CN212548860U - 一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及对硝基苯甲酸生产设备领域，具体涉及一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统。本实用新型一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统，包括反应釜，反应釜通过管道连接有截留装置，截留装置包括停留釜和尾气停留塔，尾气停留塔内设有冷却夹套，冷却夹套内设有分段冷却盘管，停留釜下端通过管道连接有分离装置，尾气停留塔顶部通过管道连接有尾气处理装置，尾气处理装置包括氧化装置和尾气处理罐，尾气停留塔顶部通过管道连接有稀硝酸输入装置，稀硝酸输入装置包括第一稀硝酸罐和第二稀硝酸罐。

Description

一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统

技术领域

本实用新型涉及对硝基苯甲酸生产设备领域，具体涉及一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统。

背景技术

对硝基苯甲酸的生产过程为对硝基甲苯与稀硝酸在一定温度下引发反应后产生大量的氮氧化物气体并放出大量的热致使硝酸和水大量气化而使釜压在很短的时间内急剧上升。所以为维持反应正常进行，需在反应活跃期内持续不停地排出釜内气体。在排气过程中大量排出的水汽会夹带一定量的物料（原料PNT、产品对硝基苯甲酸及稀硝酸），这些物料和氮氧化物气体进入尾气处理系统中随着温度的逐渐下降而停留在处理系统中，造成管道和设备的堵塞，经常需要停工清理，严重时会造成环境安全事故。经多年的生产统计：每批次反应造成物料损失在5%左右，而这些损失的物料全部进入三废处理系统，又增加了其处理负荷。仅此一项所增加的生产成本就非常可观。

发明内容

为解决以上问题，经过多年的反复摸索、验证，本实用新型希望提供一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统，能够解决物料堵塞的问题，同时又能够将排出的物料很好的回收利用，并大大减轻了三废处理系统的负荷，提高了产品得率，经济利益和社会效益明显。

本实用新型的具体方案如下：

一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统，包括反应釜，所述反应釜通过管道连接有截留装置，所述截留装置包括停留釜和尾气停留塔（所述尾气停留塔与停留釜通过法兰连接），所述尾气停留塔内设有冷却夹套，所述冷却夹套内设有分段冷却盘管，所述停留釜下端通过管道连接有分离装置，所述尾气停留塔顶部通过管道连接有尾气处理装置，所述尾气处理装置包括氧化装置和尾气处理罐，所述尾气停留塔顶部通过管道连接有稀硝酸输入装置，所述稀硝酸输入装置包括第一稀硝酸罐和第二稀硝酸罐，所述第一稀硝酸罐与第二稀硝酸罐通过管道与分离装置连接，所述第二稀硝酸罐通过管道与尾气处理罐连接，所述第一稀硝酸罐通过管道与尾气停留塔顶部连接，且该管道伸入尾气停留塔顶部的一端设有花洒。

所述分段冷却盘管优选为三级冷却盘管，所述停留釜包括停留釜冷却管。

所述三级冷却盘管均为下进上出。

所述停留釜内设有液位计，所述液位计为2个。液位计由于检测液位，到指定位置时，控制阀门开关，优选分离装置中也可以设置液位计。

所述第二稀硝酸罐上设有冷却管道。

反应釜排气中夹带出来的水汽状物料，经过截留装置，其中大部分PNT,全部PNBA及大部分稀硝酸进入分离装置，其中少部分稀硝酸，水和全部氮氧化物进入尾气处理装置，分离装置分离得到的上层稀硝酸加入稀硝酸输入装置中。

所述分离装置分离得到的上层稀硝酸，其中一部分通过管道输送至第一稀硝酸罐，之后通过管道输送至尾气停留塔，并从花洒中喷出。

所述分离装置分离得到的上层稀硝酸，其中另一部分通过管道输送至第二稀硝酸罐，之后通过管道输送至尾气处理罐与氧化装置处理的尾气进行反应。

其中截留装置中尾气停留塔的分段冷却盘管为三级冷却盘管，其中一级盘管冷却水进口温度80度，控制出口温度不高于85度；二级盘管进口温度60度，控制出口温度不高于65度；三级盘管进口温度50度，控制出口温度不高于55度。

所述少部分稀硝酸，水和全部氮氧化物进入尾气处理装置时，少部分稀硝酸，水和全部氮氧化物的温度不高于95℃，且不低于65℃。

在对硝苯甲酸反应过程中，反应釜内均为高温高压，在此条件下，原料对硝基甲苯（PNT）为液体，产品对硝基苯甲酸（PNBA）为固态。所以当大量气化的水、稀硝酸和NOx从高压状态释放到常压状态时一定会夹带出一定量的液态PNT和固态PNBA。

