CN206184402U - 一种反应器给料装置 - Google Patents

Abstract

针对现有技术中反应器原料加入比例难以控制，多台给料装置的电机间存在差异和干扰，控制装置根据差异和干扰需要一定的接受、反应和调整时间，本实用新型提供一种用于反应器的给料装置，包括给料管，其特征在于：所述给料管上装有同步泵，同步泵包括一个电机和n个给料机构，电机驱动给料机构，每个给料机构与一根给料管连接，其中n为1‑10的整数。消除多台电机带来的差异和受到外界的干扰，不需要控制装置的调整时间，从而实现原料的配比每一瞬间都按照预订计划进行，实现严格、精准的原料加入。

Description

一种反应器给料装置

技术领域

本实用新型属于一种化学化工生产给料装置，具体涉及一种多物种同时泵送装置。

背景技术

在化学化工生产中，往往是多种原料同时参与反应。一些产品的制备，如果原料、中间产物、产品都是安全的，不容易发生起火、爆炸等危险情况，同时，如果对产品的纯度没有要求，则对原料的种类和加入的量没有严格的要求。但是，在实际生产过程中，考虑到经济、效率等因素，往往都会粗略计算好原料的配比，将原料加入反应容器中参与反应，这样避免不必要的资源浪费。

有一些产品的制备，尤其是有机物的制备，对原料的比例要求很高。如果原料是两种或两种以上，这些产品制备的反应对每一种原料加入的量有很严格的要求，也就是说对原料的配比有其严格的要求。如果配比不准确，会导致不能得到相应的产品，或产品纯度达不到相应的要求；更加严重的是，如果配比不准确，会导致反应引起起火、爆炸等危险情况。因此，一些化学化工反应(尤其是制备有机物的反应)，原料的配比一定要精准，不能存在任何差错。如果是连续反应，则要求原料连续进料，所以要求原料每时每刻进入到反应器中的配比精准并且稳定。

硝酸异辛酯的制备中，原料为醇、混酸，混酸由硝酸和硫酸混合。硝酸异辛酯是一种柴油添加剂，用于提高柴油的十六烷值，改善柴油的燃烧性能，缩短着火时间，降低燃点，提高机车热工况动力性，节油效应十分明显。硝酸异辛酯用于柴油燃料中，特别是二次加工柴油中以提高其十六烷值。添加效果因基础油而异，一般加入0.1％-0.3％的硝酸异辛酯，可提高十六烷值2-9个单位。还可用作有机溶剂。国内外多用硝酸和硫酸的混合酸和异辛醇进行反应，然后再进行精制而得到纯度较高的产品。该产品由于硝化反应强放热而使反应过程非常危险，国内已有多个工厂因生产失控而发生爆炸。国外多由军工企业进行生产。硝酸异辛酯的生产要求极其严格，对各原料加入的量要求精准。如果硝酸和硫酸的加入配比不准确，会导致严重的后果；如果硝酸和硫酸的配比过小，导致制备的硝酸异辛酯纯度下降，例如硝酸异辛酯在石油工艺中要求纯度达到99.2％。如果硝酸和硫酸的配比过小，则得到的硝酸异辛酯纯度达不到要求；如果硝酸和硫酸的配比过大，则会引发反应起火、爆炸，给生产人员和生产设备带来毁灭型的灾害。如果参与反应的醇和混酸(硝酸和硫酸的混合物)的配比不准确，无论是过大还是过小，都会导致反应失去控制，引发起火或爆炸，后果不堪设想。因此，诸如硝酸异辛酯的生产，对各种原料的加入量都有严格的要求和控制。同时，硝酸异辛酯的工业生产是连续反应，这就要求每一瞬间加入反应器中的原料都严格按照固定的比例进行。

现有技术中，有机物的连续性生产特点：进料量小，流速大，为了减少物料比例对反应产生的影响，对液体的加入量控制有较高要求。现有技术中，如果一个反应或生产需要加入两种以上的原料，是通过以下途径实现的：在一种原料的给料管上安装一个给料装置(泵)，每一个给料装置(泵)由一台独立的电机驱动，在给料管中安装有流量计，用于观察加入原料的量；通过观察各种原料加入的流量计，及时调整给料装置(泵)的功率。更先进的设备是：多种原料参与反应，将每一个原料给料装置设计成联动控制，流量计中原料的流量及时反馈给控制装置，控制装置及时检测每一种原料是否按照预设比例进行，如果有变差，根据需要，及时调整其他输送原料的给料装置(泵)，直到符合要求。此类方法实现了原料进料是实时控制，有效的控制了原料的进料比例，但是，此类方法存在以下缺陷：1)由于每一种原料的给料机构由一台独立的电机驱动，也就是说有多少种原料参与反应，需要多少台电机，由于多台电机的参与，电机之间本身存在固有频率或脉冲等误差，这些误差会影响到原料的加入；2)电机的工作，电机对外界干扰因素的抵抗和反应能力不一致，例如电流的影响、磁场的干扰等因素，每一台电机受到的影响不一致，这就影响到电机的效率，从而影响原料的加入；3)由于1)和2)的影响，导致原料加入量的变化，反馈给控制装置，控制装置的接收、反应、调整需要一定的时间，这就不能保证原料在每一瞬间加入到反应器中的量保持同一比例，从而影响反应。

