CN207237960U - 一种用于液体原料的合成装置 - Google Patents

Abstract

一种用于液体原料的合成装置，涉及化学合成技术领域。包括原料液储罐、反应罐、输液管、输气管和气体增压泵。输液管的一端贯穿原料液储罐的顶部并延伸至原料液储罐的底部，另一端贯穿反应罐的顶部并延伸于反应罐的顶部。输气管的一端贯穿反应罐的顶部并延伸于反应罐的顶部，另一端贯穿原料液储罐的顶部并延伸于原料液储罐的顶部。输气管设有用于控制其开闭的第一阀门，气体增压泵设于输气管。反应罐的底部设有排液管，排液管具有第二阀门。其利用不设置泵和阀门的输液管对原料液进行输送，避免原料液腐蚀泵或阀门，能够有效减少反应液中混入杂质的可能性。

Description

一种用于液体原料的合成装置

技术领域

本实用新型涉及化学合成技术领域，具体而言，涉及一种用于液体原料的合成装置。

背景技术

在化学合成反应过程中，需要对参与化学反应的各种物质进行控制，使各种不同的物质依次加入反应器。

加入的方式有很多选择，对于液体制剂而言，有人工使用各种器材进行添加的方式，以及使用耐化学产品腐蚀的泵类和阀门组合而成的添加方式。前者常常用于实验室，而后者常常用于批量化的工业生产，以及高腐蚀性和高危险性的化学反应过程。对于后者，由于化学原料的腐蚀性，所以需要定期更换流通的管道、阀门、和各种泵类。特别是纯度要求较高的的化学制剂，在化学原料的传输过程中，会对流经管道、阀门和泵类内腔材质产生腐蚀作用，多次重复使用的这些器材，由于药液的残留，腐蚀器材的内壁，产生了额外的杂质，这些杂质会被带入反应器，因而影响到产品的纯度。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种用于液体原料的合成装置，其利用不设置泵和阀门的输液管对原料液进行输送，避免原料液腐蚀泵或阀门，能够有效减少反应液中混入杂质的可能性。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种用于液体原料的合成装置，其包括：原料液储罐、反应罐、输液管、输气管和气体增压泵。输液管的一端贯穿原料液储罐的顶部并延伸至原料液储罐的底部，另一端贯穿反应罐的顶部并延伸于反应罐的顶部。输气管的一端贯穿反应罐的顶部并延伸于反应罐的顶部，另一端贯穿原料液储罐的顶部并延伸于原料液储罐的顶部。输气管设有用于控制其开闭的第一阀门，气体增压泵设于输气管。反应罐的底部设有排液管，排液管具有第二阀门。

进一步地，反应罐设有分液板，分液板设于输液管和输气管的靠近反应罐的底部的一侧。分液板具有用于承接由输液管输出的原料液的承接腔，分液板还具有沿其板面延伸并与承接腔连通的导液槽。承接腔和导液槽的底部均设有贯穿分液板的出液孔。

进一步地，反应罐的轴心线垂直于分液板的板面，分液板与反应罐的内壁连接。

进一步地，承接腔位于分液板的大致中间位置，导液槽沿反应罐的径向延伸。

进一步地，位于导液槽的底部的出液孔沿导液槽的延伸方向均匀间隔设置。

进一步地，承接腔呈圆柱状，承接腔与分液板同轴设置，位于承接腔的底部的出液孔沿承接腔的周向均匀间隔设置。

进一步地，导液槽为8个，8个导液槽沿分液板的周向均匀间隔设置。

进一步地，第一阀门为两个，沿输气管的延伸方向，两个第一阀门分别位于气体增压泵的上游和下游。

进一步地，原料液储罐或反应罐中至少一者的顶部设有用于平衡罐内压力的调压管，调压管具有第三阀门。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供的用于液体原料的合成装置利用不设置泵和阀门的输液管对原料液进行输送，避免原料液腐蚀泵或阀门，有效减少了腐蚀杂质的产生，能够有效减少反应液中混入杂质的可能性，有助于提升反应产物的纯度。

本实用新型实施例提供的用于液体原料的合成装置利用气体增压泵来调节原料液储罐和反应罐之间的气压差，实现原料液从原料液储罐被压入反应罐进行反应。通过控制气体增压泵来实时控制原料液储罐和反应罐之间的气压差，可以实现对原料液输送的控制。

本实用新型实施例提供的用于液体原料的合成装置的输气管将原料液储罐和反应罐连通，使得气体增压泵能够利用反应罐中的气体来增加原料液储罐中的气压，在增大原料液储罐中的气压的同时减小了反应罐中的气压，使得原料液储罐和反应罐之间的气压变化幅度更大，原料液储罐和反应罐之间的气压差更大，有助于原料液储罐中的原料液被顺利压入反应罐。同时，利用反应罐中的气体作为原料液储罐中的增压气体，能够有效减少整个反应过程中的材料损失，提高转化率。并且减小了对外部增压气体的依赖，减少了对外部增压气体的需求量，节约了用于对外部气体进行净化处理的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的合成装置的示意图；