本实用新型在尾气排入尾气处理装置前，在它和反应釜之间加入一套截留装置，将从反应釜内排出的大量水汽、稀硝酸以及其夹带出的PNT和PNBA均留在这一系统内，并使其经分离后投入下批反应。此装置包括停留釜，以及与停留釜相连的尾气停留塔；停留釜内有冷却夹套，尾气停留塔内设有分段冷却盘管。反应釜排气管（即反应釜与停留釜的连接管道）与停留釜的连接为从停留釜上部1/3处延切线进入，利用旋风分离原理使进入的90%以上的PNBA和大部分的PNT一进入就停留在停留釜内。同时停留釜冷却管通入80℃的冷却水并通过控制进水量确保冷却水出口温度低于100℃，以确保进入的尾气中一部分汽化水和稀硝酸被截留；此时未被截留的部分其温度与进入前有了很大的下降。当其进入尾气停留塔中，遇到尾气停留塔内设三级冷却盘管（均为下进上出）：一级盘管冷却水进口温度80℃，控制出口温度不高于85℃；二级进口温度60℃，控制出口温度不高于65℃；三级进口温度50℃，控制出口温度不高于55℃。三级设置目的为：在一级使大部分水汽、稀硝酸冷却液化进入截留装置中；二、三级将余下的水汽和稀硝酸继续冷却液化被截留并使排出的NOx气体温度低于95℃。尾气停留塔与停留釜为法兰连接，从停留釜上行的未被停留釜截留的液体PNT和固体PNBA在上行过程中因重力作用以及逐级液化的水汽和稀硝酸的阻滞作用，大部分又重新落入停留釜内，此时过三级冷却进入尾气排气阀前的气体中95%以上为NOx和少量的水以及微量被夹带的PNT。

附图说明

图1本实用新型一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统的结构示意图；

其中标号：1.反应釜；2.截留装置；21.停留釜；22.尾气停留塔；23.液位计；31.第一稀硝酸罐；32.第二稀硝酸罐；41.氧化装置；42.尾气处理罐；5.分离装置。

具体实施方式

下面结合图1进行进一步说明：

一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统，包括反应釜1，反应釜1通过管道连接有截留装置2，截留装置2包括停留釜21和尾气停留塔22（尾气停留塔22与停留釜21通过法兰连接），尾气停留塔22内设有冷却夹套，冷却夹套内设有分段冷却盘管，停留釜21下端通过管道连接有分离装置5，尾气停留塔22顶部通过管道连接有尾气处理装置，尾气处理装置包括氧化装置41和尾气处理罐42（氮氧化物需要先经过氧化，然后进入尾气处理罐42中用稀硝酸处理），尾气停留塔22顶部通过管道连接有稀硝酸输入装置，稀硝酸输入装置包括第一稀硝酸罐31和第二稀硝酸罐32，第一稀硝酸罐31与第二稀硝酸罐32通过管道与分离装置5连接，第二稀硝酸罐32通过管道与尾气处理罐42连接，第一稀硝酸罐31通过管道与尾气停留塔22顶部连接，且该管道伸入尾气停留塔22顶部的一端设有花洒（花洒中喷出的稀硝酸，可以更好阻滞未被停留釜21截留的液体PNT和固体PNBA，使其落入停留釜21）。

分段冷却盘管优选为三级冷却盘管，停留釜21包括停留釜冷却管。三级冷却盘管均为下进上出。

停留釜21内设有液位计23；液位计23为2个。液位计23由于检测液位，到指定位置时，控制阀门开关，优选分离装置中也可以设置液位计。

第二稀硝酸罐32上设有冷却管道。冷却管道用于冷却稀硝酸。

反应釜1排气中夹带出来的水汽状物料，经过截留装置2，其中大部分PNT,全部PNBA及大部分稀硝酸进入分离装置5（分离装置5分离得到上层稀硝酸和下层PNT和PNBA，下层PNT和PNBA可进行回收使用），其中少部分稀硝酸，水和全部氮氧化物（温度不高于95℃，且不低于65℃，该温度下能够保证全部氮氧化物进入尾气处理装置）进入尾气处理装置，分离装置5分离得到的上层稀硝酸加入稀硝酸输入装置中。分离装置5分离得到的上层稀硝酸，其中一部分通过管道输送至第一稀硝酸罐31，之后通过管道输送至尾气停留塔22，并从花洒中喷出。分离装置5分离得到的上层稀硝酸，其中另一部分通过管道输送至第二稀硝酸罐32，之后通过管道输送至尾气处理罐42与氧化装置41处理的尾气进行反应。

