CN212328309U - 一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备，该设备为全容积为52m³的带夹套的立式搅拌釜，其包括搅拌装置和内釜体。搅拌装置为立式搅拌结构，由上至下依次通过电机、带平衡罐的上传动密封组件、联轴节组件及搅拌组件相连接构成；搅拌组件为三层四斜叶涡轮式搅拌桨，最底层搅拌桨靠近内釜体的底部；内釜体由上椭圆封头、直筒段及下椭圆封头相连接构成；上椭圆封头的顶部设进料口及排气口，底部设出料口；直筒段的内部设加热盘管；直筒段与下椭圆封头的外侧设夹套，且夹套内设螺旋导流板；上传动密封组件的一侧设排空管、封液输出管，该封液输出管与平衡罐相连。本实用新型可保证产品品质、降低劳动强度、提高单台反应釜产能。

Description

一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备

技术领域

本实用新型涉及择型分子筛生产技术领域，尤其涉及一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备。

背景技术

择型分子筛是石油加工和石油化工反应中最重要的催化材料之一，它广泛用于芳构、异构、烷基化、油品精制、柴油降凝等工业过程。

国内择型分子筛生产多数采用水热合成工艺，该生产工艺的龙头设备是成胶晶化釜，在整个生产过程中处于第一道工序，决定了产品的产量和质量。目前国内催化剂行业所使用的水热合成工艺，采用全容积为14.6m³的晶化釜，该晶化反应釜在使用过程中存在以下几个问题：

⑴搅拌器为三层上弯式桨式叶片，反应釜壁存在固体挂壁现象，使用一段时间需要清洗反应釜。搅拌器接触不到的釜底，容易沉积晶化物，操作不当易导致出口堵塞，不易下料。

⑵晶化釜受热面仅为夹套，夹套加热面积有限，因此反应过程升温所需时间长；为达到产能要求，通常晶化釜为多台并联使用，且该反应过程为间歇操作，操作过程中需要频繁切换，完成每台反应釜的加料、升温、恒温反应、降温及卸料过程，工作强度大。

⑶分子筛合成过程中需要加入模板剂正丁胺，该物质为易燃易爆，危险介质，在反应温度条件下，有部分正丁胺汽化处于晶化釜的顶部，而晶化釜搅拌器为动设备，现有设备搅拌器密封结构为填料密封，密封结构不可靠，一旦出现泄漏，不仅会造成浪费、导致产品收率降低，而且釜内泄漏的有毒、易燃易爆气体会对装置及周边环境产生极大危害。

⑷若要提高产能，则需要增加设备台数，占地面积大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种保证产品品质、降低劳动强度、提高单台反应釜产能的择型分子筛成胶晶化釜大型化设备。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备，其特征在于：该设备为全容积为52m³的带夹套的立式搅拌釜，其包括搅拌装置和内釜体；所述搅拌装置为立式搅拌结构，由上至下依次通过电机、带平衡罐的上传动密封组件、联轴节组件及搅拌组件相连接构成；所述搅拌组件为三层四斜叶涡轮式搅拌桨，最底层搅拌桨靠近所述内釜体的底部；所述内釜体由上椭圆封头、直筒段及下椭圆封头相连接构成；所述上椭圆封头的顶部分别设有进料口及排气口，其底部设有出料口；所述直筒段的内部设有置于盘管支撑上的加热盘管，该加热盘管为8~11圈且延圆周方向盘旋而上；所述直筒段与所述下椭圆封头的外侧设有三段式分体结构的夹套，且该夹套中的每段夹套内设有螺旋导流板；所述上传动密封组件的一侧分别设有排空管、封液输出管，该封液输出管与所述平衡罐相连；所述平衡罐的底部设有取压管，该取压管与所述内釜体的取压口相连；所述平衡罐的一侧设有带补液泵的补液管，其顶部分别设有压力和液位指示装置。

所述夹套中的三段夹套采用并联连接，且每段夹套加热段分别设置独立的热介质循环进出口。

所述上传动密封组件包括双支点机架、上传动轴和冷却夹套；所述双支点机架与所述上传动轴通过机械密封连有底法兰座，该底法兰座上设有所述冷却夹套；所述上传动轴的一端经减速机与所述电机相连，其另一端与所述联轴节组件相连；所述底法兰座的一端设有冷却水进口，另一端设有冷却水出口，该冷却水进口和冷却水出口分别与所述冷却夹套相通；所述机械密封上分别设有所述排空管、所述封液输出管，该封液输出管经封液出口与所述平衡罐相连。