图2为图1中的合成装置的分液板的第一视角的示意图；

图3为图1中的合成装置的分液板的第二视角的示意图；

图4为本实用新型其他实施例提供的合成装置的示意图。

图标：100-合成装置；110-原料液储罐；120-反应罐；130-排液管；131-第二阀门；140-输液管；150-输气管；151-第一阀门；160-气体增压泵；170-分液板；171-承接腔；172-导液槽；173-出液孔；180-调压管；181-第三阀门。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

“大致”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致中间”并不仅仅表示位于绝对的中间位置，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“中间”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对中间之外，“大致中间”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”等用语均为与上述类似的含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1～3，本实施例提供一种用于液体原料的合成装置100。合成装置100包括：原料液储罐110、反应罐120、输液管140、输气管150和气体增压泵160。

输液管140的一端贯穿原料液储罐110的顶部并延伸至原料液储罐110的底部，另一端贯穿反应罐120的顶部并延伸于反应罐120的顶部。

输气管150的一端贯穿反应罐120的顶部并延伸于反应罐120的顶部，另一端贯穿原料液储罐110的顶部并延伸于原料液储罐110的顶部。

输气管150设有用于控制其开闭的第一阀门151，气体增压泵160设于输气管150。反应罐120的底部设有排液管130，排液管130具有用于控制其开闭的第二阀门131。

合成装置100利用不设置泵和阀门的输液管140对原料液进行输送，避免原料液腐蚀泵或阀门，有效减少了腐蚀杂质的产生，能够有效减少反应液中混入杂质的可能性，有助于提升反应产物的纯度。

合成装置100利用气体增压泵160来调节原料液储罐110和反应罐120之间的气压差，实现原料液从原料液储罐110被压入反应罐120进行反应。通过控制气体增压泵160来实时控制原料液储罐110和反应罐120之间的气压差，可以实现对原料液输送的控制。合成装置100的输气管150将原料液储罐110和反应罐120连通，使得气体增压泵160能够利用反应罐120中的气体来增加原料液储罐110中的气压，在增大原料液储罐110中的气压的同时减小了反应罐120中的气压，使得原料液储罐110和反应罐120之间的气压变化幅度更大，原料液储罐110和反应罐120之间的气压差更大，有助于原料液储罐110中的原料液能够被顺利压入反应罐120。

此外，利用反应罐120中的气体作为原料液储罐110中的增压气体，能够有效减少整个反应过程中的挥发性物质的损失，提高转化率。并且减小了对外部增压气体的依赖，减少了对外部增压气体的需求量，节约了用于对外部气体进行净化处理的成本。

在本实施例中，原料液储罐110和反应罐120均呈圆柱状，原料液储罐110和反应罐120二者的轴心线均压竖直方向设置。需要说明的是，在本实用新型的其他的实施例中，原料液储罐110和反应罐120均可以是其他形状，且二者的设置方向均可以根据实际需要随意选择。

进一步地，反应罐120设有分液板170，分液板170设于输液管140和输气管150的靠近反应罐120的底部的一侧。分液板170具有用于承接由输液管140输出的原料液的承接腔171，分液板170还具有沿其板面延伸并与承接腔171连通的导液槽172。承接腔171和导液槽172的底部均设有贯穿分液板170的出液孔173。

由输液管140输出的原料液进入承接腔171后，沿承接腔171和导液槽172流动并延展开，原料液通过出液孔173进入到反应罐120的底部参与反应。利用承接腔171和导液槽172能够使原料液沿分液板170的板面铺展开，能够使原料液在流入反应罐120的底部时沿反应罐120的径向分布更加均匀，避免加入原料液的过程中出现局部浓度过大，而导致反应不充分、不均匀或出现过多副反应。

进一步地，反应罐120的轴心线垂直于分液板170的板面，分液板170与反应罐120的内壁连接。承接腔171位于分液板170的大致中间位置，导液槽172沿反应罐120的径向延伸。位于导液槽172的底部的出液孔173沿导液槽172的延伸方向均匀间隔设置。承接腔171呈圆柱状，位于承接腔171的底部的出液孔173沿承接腔171的周向均匀间隔设置。

通过以上设计，有助于使原料液沿分液板170分布地更加均匀，进一步提高朝反应罐120的底部投入原料液时的均匀性。

进一步地，承接腔171与分液板170同轴设置。

进一步地，导液槽172为8个，8个导液槽172沿分液板170的周向均匀间隔设置。

进一步地，第一阀门151为至少两个，沿输气管150的延伸方向，第一阀门151分部于气体增压泵160的上游和下游。

分部于气体增压泵160的上游和下游的第一阀门151能够有效减小在不输送原料液的状态下原料液储罐110和反应罐120的气压变化对气体增压泵160的影响，有助于延长气体增压泵160的使用寿命。

