CN205815675U - 一种可回收溶剂的反应系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可回收溶剂的反应系统装置，涉及化工设备技术领域，包括反应釜、蒸馏釜、冷却装置、溶剂回收装置、循环泵和溶剂罐，所述溶剂罐依次连接所述反应釜、所述蒸馏釜、所述冷却装置和所述溶剂回收装置，所述溶剂回收装置再通过所述循环泵连接所述溶剂罐；所述可回收溶剂的反应系统装置还包括第一换热装置和储蓄罐；所述第一换热装置连接所述溶剂罐与所述反应釜；所述储蓄罐连接所述溶剂回收装置和所述循环泵。本实用新型能够实现反应溶剂的回收及循环使用，减少人工工作量，提高溶剂回收率，实现“零污染”。

Description

一种可回收溶剂的反应系统装置

【技术领域】

本实用新型涉及化工设备技术领域，特别涉及一种可回收溶剂的反应系统装置。

【背景技术】

在化工生产领域，特别是制备氯化石蜡稳定剂过程，所使用的反应设备，一般包括溶剂罐、反应釜、蒸馏釜、冷却装置等，反应的整个系统多是开环式结构，而对于反应中使用的可回收型溶剂，反应后一般经蒸馏及冷却过程实现回收，回收后多是人工将回收后的溶剂搬运至反应釜前的溶剂罐中，以使溶剂能够再次进入反应釜中反应，实现重复利用。但是，溶剂采用人工搬运，极易出现溶剂因接触空气而发生变质或者挥发现象，进而不利于溶剂的充分回收，且，造成环境污染，不符合国家“零污染”的政策方针；再者，人工搬运还会增加人工劳动量，及降低人工安全系数。

【实用新型内容】

鉴于以上内容，有必要提供一种可回收溶剂的反应系统装置，该可回收溶剂的反应系统装置能够实现反应溶剂的回收及循环使用，减少人工工作量，提高溶剂回收率，实现“零污染”。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种可回收溶剂的反应系统装置，包括反应釜、蒸馏釜、冷却装置、溶剂回收装置、循环泵和溶剂罐，所述溶剂罐依次连接所述反应釜、所述蒸馏釜、所述冷却装置和所述溶剂回收装置，所述溶剂回收装置再通过所述循环泵连接所述溶剂罐；所述可回收溶剂的反应系统装置还包括第一换热装置和储蓄罐；所述第一换热装置连接所述溶剂罐与所述反应釜；所述储蓄罐连接所述溶剂回收装置和所述循环泵。

进一步地，所述反应釜和所述蒸馏釜均包括有壳体；所述壳体内开设有釜腔，所述釜腔周围环绕有第二换热装置；所述壳体上间隔开设有使所述釜腔外连通的进料口和出料口；所述进料口处连接有进料管路；所述出料口处连接有出料管路。

进一步地，所述反应釜进料管路上设有进料支管；所述进料支管和所述溶剂罐通过装设在所述反应釜进料管路上的第一三通管连接所述反应釜的进料管路。

进一步地，所述反应釜和所述蒸馏釜均还包括搅拌装置；所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶片；所述搅拌电机安装在相应壳体的外侧，并通过搅拌轴连接收容在相应釜腔内的所述搅拌叶片。

进一步地，所述可回收溶剂的反应系统装置包括至少两个串联连接的所述蒸馏釜，且至少一所述蒸馏釜的第二换热装置为太阳能加热装置，该蒸馏釜为太阳能蒸馏釜，其余为普通蒸馏釜；所述普通蒸馏釜的第二换热装置为蒸汽加热装置。

进一步地，所述太阳能蒸馏釜设置在所述普通蒸馏釜之前；与所述太阳能蒸馏釜直接连接的所述普通蒸馏釜进料管路上装设有支管路；所述支管路上装设有支路阀门，并通过所述支管路阀门连接所述反应釜的出料管路；所述支管路与所述太阳能蒸馏釜的出料管路通过所述进料管路上装设的第二三通管连接该普通蒸馏釜的进料管路。

进一步地，串联连接的最末级普通蒸馏釜的壳体上还开设使其釜腔外连通的排气口；所述排气口处连接有排气管路，并通过该排气管路上装设的所述冷却装置连接所述溶剂回收装置。

进一步地，每一蒸馏釜的所述壳体包括内壳和套设在所述内壳外的外壳；所述釜腔形成于所述内壳内；所述内壳与外壳之间设有夹套；所述普通蒸馏釜的夹套内设置所述蒸汽加热装置；所述太阳能蒸馏釜的夹套内储放有导热油，所述太阳能加热装置布置在所述夹套外侧；所述进料口及所述出料口均依次贯通所述内壳与所述外壳。

