CN211551145U - 一种定容式氮气保护充装系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及氮气充装领域，具体涉及一种定容式氮气保护充装系统装置，包括反应器，还包括用于物料通过的主物料管路、用于氮气通过的主氮气管路、用于尾气排放的主尾气管路、定容器、主充装桶、副充装桶，所述反应器通过主物料管路与定容器相连，主物料管路上设有第一阀门，物料管路从定容器出来后分为第一支物料管路和第二支物料管路，第一支物料管路与主充装桶连通，第二支物料管路与副充装桶连通。通过设计了分开式的定容式先进行粗充装，再使用较细的管路进行缓慢的精细充装，能够精确的达到预定充装质量，同时设计了全面的氮气管路，使得物料的反应及充装均是在氮气保护下进行，避免因空气中含有氧气和水分的存在影响产品质量。

Description

一种定容式氮气保护充装系统装置

技术领域

本实用新型涉及氮气充装领域，具体涉及一种定容式氮气保护充装系统装置。

背景技术

2，4，6-三甲基苯甲酸等产品，在充装过程中，不采用氮气保护时，产品易吸潮和氧化，易结晶析出，影响产品纯度；充装后的管线及充装口充析出结晶，进入充装桶，充装桶不采用氮气保护，在充装、储存和运输过程中，也会被氧化，杂质增高，影响产品质量。同时，现有的充装系统均是采用管道直接充装，充装管道流速快，在达到预定充装质量时关闭充装管道，由于较快的流速，不容易及时停止，引起充装过度，使得每一桶的产品重量都存在着误差。

实用新型内容

为了克服上述问题，本实用新型提供了一种定容式氮气保护充装系统装置，通过设计了分开式的定容式先进行粗充装，再使用较细的管路进行缓慢的精细充装，能够精确的达到预定充装质量，同时设计了全面的氮气管路，使得物料的反应及充装均是在氮气保护下进行，避免因空气中含有氧气和水分的存在影响产品质量。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种定容式氮气保护充装系统装置，包括反应器，还包括用于物料通过的主物料管路、用于氮气通过的主氮气管路、用于尾气排放的主尾气管路、定容器、主充装桶、副充装桶，所述反应器通过主物料管路与定容器相连，主物料管路上设有第一阀门，物料管路从定容器出来后分为第一支物料管路和第二支物料管路，第一支物料管路通过第二阀门与主充装桶连通，第二支物料管路通过第三阀门与副充装桶连通；

主氮气管路分为并联的第一支氮气管路、第二支氮气管路、第三支氮气管路和第四支氮气管路，第一支氮气管路通过第四阀门与反应器连通，第二支氮气管路通过第五阀门与定容器连通，第三支氮气管路通过第六阀门与第一支物料管路连接于第二阀门和主充装桶之间，第四支氮气管路通过第七阀门与第二支物料管路连通于第三阀门和副充装桶之间；

主尾气管路分为第一支尾气管路、第二支尾气管路和第三支尾气管路，第一支尾气管路通过第八阀门与反应器连通，第二支尾气管路通过第九阀门与主充装桶连通，第三支尾气管路通过第十阀门与副充装桶连通：

其中，所述定容器内部分为上部连通的粗定容室与精定容室，所述粗定容室的容量大于所述精定容室，主物料管路与粗定容室连通，第一支物料管路与粗定容室的底部连通，第二支物料管路与精定容室的上部连通；

其中，还包括第三支物料管路，所述第三支物料管路一端与所述细定容室的底部连通，另一端与所述第一支物料管路连通，第三支物料管路上设有第十一阀门；

其中，所述第二支物料管路上设有视镜，所述视镜安装于第二支物料管路的管壁上，用于观察第二支物料管路内部；

其中，所述第一支物料管路、第一支尾气管路与主充装桶为软管连接，第二支物料管路、第二支尾气管路与副充装桶为软管连接；

其中，所述第一支尾气管路上设有第一检测阀门，第二支尾气管路上设有第二检测阀门；

其中，所述主尾气管路上设有抽风机。

本实用新型的有益效果是：(1)通过分体式的粗定容室与精定容室，进行精确定容充装，误差小；(2)所有充装均在氮气保护下进行，避免产品氧化出现质量问题；(3)通过主充装桶与副充装桶的配合替换，可以缩小因更换桶而带来的重装间隙，提高充装效率；(4)管路与充装桶软管连接，更加灵活方便。

