CN213060875U - 一种丙烯酰胺的制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种丙烯酰胺的制备系统，包括一反应组件，所述反应组件包括反应釜、纯水箱、丙烯腈箱、计量箱，在计量箱上具有一生物酶入口；一分离组件，包括一分离釜，分离釜的进料口与计量箱的出液口相连；一过滤组件，包括一过滤器，过滤器的进料口与分离釜的出料口相连，反流口与分离釜的反流入口相连，过滤器的第一出液口接入污水处理机构；一生物酶调制组件，包括生物酶调制罐、生物酶贮存罐，生物酶贮存罐的出料口接入计量箱的生物酶入口。本实用新型的优点在于：本实用新型的制备系统能够实现丙烯酰的连续制备，相对于传统的间歇式生产实现了连续化和自动化生产，相对应的也大大降低了制备的时间，而且产品的质量更加的稳定。

Description

一种丙烯酰胺的制备系统

技术领域

本实用新型涉及丙烯酰胺制备领域，特别涉及一种丙烯酰胺的制备系统。

背景技术

传统含有诺卡生物酶的发酵液利用微滤型中空纤维膜排除掉出生物酶的外有机和无机杂质。存在泵输送过程生物酶失活损耗达20％以上，并且还存在纤维膜占地面积大，过滤流量偏低和投资大等弊端。

传统生物法生产的丙烯酰胺采用每个釜事先加入定量水、诺卡生物催化酶，然后流加丙烯腈，每小时人工取样分析中控数据。当达到约30％丙烯酰胺含量后，停止加入丙烯腈，终控丙烯腈数据≤0.01％后，启动中空纤维膜泵，利用超滤型的中空纤维膜进行丙烯酰胺与生物酶的混合液的分离。当混合液剩余1～3吨时，停止分离。

剩余的混合液返回到反应釜，再加入纯水和添加部分新鲜的生物酶，进行再次反应。如此2～8个循环后，混合液中生物酶浓度增高，中空纤维膜分离难度增加，这时剩余液再加纯水，反复过滤出丙烯酰胺溶液。当混合液中丙烯酰胺浓度≤0.5％后排放至废水收集系统。

采用这种间歇式生产，排放污水量大，同时投资占地面积也大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种制备时间短、产品质量稳定的丙烯酰胺的制备系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种丙烯酰胺的制备系统，其创新点在于：包括

一反应组件，所述反应组件包括一反应釜，在反应釜内安装有液位计，在反应釜上具有一纯水入口、一丙烯腈入口、一出料口，其中，反应釜的纯水入口连接纯水箱，丙烯腈入口连接至丙烯腈箱，在反应釜与纯水箱、丙烯腈箱之间还设置有一计量箱，在计量箱内具有一计量空腔，在计量箱内具有一将计量箱分隔为水平方向并列分布的第一计量腔、第二计量腔的隔板，在计量箱上具有与第一计量腔、第二计量腔相一一对应的进液口、出液口，且第一计量腔、第二计量腔分别与纯水箱、丙烯腈箱一一对应连接，其中，第一计量腔的体积为第二计量腔体积的两倍，在第一计量腔上还具有一生物酶入口；

一分离组件，所述分离组件包括一分离釜，在分离釜上具有一进料口、一出料口、一反流入口，其中，分离釜的进料口与反应釜的出料口相连；

一过滤组件，所述过滤组件包括一过滤器，该过滤器具有一进料口、一反流口、第一出液口、第二出液口，其中，过滤器的进料口与分离釜的出料口相连，过滤器的反流口与分离釜的反流入口相连，过滤器的第一出液口接入污水处理机构；

所述污水处理机构包括依次分布的调节池、混凝沉淀池、UASB反应器、A/O生物反应池、二次沉淀池，在调节池内设置有PH计，调节池与过滤器的第一出液口相连；

一生物酶调制组件，所述生物酶调制组件包括生物酶调制罐、生物酶贮存罐，生物酶调制罐具有一进料口、一出料口，生物酶贮存罐具有一进料口、一出料口，其中，生物酶调制罐的进料口与过滤器的第二出液口相连，生物酶调制罐的出料口与生物酶贮存罐的进料口相连，生物酶贮存罐的出料口接入计量箱的生物酶入口。

进一步的，所述反应釜的外壁上还套装有一换热夹套，在换热夹套的下侧端具有一进液口，在换热夹套的上侧端具有一出液口，且进液口、出液口分布在换热夹套位于对角线上的两侧。