进一步地，所述冷却装置与所述溶剂回收装置之间装设有弯管；所述弯管为U型弯管，所述弯管的U型开口背向所述溶剂回收装置。

进一步地，所述第一换热装置的换热性质与所述反应釜上的所述第二换热装置的换热性质相同。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型采用闭式循环系统，能够实现可回收溶剂的反应、蒸馏、回收与循环使用，且回收率高，无挥发、无变质和零污染，利于实现可持续发展；再者，本实用新型能够实现可回收溶剂的自动回流，降低人工操作量及工作量，且减少人工接触溶剂的可能性，进而降低溶剂对人体的危害性。

2.本实用新型结构简单，操作方便，具有较好的实用性。

【附图说明】

图1是本实用新型实施方式的结构示意图。

主要元件符号说明

图中：壳体1、外壳11、内壳12、夹套13、釜腔2、第二换热装置3、盘管换热装置31、盘管入口端311、盘管出口端312、太阳能加热装置32、蒸汽加热装置33、导热油4、搅拌装置5、搅拌叶片51、搅拌轴52、搅拌电机53、进料口6、进料管路61、出料口7、出料管路71、第一三通管8、进料支管9、第二三通管10、排气口20、排气管路201、支管路30、支路阀门301、溶剂罐101、第一换热装置102、反应釜103、太阳能蒸馏釜104、普通蒸馏釜105、冷却装置106、弯管107、溶剂回收装置108、储蓄罐109、循环泵110、控制阀111。如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

【具体实施方式】

本实用新型的蒸馏釜的数量不仅限于两个，在此，本实施方式以两蒸馏釜进行论述。请参阅图1，本实用新型实施方式提供一种可回收溶剂的反应系统装置，包括一溶剂罐101、一第一换热装置102、一反应釜103、两蒸馏釜104、105、一冷却装置106、一弯管107、一溶剂回收装置108、一储蓄罐109和一循环泵110。溶剂罐101依次连接第一换热装置102、反应釜103、两蒸馏釜104、105、冷却装置106、弯管107和溶剂回收装置108，溶剂回收装置108再通过依次连接的储蓄罐109和循环泵110连接溶剂罐101，以构成一个回路。

进一步地，请参阅图1，溶剂罐101、第一换热装置102、反应釜103、两蒸馏釜、冷却装置106、弯管107、溶剂回收装置108、储蓄罐109和循环泵110之间均通过管路连接，两两部件间的管路上均装设有一控制阀111，用以控制每一管路段的通断。每一部件均包括进口端和出口端，且每一部件的进口端通过管路连接上一部件的出口端，进而形成一循环式的反应系统装置。

请继续参阅图1，溶剂罐101用于储存可回收的溶剂，其出口端连接第一换热装置102。第一换热装置102用于冷却或者加热可回收溶剂，以降低进入反应釜103后的可回收溶剂的温度与反应釜103内各溶剂之间的最佳反应温度的差值，进而提高溶剂间的反应速率。

进一步地，请参阅图1，反应釜103和每一蒸馏釜均包括一壳体1和一搅拌装置5。每一壳体1内均开设有一釜腔2，釜腔2内设搅拌装置5，釜腔2周围环绕有一第二换热装置3。壳体1上开设有均与釜腔2外连通的一进料口6和一出料口7；进料口6开设在相应部件的进口端处，且进料口6处连接进料管路61；出料口7开设在出口端处，且出料口7处连接出料管路71。

其中，反应釜103的第二换热装置3为盘管换热装置31，其换热性质与第一换热装置102的换热性质相同，即当溶剂间反应最佳温度低于溶剂进入反应釜103釜腔2内的温度时，反应釜103的第二换热装置3与第一换热装置102均为冷却装置，反之为加热装置。两蒸馏釜的第二换热装置3为加热装置，其中，一蒸馏釜的第二换热装置3为太阳能加热装置32，该蒸馏釜为太阳能蒸馏釜104；另一蒸馏釜的第二换热装置3为蒸汽加热装置33，该蒸馏釜为普通蒸馏釜105。太阳能蒸馏釜104与普通蒸馏釜105串联连接，后与冷却装置106连接，优选地，太阳能蒸馏釜104设置在普通蒸馏釜105之前，即，太阳能蒸馏釜104的出料管路71连接普通蒸馏釜105的进料管路。