附图说明

图1是本系统结构图。

图2是充装桶与物料管路的连接示意图。

图中，1、第四阀门，2、反应器，3、主物料管路，4、出料阀门，5、第八阀门，6、第一阀门，7、粗定容室，8、第一支物料管路，9、主充装桶，10、第六阀门，11、第九阀门，12、第十一阀门，13、第三支物料管路，14、副充装桶，15、第一检测口，16、第一检测阀门，17、第十阀门，18、第二检测阀门，19、第二检测口，20、第七阀门，21、第二支尾气管路，22、第四支氮气管路，23、第三阀门，24、视镜，25、第二支物料管路，26、主尾气管路，27、抽风机，28、主尾气阀，29、主氮气管路，30、第一支氮气管路，31、第二支氮气管路，32、第五阀门，33、第一支尾气管路，34、精定容室，35、第三支氮气管路，36、第二阀门，37、主氮气阀。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

一种定容式氮气保护充装系统装置，包括反应器2，所述反应器2出料口处设有出料阀门4，还包括用于物料通过的主物料管路3、用于氮气通过的主氮气管路29、用于尾气排放的主尾气管路26、定容器、主充装桶9、副充装桶14。主氮气管路29的开始端设有主氮气阀37，用于控制主氮气管路29的开关，所述主尾气管路上设有主尾气阀28，用于控制主尾气阀28的开关。主重置桶9和副充装桶14通常配合有计量称，用于计量桶内物料的质量。

反应器2的出料口通过主物料管路3与定容器相连，主物料管路3上设有第一阀门6，主物料管路3从定容器出来后分为第一支物料管路8和第二支物料管路25，第一支物料管路8通过第二阀门36与主充装桶9连通，第二支物料管路25通过第三阀门23与副充装桶14连通。

主氮气管路29分为并联的第一支氮气管路30、第二支氮气管路31、第三支氮气管路35和第四支氮气管路22，第一支氮气管路30通过第四阀门1与反应器2连通，第二支氮气管路31通过第五阀门32与定容器连通，第三支氮气管路35通过第六阀门10与第一支物料管路8连接于第二阀门36和主充装桶9 之间，第四支氮气管路22通过第七阀门20与第二支物料管路25连通于第三阀门23和副充装桶14之间。通常主氮气管路29的进口处还会设有压力表，用于监测管路内的压力，通常氮气的压力控制在3-5Kg/cm²。

主尾气管路26分为并联的第一支尾气管路33、第二支尾气管路21，主尾气管路26通过第九阀门11与主充装桶9连通，第一支尾气管路33通过第八阀门5与反应器2连通，第二支尾气管路21通过第十阀门17与副充装桶14连通。主尾气管路26上通常设有抽风机27，辅助尾气排出。

主充装桶9与副充装桶14通常结构相同，均是采用密封盖39进行密封，密封盖39上开设有物料通孔和尾气通孔，第一支物料管路8或第二支物料管路 25通过物料通孔密封插入充装桶内，主尾气管路26或第二支尾气管路21通过尾气通孔密封插入充装桶中，物料通孔与尾气通孔的大小均与所对应的管路密封配合。在第一支物料管路8或第二支物料管路25插入物料通孔的尾端采用物料软管38进行连接，主尾气管路26或第二支尾气管路21插入尾气通孔的末端采用相应的尾气软管40进行连接，可以通过卡箍将相应的软管固定到相应的通孔上进行密封连接，软管可以更方便的将管路与充装桶进行连接，无需对充装桶的位置进行严格要求。