实用新型内容

针对现有技术中原料加入比例难以控制，多台给料装置的电机间存在差异和干扰，控制装置根据差异和干扰需要一定的接受、反应和调整时间，本实用新型提供一种给料装置，消除多台电机带来的差异和受到外界的干扰，不需要控制装置的调整时间，从而实现原料的配比每一瞬间都按照预订计划进行，实现严格、精准的原料加入。

根据本实用新型提供的第一种实施方案，提供一种给料装置：

一种用于反应器的给料装置，该装置包括给料管和在给料管上安装的同步泵。同步泵包括一个电机和n个给料机构。电机驱动给料机构，每个给料机构与一根给料管连接，其中n为1-10的整数。优选，所述反应器是微通道反应器。

作为优选，n为2-5的整数，例如2，3，4。

在本实用新型中，给料结构上设置有流量控制阀，流量控制阀控制给料管中流量的大小。

在本实用新型中，给料机构为物料给料泵。

在本实用新型中，流量控制阀为开关定值流量控制阀、伺服流量控制阀、电液比例阀中的一种。

作为优选，流量控制阀调节的范围为0-100％，优选10-90％。

根据本实用新型提供的第二种实施方式：提供一种给料装置的使用方法：

一种给料装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)启动同步泵的电机，给料管开始输送物料；

(2)电机驱动给料机构，物料通过给料机构，调节流量控制阀，控制给料管中物料的流量；

(3)经过给料机构的物流输入反应器中，完成给料。

优选的是，开始给料前，根据参与反应或生产的实际情况，计算对各种原料的需求量，根据需求量，事先调整好各原料给料机构上的流量控制阀，控制加入原料的量是按照计划进行的。在启动同步泵，给料管开始输送物料。这样就保证了原料从一开始就是按照计划进行给料。

根据本实用新型提供的第三中实施方式，提供一种微通道反应给料装置：

一种微通道反应器，微通道反应器的给料装置包括给料管，给料管上装有同步泵。同步泵包括一个电机和n个给料机构。电机驱动给料机构，每个给料机构与一根给料管连接，其中n为1-10的整数。

作为优选，n为2-5的整数，例如2，3，4。

在本实用新型中，给料结构上设置有流量控制阀，流量控制阀控制给料管中流量的大小。

在本实用新型中，给料机构为物料给料泵。

在本实用新型中，流量控制阀为开关定值流量控制阀、伺服流量控制阀、电液比例阀中的一种。

作为优选，流量控制阀调节的范围为0-100％，优选10-90％。

本实用新型的装置特别适用于生产硝酸异辛酯，在制备或生产硝酸异辛酯时，原料为异辛醇与混酸(硫酸与硝酸的混合物)。采用本实用新型的装置首先预先混合硫酸和硝酸，给料管包括硫酸给料管和硝酸给料管，经过同步泵，电机驱动两台物料给料泵，两种物料按照预先设定的比例将物料输送到容器中进行混合。然后采用本实用新型的装置，将混酸和异辛醇加入到反应器中，给料管包括混酸给料管和异辛醇给料管，经过同步泵，电机驱动两台物料给料泵，两种物料经过同步泵，按照预先设定的比例输送到反应器中进行反应。

在本实用新型中，所述同步泵是由一个电机驱动两个或多个给料机构，每个给料机构与一根给料管连接并相通，输送原料。本本实用新型中，一个电机通过传动轴或其他传动装置驱动给料机构，每一个给料机构受到电机的驱动效率是一样的。

在本实用新型中，还设置了流量控制阀，流量控制阀是控制给料管中原料的流量，也就是说通过流量控制阀控制单位时间内原料的输送量。本实用新型对液体原料的控制效果最佳。流量控制阀的调节范围可以为0-100％。当流量控制阀的调节为0％时，表示流量控制阀处于关闭状态，物料不能从流量控制阀出通过，即没有原料输送到反应器中；当流量控制阀的调节为100％时，表示流量控制阀处于全开的状态，流量控制阀对物流的流动没有任何阻力，即给料管中的流量以物料在给料管中的流速输入反应器中。同时，也有一些流量控制阀的标识是反的，当流量控制阀的调节为100％时，表示流量控制阀处于关闭状态，物料不能从流量控制阀出通过，即没有原料输送到反应器中；当流量控制阀的调节为0％时，表示流量控制阀处于全开的状态，流量控制阀对物流的流动没有任何阻力，即给料管中的流量以物料在给料管中的流速输入反应器中。不管那种流量控制阀，均能适应本实用新型。

在本实用新型中，所述的给料机构可以是物料给料泵或其他物料给料机构，目的是将原料从原料储存处通过管道运输到反应器中，电机驱动给料机构，给料机构将给料管中的物料输送到反应器中。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下有益技术效果：