本实用新型的优点在于：在本实用新型中，通过反应组件、分离组件、过滤组件、生物酶调制组件之间的相互配合，从而能够实现丙烯酰的连续制备，相对于传统的间歇式生产实现了连续化和自动化生产，相对应的也大大降低了制备的时间，而且产品的质量更加的稳定。

计量箱的设置，采用第一计量腔、第二计量腔来分别与纯水箱、丙烯腈箱一一对应连接，从而能够快速实现每次加入发应釜内的纯水与丙烯腈之间定量比控制，简化操作，进一步的提高生产效率。

对于污水处理机构的设置，通过调节池、混凝沉淀池、UASB反应器、A/O生物反应池、二次沉淀池之间的配合，经过化学处理、物理沉淀、生化处理来实现对丙烯酰的废水的处理，能够很好的将废水中的有害物去除，达到排放标准。

反应釜外的换热夹套的设置，通过向换热夹套中添加换热介质，从而与反应釜进行热交换，以满足反应釜中的各个原料反应所需的温度，避免出现温度过高或过低而影响到反应的顺利进行。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的丙烯酰胺的制备系统的示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示的一种丙烯酰胺的制备系统，包括

一反应组件，反应组件包括一反应釜1，在反应釜1内安装有液位计，在反应釜1上具有一纯水入口、一丙烯腈入口、一出料口，其中，反应釜1的纯水入口连接纯水箱3，反应釜1丙烯腈入口连接至丙烯腈箱2。

在反应釜1的外壁上还套装有一换热夹套14，在换热夹套14的下侧端具有一进液口，在换热夹套14的上侧端具有一出液口，且进液口、出液口分布在换热夹套14位于对角线上的两侧。反应釜1外的换热夹套14的设置，通过向换热夹套14中添加换热介质，从而与反应釜1进行热交换，以满足反应釜1中的各个原料反应所需的温度，避免出现温度过高或过低而影响到反应的顺利进行。

在反应釜1与纯水箱3、丙烯腈箱2之间还设置有一计量箱4，在计量箱4内具有一计量空腔，在计量箱4内具有一将计量箱分隔为水平方向并列分布的第一计量腔42、第二计量腔41的隔板，在计量箱4上具有与第一计量腔42、第二计量腔41相一一对应的进液口、出液口，其中，第一计量腔42的进液口与纯水箱3的出液口相连，第一计量腔42的出液口与反应釜1的纯水入口相连，第二计量腔41的进液口与丙烯腈箱2的出液口相连，第二计量腔41的出液口与反应釜1的丙烯腈入口相连，且第一计量腔42的体积为第二计量腔41体积的两倍，采用这样的设计，只需将第一计量腔42、第二计量腔41注满，即可实现对加入反应釜1中的纯水和丙烯腈的量的控制，当然，这个量存在着一定的偏差，会存在上下发一定范围的波动，而这个波动本身就在反应的可控范围之内，在第一计量腔42上还具有一生物酶入口。计量箱4的设置，采用第一计量腔42、第二计量腔42来分别与纯水箱3、丙烯腈箱2一一对应连接，从而能够快速实现每次加入发应釜1内的纯水与丙烯腈之间定量比控制，简化操作，进一步的提高生产效率。

一分离组件，分离组件包括一分离釜5，在分离釜5上具有一进料口、一出料口、一反流入口，其中，分离釜5的进料口与反应釜1的出料口相连。

一过滤组件，过滤组件包括一过滤器6，该过滤器6具有一进料口、一反流口、第一出液口、第二出液口，其中，过滤器6的进料口与分离釜5的出料口相连，过滤器6的反流口与分离釜5的反流入口相连，过滤器5的第一出液口接入污水处理机构。

污水处理机构包括依次分布的调节池7、混凝沉淀池8、UASB反应器9、A/O生物反应池10、二次沉淀池11，在调节池7内设置有PH计，调节池7与过滤器6的第一出液口相连。对于污水处理机构的设置，通过调节池7、混凝沉淀池8、UASB反应器9、A/O生物反应池10、二次沉淀池11之间的配合，经过化学处理、物理沉淀、生化处理来实现对丙烯酰的废水的处理，能够很好的将废水中的有害物去除，达到排放标准。

