要表现了对周围大气的污染，形成MMA特有的恶臭。为此，有必要设计一种不造成二次环境污染的绿色生产工艺以及配套装置。废旧有机玻璃裂解再生为甲基丙烯酸甲酯(MMA)的工艺通常有以下两个过程：1、高温裂解过程：在较高的温度下(300℃～400℃)，使废旧有机玻璃(PMMA)裂解成粗MMA单体。2、粗MMA精制过程：将裂解所得的粗MMA单体经蒸馏后，得到高纯度的MMA单体。这两个生产过程中均有废气的产生和无组织排放，造成二次环境污染。我们分析了恶臭产生的原因是由于废旧有机玻璃在裂解及蒸馏过程中产生MMA中的气体没有完全冷凝成液体，同时整个裂解及蒸馏装置的气密性不严，导致一部分MMA气体无组织逸出，形成了恶心的恶臭。

发明内容

本设计的目的是解决废旧有机玻璃裂解再生为甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺中的环境污染问题，为此，提供一种在密闭条件下裂解废旧有机玻璃并将其再生为甲基丙烯酸甲酯(MMA)的装置。

用废旧有机玻璃生产甲基丙烯酸甲酯的装置包括：裂解装置和蒸馏装置。

如图1所示：裂解装置包括一个带油浴夹套(2)的密闭裂解反应釜(1)，用管道将冷凝器(4)及密闭裂解反应釜(1)连接至粗品收集罐(5)，在粗品收集罐(5)的放空处上方连接冷凝器(6)；密闭裂解反应釜(1)安装一个搅拌装置(3)。可以解决在常压状态的裂解工艺。

如图2所示：蒸馏装置包括一个带夹套(8)的密闭蒸馏反应釜(7)，经蒸馏塔(9)，用管道连接冷凝器(10)至精品收集罐(11)，在精品收集罐(11)的放空处上方连接冷凝器(12)。可以解决在常压状态的蒸馏工艺。

如图3所示：在图1方案的基础上，将裂解装置粗品收集罐(5)上方连接的冷凝器(6)去除，改为连接两个冷井(18)、(20)，在两个冷井(18)、(20)之间用密封管道连接一个真空泵(19)，在冷井(20)的放空处上方连接冷凝器(21)，形成如图3所示的裂解装置。可以解决在减压状态的裂解工艺。

如图4所示：在图2方案的基础上，将蒸馏装置精品收集罐(11)上方连接的冷凝器(12)去除，改为连接两个冷井(27)、(29)，在两个冷井(27)、(29)之间用密封管道连接一个真空泵(28)，在冷井(29)的放空处上方连接冷凝器(30)，形成如图4所示的蒸馏装置。可以解决在减压状态的蒸馏工艺。

以下通过应用本设计的工艺进一步描述本设计的装置：

一、常压裂解工艺：将废旧有机玻璃原料投入带油浴夹套(2)的密闭蒸馏反应釜(1)，经高温油浴加热、密闭搅拌，使其裂解成粗MMA气体，将裂解所得的粗MMA气体通过管道进入冷凝器(4)，冷却后进入粗品收集罐(5)，极少量的MMA残留尾气经收集罐放空处上方连接的冷凝器(6)冷凝成MMA液体回收。

二、常压蒸馏工艺：将裂解所得的粗MMA通过密闭管道进入蒸馏装置的密闭蒸馏反应釜(7)，经过蒸馏塔(9)精馏，MMA气体通过管道进入冷凝器(10)冷却后，精制成高纯度的MMA，进入精品收集罐(11)收集，极少量的MMA残留尾气经收集罐(11)放空处上方连接的冷凝器(12)冷凝成MMA液体回收。

三、减压裂解工艺：将废旧有机玻璃原料投入带油浴夹套(14)的密闭蒸馏反应釜(13)，经高温油浴加热、密闭搅拌，用真空泵(19)经前后冷井(18)、(20)真空抽气，使其减压裂解成粗MMA气体，将裂解所得的粗MMA气体通过管道进入冷凝器(16)，冷却后进入粗品收集罐(17)，极少量的MMA残留尾气经收集罐放空处上方连接的冷凝器(21)冷凝成MMA液体回收。

四、减压蒸馏工艺：将裂解所得的粗MMA通过密闭管道进入蒸馏装置的密闭蒸馏反应釜(22)，用真空泵(28)经前后冷井(27)、(29)真空抽气，经过蒸馏塔(24)减压蒸馏，MMA气体通过管道进入冷凝器(25)冷却后，精制成高纯度的MMA，进入精品收集罐(26)收集，极少量的MMA残留尾气经冷井(29)放空处上方连接的冷凝器(30)冷凝成MMA液体回收。