进一步地，原料液储罐110或反应罐120中至少一者的顶部设有用于平衡罐内压力的调压管180，调压管180具有第三阀门181。在本实施例中，原料液储罐110和反应罐120中的顶部均设有用于平衡罐内压力的调压管180。调压管180用于将原料液储罐110和反应罐120中的气压进行调节，调压管180中的气体需要经过净化处理，以避免引入杂质。此外，调压管180中的气压可以预先设定，当打开第三阀门181使调压管180与原料液储罐110和/或反应罐120连通后，即可将原料液储罐110和/或反应罐120中的气压调节至调压管180中的气压，以此达到对原料液储罐110和反应罐120中的压力进行平衡调节的作用。由于随着对原料液的输送，原料液储罐110中的气体越来越多，反应罐120中的气体越来越少，若反应罐120通过排液管130将部分产物排出，还会使反应罐120中产生额外的负压，这样会使得原料液储罐110和反应罐120中的气压差过大，并不利于对原来液输送过程中的原料液的输送量进行精确控制。通过利用调压管180对原料液储罐110和反应罐120中的气压进行重新平衡，便于气体增压泵160继续对原料液储罐110中的原料液进行精确输送，提高加料的准确度。

进一步地，在本实施例中，原料液储罐110为两个。在本实用新型的其他的实施例中，原料液储罐110可以是三个或更多个。如图4，示出了原料液储罐110为三个时的情况。

合成装置100的工作原理是：当需要向反应罐120投入原料液进行反应时，第二阀门131和第三阀门181关闭，第一阀门151开启，开启气体增压泵160利用气压差将原料液储罐110中的原料液压入反应罐120。当需要将个别的原料液储罐110中的原料液压入反应罐120中时，只需打开对应的第一阀门151即可。投料完毕后，将第一阀门151和气体增压泵160重新关闭即可。

综上所述，本实用新型实施例提供的用于液体原料的合成装置100，其利用不设置泵和阀门的输液管140对原料液进行输送，避免原料液腐蚀泵或阀门，能够有效减少反应液中混入杂质的可能性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于液体原料的合成装置，其特征在于，包括：原料液储罐、反应罐、输液管、输气管和气体增压泵；所述输液管的一端贯穿所述原料液储罐的顶部并延伸至所述原料液储罐的底部，另一端贯穿所述反应罐的顶部并延伸于所述反应罐的顶部；所述输气管的一端贯穿所述反应罐的顶部并延伸于所述反应罐的顶部，另一端贯穿所述原料液储罐的顶部并延伸于所述原料液储罐的顶部；所述输气管设有用于控制其开闭的第一阀门，所述气体增压泵设于所述输气管；所述反应罐的底部设有排液管，所述排液管具有第二阀门。

2.根据权利要求1所述的用于液体原料的合成装置，其特征在于，所述反应罐设有分液板，所述分液板设于所述输液管和所述输气管的靠近所述反应罐的底部的一侧；所述分液板具有用于承接由所述输液管输出的原料液的承接腔，所述分液板还具有沿其板面延伸并与所述承接腔连通的导液槽；所述承接腔和所述导液槽的底部均设有贯穿所述分液板的出液孔。

3.根据权利要求2所述的用于液体原料的合成装置，其特征在于，所述反应罐的轴心线垂直于所述分液板的板面，所述分液板与所述反应罐的内壁连接。

4.根据权利要求3所述的用于液体原料的合成装置，其特征在于，所述承接腔位于所述分液板的大致中间位置，所述导液槽沿所述反应罐的径向延伸。

5.根据权利要求4所述的用于液体原料的合成装置，其特征在于，位于所述导液槽的底部的所述出液孔沿所述导液槽的延伸方向均匀间隔设置。

6.根据权利要求4所述的用于液体原料的合成装置，其特征在于，所述承接腔呈圆柱状，所述承接腔与所述分液板同轴设置，位于所述承接腔的底部的所述出液孔沿所述承接腔的周向均匀间隔设置。

7.根据权利要求4所述的用于液体原料的合成装置，其特征在于，所述导液槽为8个，8个所述导液槽沿所述分液板的周向均匀间隔设置。

8.根据权利要求1所述的用于液体原料的合成装置，其特征在于，所述第一阀门为两个，沿所述输气管的延伸方向，两个所述第一阀门分别位于所述气体增压泵的上游和下游。

9.根据权利要求1所述的用于液体原料的合成装置，其特征在于，所述原料液储罐或所述反应罐中至少一者的顶部设有用于平衡罐内压力的调压管，所述调压管具有第三阀门。