进一步地，反应釜103和每一蒸馏釜均竖直放置，每一壳体1均包括一内壳12和套设在内壳12外侧的一外壳11，外壳11和内壳12之间设有一夹套13。其中，太阳能蒸馏釜104的夹套13内储放有导热油4，太阳能加热装置32设置在夹套13外侧并与外壳11连接，以通过加热导热油4的方式加热釜腔2内的溶剂；普通蒸馏釜105的蒸汽加热装置33设置在夹套13内，蒸汽加热装置33与外壳11连接。优选地，蒸汽加热装置采用加热盘管形式，该加热盘管与盘管换热装置31均包括有一盘管入口端311和一盘管出口端312；盘管入口端311和盘管出口端312均穿设外壳11并向外壳11外侧延伸，以便于加热盘管能够与外界装有加热介质的设备连接，进而形成循环流动。进一步地，盘管入口端311设置在外壳11的下部，盘管出口端312设置在外壳11的上部。

进一步地，请继续参阅图1，釜腔2形成于内壳12内，内设搅拌装置5。搅拌装置5包括一搅拌叶片51、一搅拌轴52和一搅拌电机53。搅拌叶片51布置在釜腔2内，并与搅拌轴52的一端连接。搅拌轴52的另一端伸出釜腔2，并依次穿透内壳12和外壳11，以连接搅拌电机53。搅拌电机53安装在外壳11外侧上，并通过搅拌轴52连接搅拌叶片51，以通过搅拌轴52来驱动搅拌叶片51转动，促使搅拌装置5运行，进而为搅拌装置5的搅动提供动力支持。当釜腔2内装有溶剂时，搅拌叶片51位于溶剂中，以通过搅拌的方式加快溶剂的反应。

进一步地，每一进料口6和每一出料口7均依次贯通外壳11和内壳12，以使釜腔2与外界连通，进而便于溶剂导入釜腔2内或者从釜腔2内导出。其中，每一进料口6设置在壳体1的上部；出料口7设置在壳体1的底部，以利于将釜腔2内的溶剂导出。

进一步地，反应釜103进料口6处的进料管路61上设有一进料支管9和一第一三通管8。进料支管9用于导入除溶剂罐101内可回收溶剂外的其它反应溶剂，并与溶剂罐101出口端通过第一三通管8连接在进料管路61上。进一步地，进料支管9上装设有控制阀111，该控制阀111能够控制进料支管9的通断。

普通蒸馏釜105进料口6连接的进料管路61上设有一支管路30和一第二三通管10。支管路30上装设有能够控制支管路30通断的一支路阀门301，并通过该支路阀门301连接反应釜103的出料管路71。该支管路30与太阳能蒸馏釜104的出料管路71还通过第二三通管10连接在该进料管路61上，以将太阳能蒸馏釜104釜腔2内的溶剂通过其出料管路71导入普通蒸馏釜105釜腔2内，或者，在未使用太阳能蒸馏釜104时，通过支管路30直接将反应釜103釜腔2内的反应溶剂导入普通蒸馏釜105釜腔2内。

进一步地，请参阅图1，普通蒸馏釜105包括两出口端。两出口端其一为出料口7，另一位开设在壳体1上的排气口20。排气口20开设在壳体1顶部，并能够使釜腔2外连通，进而利于釜腔2内溶剂反应后得到的蒸汽排出。优选地，排气口20处连接有排气管路201，该排气管路201能够将普通蒸馏釜105与冷却装置106连接，并通过冷却装置106连接溶剂回收装置108。

进一步地，冷却装置106包括串联连接的两级冷却器。每级冷却器冷却工质的流动方向与流入该冷却器后的蒸汽流动方向相反，即每级冷却器采用逆流式冷却器，以提高换热温差及换热效率，优选地，两冷却器均为逆流式盘管换热器。

进一步地，弯管107设置在冷却装置106与溶剂回收装置108之间，其一端连通与排气管路201未直接连接的冷却器出气端，另一端用于连通溶剂回收装置108。优选地，弯管107为U型弯管，且设置在竖直平面内，其U型开口背向溶剂回收装置108，进一步地，U型弯管的U型开口朝上。

优选地，冷却装置106、U型弯管和溶剂回收装置108相对普通蒸馏釜105依次向下倾斜设置，即每级冷却器蒸汽进气端的安装位置高于蒸汽出气端的安装位置，与排气管路201未连接的冷却器蒸汽出气端的安装位置高于U型弯管进液端安装高度，U型弯管出液端的安装位置高于溶剂回收装置108的安装高度，以利于蒸汽经两冷却器冷却并冷凝后通过U型弯管流入溶剂回收装置108中。