在进行污水处理时，首先将过滤器6中的废水经过第一出液口排入至调节池7中，然后，向调节池7中加入碱液或稀盐酸来对废水进行PH调节，并通过PH计对调节池7中的PH值进行在线监测，方调节池7中的ph值满足要求后，将调节池7中的废水泵送至混凝沉淀池8中，向混凝沉淀池8中加入絮凝剂或其他类似药剂来加速去除废水中的悬浮物，然后，再将废水送入UASB反应器9中进行反应，将废水中的主要有机污染物分解成小分子中间产物，同时加入特殊菌种将废水中的COD分解转化，再将废水送入A/O生物反应池10中，讲过硝化和反硝化，在降低COD的同时达到降低氨氮的目的，最后将废水送入二次沉淀池11中进行再次沉淀，沉淀后的废水达到排放标准，可以直接排放，污泥则回流至A/O生物反应池10中。

一生物酶调制组件，生物酶调制组件包括生物酶调制罐12、生物酶贮存罐13，生物酶调制罐12具有一进料口、一出料口，生物酶贮存罐13具有一进料口、一出料口，其中，生物酶调制罐12的进料口与过滤器6的第二出液口相连，生物酶调制罐12的出料口与生物酶贮存罐13的进料口相连，生物酶贮存罐13的出料口接入计量箱4的第一计量腔42的生物酶入口。

在本实施例中，液体在各个部件之间的流转均可采用泵送的方式进行流转。

工作原理：首先，向第一计量腔42中加入一定的生物酶，然后通过泵送的方式将纯水和生物酶一起泵送至反应釜1中，同时向反应釜中加入丙烯腈进行反应，在反应的同时，向第一计量腔42、第二计量腔41中在此冲入纯水、丙烯腈以进行第二次反应，然后，在反应釜1中反应结束后，将反应釜1中反应后的产物送入分离釜5中，再由分离釜5进入过滤器6中，对产物中的生物酶和丙烯酰胺溶液进行过滤分离，分离后的丙烯酰胺溶液为所需的产品，过滤后的废水送入污水处理机构进行处理，而剩余含有生物酶的液体则送入生物酶调制罐12中，经过生物酶调制罐12调制后再送入生物酶贮存罐13进行备用。

本实用新型中的丙烯酰的制备系统，通过反应组件、分离组件、过滤组件、生物酶调制组件之间的相互配合，从而能够实现丙烯酰的连续制备，相对于传统的间歇式生产实现了连续化和自动化生产，相对应的也大大降低了制备的时间，而且产品的质量更加的稳定。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种丙烯酰胺的制备系统，其特征在于：包括

一反应组件，所述反应组件包括一反应釜，在反应釜内安装有液位计，在反应釜上具有一纯水入口、一丙烯腈入口、一出料口，其中，反应釜的纯水入口连接纯水箱，丙烯腈入口连接至丙烯腈箱，在反应釜与纯水箱、丙烯腈箱之间还设置有一计量箱，在计量箱内具有一计量空腔，在计量箱内具有一将计量箱分隔为水平方向并列分布的第一计量腔、第二计量腔的隔板，在计量箱上具有与第一计量腔、第二计量腔相一一对应的进液口、出液口，且第一计量腔、第二计量腔分别与纯水箱、丙烯腈箱一一对应连接，其中，第一计量腔的体积为第二计量腔体积的两倍，在第一计量腔上还具有一生物酶入口；

一分离组件，所述分离组件包括一分离釜，在分离釜上具有一进料口、一出料口、一反流入口，其中，分离釜的进料口与反应釜的出料口相连；

一过滤组件，所述过滤组件包括一过滤器，该过滤器具有一进料口、一反流口、第一出液口、第二出液口，其中，过滤器的进料口与分离釜的出料口相连，过滤器的反流口与分离釜的反流入口相连，过滤器的第一出液口接入污水处理机构；

所述污水处理机构包括依次分布的调节池、混凝沉淀池、UASB反应器、A/O生物反应池、二次沉淀池，在调节池内设置有PH计，调节池与过滤器的第一出液口相连；

一生物酶调制组件，所述生物酶调制组件包括生物酶调制罐、生物酶贮存罐，生物酶调制罐具有一进料口、一出料口，生物酶贮存罐具有一进料口、一出料口，其中，生物酶调制罐的进料口与过滤器的第二出液口相连，生物酶调制罐的出料口与生物酶贮存罐的进料口相连，生物酶贮存罐的出料口接入计量箱的生物酶入口。

2.根据权利要求1所述的丙烯酰胺的制备系统，其特征在于：所述反应釜的外壁上还套装有一换热夹套，在换热夹套的下侧端具有一进液口，在换热夹套的上侧端具有一出液口，且进液口、出液口分布在换热夹套位于对角线上的两侧。

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