所述出料口为凸缘法兰，且安装有上展式放料阀。

所述平衡罐固定在支架上，其内设有活塞。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型中搅拌组件为三层四斜叶涡轮式搅拌桨，具有径向和轴向排液功能；最底层搅拌桨靠近内釜体的底部，保证强剪切力和固液混合均匀的同时，减少了釜底晶化物沉积。

2、本实用新型中出料口为凸缘法兰，且安装有上展式放料阀。放料阀关闭时阀门密封面与釜体下椭圆封头内壁齐平，阀门开启时密封面深入釜体内，釜液排出设备，从而可以有效地防止出料口产生死区及出料不畅等问题。

3、本实用新型中夹套为三段式分体结构，每个加热段分别设置独立的热介质循环进出口，避免了采用单个整体夹套而造成温度梯度过大的问题，保证了整个内釜体加热温度的均匀性。

4、本实用新型中夹套中的每段夹套内设有螺旋导流板，从而增强了夹套内热介质的湍流，进而提高了传热系数。

5、本实用新型中上传动密封组件为带平衡罐的机械密封结构，使机械密封腔与晶化釜内的压差保持稳定，并达到平衡，从而有效地防止了由于釜内的气相介质不断向机械密封腔渗透而破坏双端面机械密封的下端面，造成密封失效。

4、本实用新型中上传动密封组件采用模块化设计，先将机架、上传动轴和轴承集成在一起，再通过底法兰座将机械密封集成到机架和上传动轴上，形成一个整体，非常便于安装、调试和维护。

5、本实用新型中底法兰座上设有冷却夹套，经实际测试，其冷却能力满足抵消来自釜内传递的高温和密封运转时摩擦热量，使温度达到密封许可的要求范围，确保密封具有较长的使用寿命和性能。

6、本实用新型中机架采用双支点大跨距结构，充分考虑提高上传动轴在大扭矩、高转速工作时的动态刚度和旋转精度，从而确保密封具有良好的密封环境和密封性能。

7、本实用新型中釜体直筒段的内部设有置于盘管支撑上的加热盘管，该加热盘管为8~11圈且延圆周方向盘旋而上，不仅增加了换热面积，提高了传热速率，缩短了加热时间；同时盘管起到增强搅拌强度，加强混合效率的作用，从而在搅拌器和盘管的协同作用下，减少了晶化物挂壁现象。

8、本实用新型增大了现有晶化釜的容积，提高了单位时间晶化釜的产能，并优化了大型化后晶化釜密封结构、出料结构、夹套结构及搅拌器形式，有效地降低了粘壁及堵塞问题，提高了传热效率及系统的安全性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为实用新型中上传动密封组件的结构示意图。

图中：1-电机；2-上传动密封组件；201-双支点机架；202-减速机；203-上传动轴；204-冷却夹套；205-机械密封；206-冷却水进口；207-冷却水出口；208-排空管；209-封液输出管；210-封液出口；211-取压管；3-联轴节组件；4-搅拌组件；5-直筒段；6-上椭圆封头；7-下椭圆封头；8-出料口；9-盘管支撑；10-加热盘管；11-夹套；12-平衡罐；13-补液泵。

具体实施方式

如图1所示，一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备，该设备为全容积为52m³的带夹套11的立式搅拌釜，其包括搅拌装置和内釜体。

搅拌装置为立式搅拌结构，由上至下依次通过电机1、带平衡罐12的上传动密封组件2、联轴节组件3及搅拌组件4相连接构成；搅拌组件4为三层四斜叶涡轮式搅拌桨，最底层搅拌桨靠近内釜体的底部。

内釜体由上椭圆封头6、直筒段5及下椭圆封头7相连接构成；上椭圆封头6的顶部分别设有进料口及排气口，其底部设有出料口8；直筒段5的内部设有置于盘管支撑9上的加热盘管10，该加热盘管10为8~11圈且延圆周方向盘旋而上；直筒段5与下椭圆封头7的外侧设有三段式分体结构的夹套11，且该夹套11中的每段夹套内设有螺旋导流板。夹套11中的三段夹套采用并联连接，且每段夹套加热段分别设置独立的热介质循环进出口。出料口8为凸缘法兰，且安装有上展式放料阀。

上传动密封组件2的一侧分别设有排空管208、封液输出管209，该封液输出管209与平衡罐12相连；平衡罐12的底部设有取压管211，该取压管211与内釜体的取压口相连；平衡罐12的一侧设有带补液泵13的补液管，其顶部分别设有压力和液位指示装置。