本设计提供的这种在密闭条件下裂解废旧有机玻璃并将其再生为甲基丙烯酸甲酯(MMA)的装置，对这两个过程的废气的产生和排放进行了有效控制，从而达到绿色生产。

本设计采用的装置以及使用该装置的工艺有效控制了MMA恶臭气体的产生和逸出，达到了绿色工艺的要求。

附图说明

图1为常压裂解装置的设备及其连接示意图。图中：1、裂解反应釜，2、油浴夹套，3、搅拌器，4、冷凝器，5、粗品收集罐，6、放空管上的冷凝器。

图2为常压蒸馏装置的设备及其连接示意图。图中：7、蒸馏反应釜，8、夹套，9、蒸馏塔、10、冷凝器，11、精品收集罐，12、放空管上的冷凝器。

图3为减压裂解装置的设备及其连接示意图。图中：13、裂解反应釜，14、油浴夹套，15、搅拌器，16、冷凝器，17、粗品收集罐，18、冷井，19、真空泵，20、冷井，21、冷凝器。

图4为减压蒸馏装置的设备及其连接示意图示意图。图中：22、蒸馏反应釜，23、夹套，24、蒸馏塔，25、冷凝器，26、精品收集罐，27、冷井，28、真空泵，29、冷井，30、冷凝器。

图5为使用本发明装置的常压工艺流程图。

图6为使用本发明装置的减压工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

本工艺裂解装置的详细说明，参见附图1、附图3：

1、为避免废气的产生，对整个裂解装置进行了密封连接处理，确保不泄漏。将安装好的裂解装置经真空泵抽气后，关闭相应阀门经24小时后，确保真空不泄漏，说明装置气密性良好。

2、采用不锈钢反应釜为裂解釜。

3、裂解釜裂解过程采用明火直接加热裂解，或选用带夹套的反应釜油浴，以后者为安全。

4、可以采用真空装置抽取裂解气，以便使裂解温度降低加快热裂解速度减少能量损耗。

5、可以选择安装搅拌器在裂解釜上，以便在裂解时搅拌废旧有机玻璃，使受热充分提高加热裂解速度减少能量损耗。

6、裂解所得的MMA粗品经冷却装置冷却后，冷却液流入粗品收集罐收集，收集罐的放空管上安装一冷凝器，使放空气体的经冷凝后变成液体的流进收集罐，从而杜绝了MMA废气的外逸。

7、如采用减压裂解，为最大限度限制废气排放，采用以下装置处理：连接收集罐的缓冲罐内安装冷冻系统，使缓冲罐变成“冷井”，经过两级冷井的冷凝，大部分MMA废气已经冷凝为MMA液体回收，在第二级冷井后排出的极少量MMA尾气再经放空处的冷凝器捕捉，回收MMA液体，这样就杜绝了臭气的逸出。

实施例2

本工艺蒸馏装置的详细说明，参见附图2、附图4：

1、安装好的蒸馏装置进行密封检查处理，经真空泵抽气后关闭相关阀门，经24小时后，确保真空不泄漏，说明装置气密性完好。

2、将裂解收集所得MMA粗品经蒸馏塔蒸馏后，收集所需之馏出液，经冷却系统冷凝后，使高纯度的MMA流入精品收集罐，精品收集罐的放空管上安装冷凝器，使放空的气体经冷凝成液体的流入精品收集罐，杜绝MMA气体恶臭的逸出。

3、如采用减压蒸馏，为最大限度限制废气排放，经过两级冷井的冷凝，大部分MMA废气已经冷凝为MMA液体回收，在第二级冷井后排出的极少量MMA尾气再经放空处的冷凝器捕捉，回收MMA液体，这样就杜绝了蒸馏过程中的臭气逸出。

总结：使用本设计的装置，基本上使废旧有机玻璃回收再生MMA的过程中不产生对大气的污染，使之成为一绿色的循环经济模式的典型。

Claims (3)

1.用废旧有机玻璃生产甲基丙烯酸甲酯的装置，其特征在于：包括裂解装置和蒸馏装置；裂解装置包括一个带油浴夹套(2)的密闭裂解反应釜(1)，用管道通过冷凝器(4)将密闭裂解反应釜(1)连接粗品收集罐(5)，在粗品收集罐(5)的放空处上方连接冷凝器(6)，密闭裂解反应釜(1)安装一个搅拌器(3)；蒸馏装置包括一个带夹套(8)的密闭蒸馏反应釜(7)，蒸馏塔(9)，用密闭管道连接冷凝器(10)，再连接至精品收集罐(11)，在精品收集罐(11)的放空处上方连接冷凝器(12)。

2.如权利要求1所述用废旧有机玻璃生产甲基丙烯酸甲酯的装置，其特征在于：将裂解装置粗品收集罐(5)上方连接的冷凝器(6)去除，改为连接冷井(18)，通过真空泵(19)连接冷井(20)，冷井(20)放空处上方连接冷凝器(21)。

3.如权利要求1所述用废旧有机玻璃生产甲基丙烯酸甲酯的装置，其特征在于：将蒸馏装置精品收集罐(11)上方连接的冷凝器(12)去除，改为连接冷井(27)，通过真空泵(28)连接冷井(29)，冷井(29)放空处上方连接冷凝器(30)。

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