定容器内部通过固定的隔板可分为上部连通的粗定容室7与精定容室34，所述粗定容室7的容量大于所述精定容室34，主物料管路3与粗定容室7连通，第一支物料管路8与粗定容室7的底部连通，第二支物料管路25与精定容室34的上部连通。通常粗定容室7的容量为预定充装物料重量的90-95％，精定容室34为预定充装物料重量的10-20％或者更多，可以根据改变定容室内部隔板的位置与高度来调整粗定容室7与精定容室34的容量大小。精定容室34底部开有出料口，连接有第三支物料管路13，第三支物料管路13一端与所述精定容室34的底部连通，另一端与所述第一支物料管路8连通于粗定容室7和第二阀门36之间，第三支物料管路13上设有第十一阀门12，第三支物料管路13的内径远小于第一支物料管路8，使得，第三支物料管路13内的物料流速远小于第一支物料管路8，可以缓慢的进行物料充装，精准定容。

第二支物料管路25上设有视镜24，所述视镜24安装于第二支物料管路25的管壁上，用于观察第二支物料管路25内部。

本系统的工作原理是：

将系统连接好，所有阀门处于关闭状态。

打开主氮气阀37与主尾气阀28，之后依次开启第四阀门1、第五阀门32、第六阀门10、第七阀门20、第八阀门5、第九阀门11、第十阀门17、第二阀门36、第三阀门23，使得氮气充满反应器2、定容器、主充装桶9、副充装桶14及所有物料管路中充满氮气，检查各部分密封不漏气，关闭第二阀门36。检测时，可以打开第一检测阀门16和第二检测阀门17，可以通过手持式氧含量自动测定仪从第二检测口19和第一检测口15处检测尾气管路中的含氧量，当含氧量为0时，系统中所有氮气充满，关闭两个检测阀门。

将反应物料投入反应器2，物料将反应器2中的氮气进行置换，被物料置换出的氮气由第一支尾气管路33排出，待物料投料完成后，关闭第四阀门1、第八阀门5，反应器2正常进行反应。反应器2内的反应完成后，打开出料阀门4、第四阀门1、第一阀门6，使氮气充入反应器2将物料置换出，物料经主物料管路3 流入粗定容室7，将氮气置换出，粗定容室7内的物料装满时，经由隔板的上方间隙流入精定容室34，定容室中被置换出的氮气经第二支物料管路25进入副充装桶14后由第二支尾气管路21排出，当精定容室34的液位高度到达第二支物料管路25与精定容室34的连通处后，物料流入第二支物料管路25并流入副充装桶 14，当从视镜24中观察到第二支物料管路25有物料流动后，定容室充装完成，依次关闭第三阀门23、第一阀门6。

对主充装桶9进行充装，打开第二阀门36和第五阀门32，物料经氮气置换后由粗定容室7中经第一支物料管路快速充入主充装桶9，置换桶中氮气，此时主充装桶9中的物料为预定充装质量的90-95％，打开第十一阀门12，物料经氮气置换后由第三支物料管路13经第一支物料管路8流入主充装桶，由于第三支物料管路13的内径远小于第一支物料管路，物料缓缓流出，进行精确充装，当主充装桶中的物料充装至预定重量后，关闭第二阀门36、第十一阀门12、第九阀门 11、第五阀门32，充装完成，将主充装桶拆下进行更换。同时打开第一阀门6、第三阀门23，再次对定容室重复上述步骤进行充装，多余的物料被充装入副充装桶14中，不会浪费，按上述步骤充装好定容室后，如上所述依次关闭第三阀门23、第一阀门6。

新的主充装桶9安装好后，首先打开第六阀门10、第九阀门11，使用氮气将新的主充装桶9内的空气置换出，打开第一检测阀门16，使用手持式氧含量自动测定仪从第一检测口11处检测主尾气管路中的含氧量，当含氧量为0时，证明主充装桶9内的空气置换完成，可以按照上述步骤再次进行主充装桶9的充装。

如上所述在对定容室进行充装时，部分物料经第二支物料管路25充装入副充装桶14中，当副充装桶充至预定质量时，关闭第三阀门23、第七阀门20、第十阀门17，拆卸副充装桶进行更换。当安装好新的副充装桶14后，首先打开第七阀门20、第十阀门17，对副充装桶14内的空气进行置换，打开第二检测阀门 18，使用手持式氧含量自动测定仪从第二检测口19处检测第二支尾气管路中的含氧量，当含氧量为0时，证明副充装桶14内的空气置换完成，可以安装上述步骤再次进行充装。