其中：上传动密封组件2包括双支点机架201、上传动轴203和冷却夹套204（参见图2）。双支点机架201与上传动轴203通过机械密封205连有底法兰座，该底法兰座上设有冷却夹套204；上传动轴203的一端经减速机202与电机1相连，其另一端与联轴节组件3相连；底法兰座的一端设有冷却水进口206，另一端设有冷却水出口207，该冷却水进口206和冷却水出口207分别与冷却夹套204相通；机械密封205上分别设有排空管208、封液输出管209，该封液输出管209经封液出口210与平衡罐12相连。

上传动密封组件采用模块化设计，先将双支点机架201、上传动轴203通过轴承集成在一起，再通过底法兰座将机械密封205集成到双支点机架201和上传动轴203上，形成一个整体。平衡罐12固定在单独的支架上，其内设有活塞。

工作时，开启电机1，设备内加入物料并关闭所有出入口阀门，设备处于封闭状态，夹套11内通入导热油，待温度升至90℃时物料进行成胶反应，此时恒温2h，此后晶化釜继续升温，待温度上升至170~180℃时，降低搅拌转速，恒温14h。接着进行泄压操作，将釜内压力泄至常压，温度约为100℃时，开启釜底放料阀，采用压送风将物料压出晶化釜。

晶化釜密封系统工作过程：晶化釜内温度继续上升，水分汽化，晶化釜内气相压力逐渐升高，通过连通釜内的平衡罐12活塞底部的气体压力升高，使罐内活塞上部密封液压力成比例升高，而活塞上部与机械密封腔连通，使机械密封腔内的密封液压力也随之升高。而且机械密封腔的压力始终高于釜内压力，并建立良好的差压。使反应釜内与机械密封腔内的压差始终保持稳定，即达到平衡的作用。从而可靠地阻止了反应釜内的气相介质向机械密封腔渗漏的可能性，达到了密封的目的。

Claims (5)

1.一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备，其特征在于：该设备为全容积为52m³的带夹套（11）的立式搅拌釜，其包括搅拌装置和内釜体；所述搅拌装置为立式搅拌结构，由上至下依次通过电机（1）、带平衡罐（12）的上传动密封组件（2）、联轴节组件（3）及搅拌组件（4）相连接构成；所述搅拌组件（4）为三层四斜叶涡轮式搅拌桨，最底层搅拌桨靠近所述内釜体的底部；所述内釜体由上椭圆封头（6）、直筒段（5）及下椭圆封头（7）相连接构成；所述上椭圆封头（6）的顶部分别设有进料口及排气口，其底部设有出料口（8）；所述直筒段（5）的内部设有置于盘管支撑（9）上的加热盘管（10），该加热盘管（10）为8~11圈且延圆周方向盘旋而上；所述直筒段（5）与所述下椭圆封头（7）的外侧设有三段式分体结构的夹套（11），且该夹套（11）中的每段夹套内设有螺旋导流板；所述上传动密封组件（2）的一侧分别设有排空管（208）、封液输出管（209），该封液输出管（209）与所述平衡罐（12）相连；所述平衡罐（12）的底部设有取压管（211），该取压管（211）与所述内釜体的取压口相连；所述平衡罐（12）的一侧设有带补液泵（13）的补液管，其顶部分别设有压力和液位指示装置。

2.如权利要求1所述的一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备，其特征在于：所述夹套（11）中的三段夹套采用并联连接，且每段夹套加热段分别设置独立的热介质循环进出口。

3.如权利要求1所述的一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备，其特征在于：所述上传动密封组件（2）包括双支点机架（201）、上传动轴（203）和冷却夹套（204）；所述双支点机架（201）与所述上传动轴（203）通过机械密封（205）连有底法兰座，该底法兰座上设有所述冷却夹套（204）；所述上传动轴（203）的一端经减速机（202）与所述电机（1）相连，其另一端与所述联轴节组件（3）相连；所述底法兰座的一端设有冷却水进口（206），另一端设有冷却水出口（207），该冷却水进口（206）和冷却水出口（207）分别与所述冷却夹套（204）相通；所述机械密封（205）上分别设有所述排空管（208）、所述封液输出管（209），该封液输出管（209）经封液出口（210）与所述平衡罐（12）相连。

4.如权利要求1所述的一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备，其特征在于：所述出料口（8）为凸缘法兰，且安装有上展式放料阀。

5.如权利要求1所述的一种择型分子筛成胶晶化釜大型化设备，其特征在于：所述平衡罐（12）固定在支架上，其内设有活塞。

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