所述可回收溶剂的反应系统装置的工艺流程为：

(1)同时使用太阳能蒸馏釜104和普通蒸馏釜105。

首先，打开反应釜103进料支管9上的控制阀111，将除可回收溶剂外的反应溶剂通过进料支管9导入反应腔内，直至导入结束，后关闭该控制阀111；然后，打开溶剂罐101至反应釜103之间的控制阀111，同时开启第一换热装置102，使溶剂罐101内的可回收溶剂通过第一换热装置102，并在第一换热装置102换热后进入反应釜103釜腔2内，直至可回收溶剂导入完毕，后关闭该控制阀111和第一换热装置102，且同时开启反应釜103上的盘管换热装置31和搅拌电机53，盘管换热装置31使釜腔2内的混合溶剂得到换热并在搅拌电机53驱动搅拌装置5转动下加快换热及反应。

待反应釜103内混合溶剂充分反应后，关闭盘管换热装置31和搅拌电机53，同时开启反应釜103出料管路71和太阳能蒸馏釜104间的控制阀111，使得反应釜103内反应后的溶剂导入太阳能蒸馏釜104釜腔2内，直至导入完毕，后关闭该控制阀111，开启太阳能蒸馏釜104的搅拌电机53，太阳能加热装置32在太阳照射下获得热量，并通过该热量加热夹套13内的导热油4，并通过导热油4加热溶剂，该溶剂在导热油4加热和搅拌装置5搅拌作用下迅速升温；当太阳能蒸馏釜104釜腔2内溶剂温度达到预设值后，关闭该搅拌电机53并开启太阳能蒸馏釜104出料管路71与普通蒸馏釜105之间的控制阀111，使溶剂通过相应管路进入普通蒸馏釜105釜腔2内，直至导入完毕后关闭该控制阀111。

溶剂进入普通蒸馏釜105后，开启蒸汽加热装置33和其搅拌电机53；溶剂在蒸汽加热装置33加热和搅拌装置5搅拌下迅速升温，直至溶剂达到蒸发温度后有蒸汽逸出；蒸汽再通过排气口20和排气管路201进入冷却装置106，并因冷却装置106的冷却冷凝作用降温冷却并冷凝，后变成冷凝物；然后，冷凝物再经U型弯管107流入溶剂回收装置108中。

待溶剂中可回收溶剂成分充分蒸发并冷凝回流至溶剂回收装置108后，关闭蒸汽加热装置33及普通蒸馏釜105的搅拌电机53，并开启溶剂回收装置108与储蓄罐109之间的控制阀111，以导出溶剂回收装置108中的溶剂，直至导完后关闭该控制阀111；最后，开启循环泵110与循环泵110与溶剂罐101之间的控制阀111，储蓄罐109中的溶剂在循环泵110的作用下流回溶剂罐101，直至储蓄罐109的溶剂流完，即完成了可回收溶剂反应、蒸馏及回收的循环过程。

(2)仅使用普通蒸馏釜105蒸馏

溶剂在反应釜103中反应完毕后，打开普通蒸馏釜105支管路30上的支路阀门301，以将反应后的溶剂通过支管路30直接导入普通蒸馏釜105釜腔2内，直至导入完毕后，关闭支路阀门301，开始加热蒸馏；其余工作流程同(1)。

本实用新型针对反应中添加的可回收型溶剂，通过在其反应后增加的蒸馏和冷凝过程实现溶剂的回收，且为了实现可回收溶剂的循环使用，本实用新型在溶剂冷凝后添加了溶剂回收装置108、储蓄罐109及循环泵110，使得可回收溶剂在反应结束后经蒸馏、冷凝等方式回收后，能够在循环泵110的作用下流回至与反应釜103连接的溶剂罐101中，进而形成闭式循环系统，避免因搬运而增加的人工劳动量及溶剂对人体的危害；循环系统还能够避免溶剂因开放式结构而在导回溶剂罐101的过程出现接触空气现象，进而使溶剂发生变质，或者挥发而造成的环境污染问题。

再者，本实用新型使用太阳能作为加热源加热溶剂，充分利用了太阳能的可再生性及清洁性，与传统蒸汽加热相比，在一定程度上节约了生产成本；为了防止该蒸馏装置受到环境的限制，本实用新型设置了两级蒸馏釜，且在普通蒸馏釜105进料口6处设有直接将溶剂导入普通蒸馏釜105釜腔2内的支管路30，进而使该蒸馏装置在未使用太阳能蒸馏釜104时直接启用普通蒸馏釜105，避免操作过程的繁杂及原料的浪费；两级蒸馏釜的设计还能够避免出现因太阳能加热温度达不到蒸发温度而无法蒸馏的现象。