待反应器2中的全部物料充装完成后，用氮气把所有物料管线、设备置换干净，关闭所有阀门，等待下次使用。

本系统可以适用于所有需要氮气保护的物料进行定容式充装，所使用的氮气也可以更换为其他惰性气体。

充装管路及定容室材质以不引起产品质量变化，且易得到的材料为宜，可选用用钢质或塑料或其它材质等，对易腐蚀介质考虑采用衬4氟材质。

Claims (9)

1.一种定容式氮气保护充装系统装置，包括反应器(2)，所述反应器(2)出料口处设有出料阀门(4)，其特征在于，还包括用于物料通过的主物料管路(3)、用于氮气通过的主氮气管路(29)、用于尾气排放的主尾气管路(26)、定容器、主充装桶(9)、副充装桶(14)，所述反应器(2)的出料口通过主物料管路(3)与定容器相连，主物料管路(3)上设有第一阀门(6)，主物料管路(3)从定容器出来后分为第一支物料管路(8)和第二支物料管路(25)，第一支物料管路(8)通过第二阀门(36)与主充装桶(9)连通，第二支物料管路(25)通过第三阀门(23)与副充装桶(14)连通；

主氮气管路(29)分为并联的第一支氮气管路(30)、第二支氮气管路(31)、第三支氮气管路(35)和第四支氮气管路(22)，第一支氮气管路(30)通过第四阀门(1)与反应器(2)连通，第二支氮气管路(31)通过第五阀门(32)与定容器连通，第三支氮气管路(35)通过第六阀门(10)与第一支物料管路(8)连接于第二阀门(36)和主充装桶(9)之间，第四支氮气管路(22)通过第七阀门(20)与第二支物料管路(25)连通于第三阀门(23)和副充装桶(14)之间；

主尾气管路(26)分为并联的第一支尾气管路(33)、第二支尾气管路(21)，主尾气管路(26)通过第九阀门(11)与主充装桶(9)连通，第一支尾气管路(33)通过第八阀门(5)与反应器(2)连通，第二支尾气管路(21)通过第十阀门(17)与副充装桶(14)连通。

2.根据权利要求1所述一种定容式氮气保护充装系统装置，其特征在于，所述定容器内部分为上部连通的粗定容室(7)与精定容室(34)，所述粗定容室(7)的容量大于所述精定容室(34)，主物料管路(3)与粗定容室(7)连通，第一支物料管路(8)与粗定容室(7)的底部连通，第二支物料管路(25) 与精定容室(34)的上部连通。

3.根据权利要求2所述一种定容式氮气保护充装系统装置，其特征在于，还包括第三支物料管路(13)，所述第三支物料管路(13)一端与所述精定容室(34)的底部连通，另一端与所述第一支物料管路(8)连通于粗定容室(7)和第二阀门(36)之间，第三支物料管路(13)上设有第十一阀门(12)。

4.根据权利要求3所述一种定容式氮气保护充装系统装置，其特征在于，所述第三支物料管路(13)的内径小于第一支物料管路(8)的内径。

5.根据权利要求1所述一种定容式氮气保护充装系统装置，其特征在于，所述第二支物料管路(25)上设有视镜(24)，所述视镜(24)安装于第二支物料管路(25)的管壁上，用于观察第二支物料管路(25)内部。

6.根据权利要求1所述一种定容式氮气保护充装系统装置，其特征在于，所述第一支物料管路(8)、主尾气管路(26)与主充装桶(9)之间通过软管连接，第二支物料管路(25)、第二支尾气管路(21)与副充装桶(14)之间通过软管连接。

7.根据权利要求1所述一种定容式氮气保护充装系统装置，其特征在于，所述主尾气管路(26)上设有第一检测口(15)，所述第一检测口(15)上设有第一检测阀门(16)，第二支尾气管路(21)上设有第二检测口(19)，所述第二检测口(19)上设有第二检测阀门(18)。

8.根据权利要求1所述一种定容式氮气保护充装系统装置，其特征在于，所述主尾气管路上设有抽风机(27)。

9.根据权利要求1所述一种定容式氮气保护充装系统装置，其特征在于，所述主氮气管路上设有主氮气阀(37)，所述主尾气管路上设有主尾气阀(28)。

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