其中截留装置2中尾气停留塔22的分段冷却盘管为三级冷却盘管，其中一级盘管冷却水进口温度80度，控制出口温度不高于85度；二级盘管进口温度60度，控制出口温度不高于65度；三级盘管进口温度50度，控制出口温度不高于55度。

在对硝苯甲酸反应过程中，反应釜1内均为高温高压，在此条件下，原料对硝基甲苯（PNT）为液体，产品对硝基苯甲酸（PNBA）为固态。所以当大量气化的水、稀硝酸和NOx从高压状态释放到常压状态时一定会夹带出一定量的液态PNT和固态PNBA。

本实用新型在尾气排入尾气处理装置前，在它和反应釜1之间加入一套截留装置2，将从反应釜1内排出的大量水汽、稀硝酸以及其夹带出的PNT和PNBA均留在这一系统内，并使其经分离后投入下批反应。此装置包括停留釜21，以及与停留釜21相连的尾气停留塔22；停留釜21内有冷却夹套（内设有停留釜冷却管），尾气停留塔22内设有分段冷却盘管。反应釜排气管（即反应釜1与停留釜21的连接管道）与停留釜21的连接为从停留釜21上部1/3处延切线进入，利用旋风分离原理使进入的90%以上的PNBA和大部分的PNT一进入就停留在停留釜21内。同时停留釜冷却管通入80℃的冷却水并通过控制进水量确保冷却水出口温度低于100℃，以确保进入的尾气中一部分汽化水和稀硝酸被截留；此时未被截留的部分其温度与进入前有了很大的下降。当其（为截留的部分）进入尾气停留塔22中，遇到尾气停留塔22内设三级冷却盘管（均为下进上出）：一级盘管冷却水进口温度80℃，控制出口温度不高于85℃；二级进口温度60℃，控制出口温度不高于65℃；三级进口温度50℃，控制出口温度不高于55℃。三级设置目的为：在一级使大部分水汽、稀硝酸冷却液化进入截留装置2中；二、三级将余下的水汽和稀硝酸继续冷却液化被截留并使排出的NOx气体温度低于95℃。尾气停留塔22与停留釜21为法兰连接，从停留釜21上行的未被停留釜21截留的液体PNT和固体PNBA在上行过程中因重力作用以及逐级液化的水汽和稀硝酸的阻滞作用，大部分又重新落入停留釜21内，此时过三级冷却进入尾气排气阀前的气体中95%以上为NOx和少量的水以及微量被夹带的PNT。

且优选本实用新型的截留装置2在一定压力下运行，即截留装置2与反应釜1之间有一定压力差，这一设计可使夹带物料有较大的减少，减轻了系统操作负荷，也使从截留系统2中排入尾气处理系统的尾气干净了许多。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统，其特征在于：包括反应釜，所述反应釜通过管道连接有截留装置，所述截留装置包括停留釜和尾气停留塔，所述尾气停留塔内设有冷却夹套，所述冷却夹套内设有分段冷却盘管，所述停留釜下端通过管道连接有分离装置，所述尾气停留塔顶部通过管道连接有尾气处理装置，所述尾气处理装置包括氧化装置和尾气处理罐，所述尾气停留塔顶部通过管道连接有稀硝酸输入装置，所述稀硝酸输入装置包括第一稀硝酸罐和第二稀硝酸罐，所述第一稀硝酸罐与第二稀硝酸罐通过管道与分离装置连接，所述第二稀硝酸罐通过管道与尾气处理罐连接，所述第一稀硝酸罐通过管道与尾气停留塔顶部连接，且该管道伸入尾气停留塔顶部的一端设有花洒。

2.如权利要求1所述的一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统，其特征在于：所述分段冷却盘管为三级冷却盘管，所述停留釜包括停留釜冷却管。

3.如权利要求2所述的一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统，其特征在于：所述三级冷却盘管均为下进上出。

4.如权利要求1所述的一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统，其特征在于：所述停留釜内设有液位计。

5.如权利要求4所述的一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统，其特征在于：所述液位计为2个。

6.如权利要求1所述的一种对硝基苯甲酸生产中夹带物料处理系统，其特征在于：所述第二稀硝酸罐上设有冷却管道。

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