另，本实用新型的使用两级冷却器作为冷却装置106，利于蒸汽的充分冷却并冷凝，且在冷凝后设置的U型弯管107，可使得到的冷凝物在流经U型弯管107时，能够因U型弯管107的阻碍堵在U型弯管107处，但又在蒸汽的推动作用流入溶剂回收装置108，因此，该移动过程较为缓慢，利于延缓冷凝物进入溶剂回收装置108的时间，进而延长蒸汽在冷却装置106停留的时间，使蒸汽的冷凝更为充分。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种可回收溶剂的反应系统装置，包括反应釜、蒸馏釜、冷却装置、溶剂回收装置、循环泵和溶剂罐，所述溶剂罐依次连接所述反应釜、所述蒸馏釜、所述冷却装置和所述溶剂回收装置，所述溶剂回收装置再通过所述循环泵连接所述溶剂罐；其特征在于：所述可回收溶剂的反应系统装置还包括第一换热装置和储蓄罐；所述第一换热装置连接所述溶剂罐与所述反应釜；所述储蓄罐连接所述溶剂回收装置和所述循环泵。

2.如权利要求1所述的可回收溶剂的反应系统装置，其特征在于：所述反应釜和所述蒸馏釜均包括有壳体；所述壳体内开设有釜腔，所述釜腔周围环绕有第二换热装置；所述壳体上间隔开设有使所述釜腔外连通的进料口和出料口；所述进料口处连接有进料管路；所述出料口处连接有出料管路。

3.如权利要求2所述的可回收溶剂的反应系统装置，其特征在于：所述反应釜进料管路上设有进料支管；所述进料支管和所述溶剂罐通过装设在所述反应釜进料管路上的第一三通管连接所述反应釜的进料管路。

4.如权利要求2所述的可回收溶剂的反应系统装置，其特征在于：所述反应釜和所述蒸馏釜均还包括搅拌装置；所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶片；所述搅拌电机安装在相应壳体的外侧，并通过搅拌轴连接收容在相应釜腔内的所述搅拌叶片。

5.如权利要求2所述的可回收溶剂的反应系统装置，其特征在于：所述可回收溶剂的反应系统装置包括至少两个串联连接的所述蒸馏釜，且至少一所述蒸馏釜的第二换热装置为太阳能加热装置，该蒸馏釜为太阳能蒸馏釜，其余为普通蒸馏釜；所述普通蒸馏釜的第二换热装置为蒸汽加热装置。

6.如权利要求5所述的可回收溶剂的反应系统装置，其特征在于：所述太阳能蒸馏釜设置在所述普通蒸馏釜之前；与所述太阳能蒸馏釜直接连接的所述普通蒸馏釜进料管路上装设有支管路；所述支管路上装设有支路阀门，并通过所述支管路阀门连接所述反应釜的出料管路；所述支管路与所述太阳能蒸馏釜的出料管路通过所述进料管路上装设的第二三通管连接该普通蒸馏釜的进料管路。

7.如权利要求5所述的可回收溶剂的反应系统装置，其特征在于：串联连接的最末级普通蒸馏釜的壳体上还开设使其釜腔外连通的排气口；所述排气口处连接有排气管路，并通过该排气管路上装设的所述冷却装置连接所述溶剂回收装置。

8.如权利要求5所述的可回收溶剂的反应系统装置，其特征在于：每一蒸馏釜的所述壳体包括内壳和套设在所述内壳外的外壳；所述釜腔形成于所述内壳内；所述内壳与外壳之间设有夹套；所述普通蒸馏釜的夹套内设置所述蒸汽加热装置；所述太阳能蒸馏釜的夹套内储 放有导热油，所述太阳能加热装置布置在所述夹套外侧；所述进料口及所述出料口均依次贯通所述内壳与所述外壳。

9.如权利要求1所述的可回收溶剂的反应系统装置，其特征在于：所述冷却装置与所述溶剂回收装置之间装设有弯管；所述弯管为U型弯管，所述弯管的U型开口背向所述溶剂回收装置。

10.如权利要求2所述的可回收溶剂的反应系统装置，其特征在于：所述第一换热装置的换热性质与所述反应釜上的所述第二换热装置的换热性质相同。