1、本实用新型由于一台电机驱动多个给料机构，消除了多个电机之间本身存在固有的误差，从而不会因为电机本身的差异影响原料的加入配比；

2、电机的工作，电机对外界干扰因素的抵抗和反应能力不一致，例如电流的影响、磁场的干扰等因素，本实用新型只用一台电机，受到的干扰隐私均有这一台电机承受，所以这些干扰因素通过电机反馈到给料机构上的影响大小一致，如果有干扰因素的存在，给料机构受到的影响完全相同，从而不会影响原料的加入配比；

3、本实用新型如果电机受到影响，直接以相同的影响直接反馈至给料机构，不需要控制装置，从而免去了控制装置的接收、反应、调整的时间，保证原料在每一瞬间加入到反应器中的量保持同一比例。

附图说明

图1为本实用新型装置示意图；

图2为本实用新型同步泵示意图。

附图标记：1、同步泵；2：电机；3：给料机构；4、给料管；5：流量控制阀；6：反应器；A、B：原料。

具体实施方式

根据本实用新型提供的第一种实施方案，提供一种给料装置：

一种用于反应器的给料装置，该装置包括给料管4和在给料管4上安装的同步泵1。同步泵1包括一个电机2和n个给料机构3。电机2驱动给料机构3，每个给料机构3与一根给料管4连接，其中n为1-10的整数。反应器优选是微通道反应器。

作为优选，n为2-5的整数，例如2，3，4。

在本实用新型中，给料结构3上设置有流量控制阀5，流量控制阀5控制给料管4中流量的大小。

在本实用新型中，给料机构3为物料给料泵。

在本实用新型中，流量控制阀5为开关定值流量控制阀、伺服流量控制阀、电液比例阀中的一种。

作为优选，流量控制阀5调节的范围为0-100％，优选10-90％。

根据本实用新型提供的第二种实施方式：提供一种给料装置的使用方法：

一种给料装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)启动同步泵1的电机2，给料管4开始输送物料；

(2)电机2驱动给料机构3，物料通过给料机构，调节流量控制阀5，控制给料管4中物料的流量；

(3)经过给料机构2的物流输入反应器6中，完成给料。

优选的是，开始给料前，根据参与反应或生产的实际情况，计算对各种原料的需求量，根据需求量，事先调整好各原料给料机构3上的流量控制阀5，控制加入原料的量是按照计划进行的。在启动同步泵1，给料管4开始输送物料。这样就保证了原料从一开始就是按照计划进行给料。

根据本实用新型提供的第三中实施方式，提供一种微通道反应装置：

一种微通道反应器，微通道反应器的给料装置包括给料管4，给料管4上装有同步泵1。同步泵1包括一个电机2和n个给料机构3。电机2驱动给料机构3，每个给料机构3与一根给料管4连接，其中n为1-10的整数。

作为优选，n为2-5的整数，例如2，3，4。

在本实用新型中，给料结构3上设置有流量控制阀5，流量控制阀5控制给料管中流量的大小。

在本实用新型中，给料机构3为物料给料泵。

在本实用新型中，流量控制阀5为开关定值流量控制阀、伺服流量控制阀、电液比例阀中的一种。

作为优选，流量控制阀5调节的范围为0-100％，优选10-90％。

实施例1

一种给料装置，包括给料管4，给料管4上装有同步泵1，同步泵1包括1个电机2和2个物料给料泵3，每个物料给料泵3连接一根给料管4，给料管4连接到反应器6。

实施例2

重复实施例1，只是物料给料泵3上装有开关定值流量控制阀5，开关定值流量控制阀5的调节为50％。

实施例3

重复实施例1，只是装置包括5个物料给料泵3。

实施例4

重复实施例1，只是反应器6为微通道反应器。

实施例5

使用实施例2的方法，包括以下步骤：

(1)启动同步泵1的电机2，给料管4开始输送物料；

(2)电机2驱动给料机构3，物料通过给料机构3，调节流量控制阀5，控制给料管4中物料的流量；

(3)完成给料。

实施例6

使用实施例2的方法，包括以下步骤：

(1)开始给料前，根据参与反应或生产的实际情况，计算对各种原料的需求量；

(2)根据需求量，事先调整好各原料给料机构3上的流量控制阀5，控制加入原料的量是按照计划进行的。

(3)在启动同步泵1的电机2，给料管4开始输送物料。

Claims (9)

1.一种反应器给料装置，它包括给料管(4)和在给料管(4)上安装的同步泵(1)，该同步泵(1)包括一个电机(2)和n个给料机构(3)，电机(2)驱动给料机构(3)，每个给料机构(3)与一根给料管(4)连接，其中n为1-10的整数；

其中，所述给料机构(3)为物料给料泵。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述n为2-5的整数。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述n为2，3或4。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于：所述给料机构(3)上设置有流量控制阀(5)。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述流量控制阀(5)为开关定值流量控制阀、伺服流量控制阀、电液比例阀中的一种。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述流量控制阀(5)调节的范围为0-100％。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述流量控制阀(5)调节的范围为0-100％。

8.根据权利要求1-3或5-7中任一项所述的装置，其中反应器是微通道反应器。

9.根据权利要求4所述的装置，其中反应器是微通道反应器。