CN215540881U - 一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜 - Google Patents

Abstract

本申请涉及甲基四氢邻苯二甲酸酐生产设备领域，尤其是一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜。一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，包括合成釜主体，合成釜主体底部固定连通有出料管；合成釜主体转动连接有搅拌装置；搅拌装置包括驱动电机、中空转动轴和至少两个搅拌桨，搅拌桨沿中空转动轴的轴向固定连接于中空转动轴外壁；中空转动轴一端固定连接于驱动电机的输出轴，且另一端转动且密封连通有冷媒添加机构；中空转动轴外壁贯穿开设有多个散气孔。本申请具有较高的安全性，可保证甲基四氢邻苯二甲酸酐的生产安全。

Description

一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜

技术领域

本申请涉及甲基四氢邻苯二甲酸酐生产设备领域，尤其是涉及一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜。

背景技术

甲基四氢邻苯二甲酸酐作为环氧树脂固化剂被广泛运用于电工工业、机电工业产品等领域，主要作用体现在输出变压器、电容器、LED封装、石油输送管道等电子器件的封装。甲基四氢邻苯二甲酸酐是用碳五和顺酐为原料，经过双烯合成、异构化、减压蒸馏提纯获得甲基四氢邻苯二甲酸酐。在双烯合成过程中，双烯合成反应是先吸热后放热，因而，在双烯合成过程中，需要先对合成釜进行热补偿，再进行热交换，以维持双烯合成温度在140±5℃之间，从而获得高质量的甲基四氢邻苯二甲酸酐。

参考图7，目前，相关技术中的用于合成甲基四氢邻苯二甲酸酐的反应釜，包括合成釜主体1，合成釜主体1的顶部固定连通有进料管11、排空管12。合成釜主体1的底部中心固定连通有出料管13；合成釜主体1转动连接有用于混合物料的搅拌装置14。

针对上述相关技术中的技术方案，发明人发现存在以下问题：在双烯合成过程中，双烯合成反应是先吸热后放热，决定了合成釜先加热后冷媒换热的工作方式，但是，双烯合成反应过程中从吸热到放热阶段的转换是根据双烯反应程度决定，并不能精确预估时间点，这就会造成双烯合成反应达到放热阶段，而合成釜依旧在进行加热，会使得合成釜的反应温度剧集升高，若处理不当，则易出现安全事故，危害人员安全。

实用新型内容

为了解决相关技术存在的安全隐患问题，本申请提供了一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜。

本申请提供的一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，包括合成釜主体，合成釜主体底部固定连通有出料管；合成釜主体转动连接有搅拌装置；搅拌装置包括驱动电机、中空转动轴和至少两个搅拌桨，搅拌桨沿中空转动轴的轴向固定连接于中空转动轴外壁；中空转动轴一端固定连接于驱动电机的输出轴，且另一端转动且密封连通有冷媒添加机构；中空转动轴外壁贯穿开设有多个散气孔。

通过采用上述技术方案，冷媒添加机构通过中空转动轴的散气孔输入至反应釜内，可有效带走双烯合成反应放出的热量，维持双烯合成反应温度的稳定，从而有效降低出现安全事故的概率，提高了生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的安全性。

优选的，所述冷媒添加机构包括低温氮气储罐、抽取泵、输气管和连接管，抽取泵的进气端与低温氮气储罐连通，抽取泵的出气端与输气管连通；输气管一端呈封闭且另一端连通于抽取泵；连接管一端连通于输气管外壁且另一端转动且密封连通于中空转动轴。

通过采用上述技术方案，采用低温的氮气作为冷媒，不仅可较为快速地带走双烯合成反应放出的热量，还可对反应原料起到保护作用，避免反应原料的氧化，保证生产的甲基四氢邻苯二甲酸酐的质量。

优选的，所述冷媒添加机构还包括空气加热器、第一温度检测仪和第一控制阀，空气加热器一端连通于低温氮气储罐且另一端连通于抽取泵的出气端；第一控制阀固定连接于输气管；第一温度检测仪固定连接于输气管的外壁；第一温度检测仪的检测传感器位于输气管内部且第一温度检测仪的显示端固定连接于输气管的外壁。

通过采用上述技术方案，空气加热器可调控输气管中低温的氮气的温度，输出氮气的温度取决于双烯合成反应的温度，可避免输出氮气温度过低，影响反应温度调控；通过第一温度检测仪可及时掌握输气管中低温的氮气的温度，第一控制阀可控制氮气流速，通过控制氮气流速可控制单位时间的换热量，进而提升双烯合成反应温度的调控精准性。

优选的，所述出料管包括出料竖管和出料横管，出料竖管一端固定连通于合成釜主体底部中心且另一端呈封闭；出料横管固定连通于出料竖管的外壁；出料竖管的中轴线垂直于出料横管的中轴线；连接管一端伸至于出料竖管内部；连接管的中轴线与出料竖管的中轴线同轴。

通过采用上述技术方案，保证出料流畅性同时优化设备结构，节约设备的占地空间。

优选的，所述合成釜主体内壁固定连接有内置换热管；内置换热管连通有降温机构。

通过采用上述技术方案，可进一步带走双烯合成反应放出的热量，有效降低出现安全事故的概率，提高了生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的安全性。

优选的，所述降温机构包括冷水储箱、抽水泵、输送管，抽水泵的进水端连通于冷水储箱且抽水泵的出水端连通于输送管；输送管一端连通于抽水泵的出水端且另一端连通于内置换热管。

通过采用上述技术方案，通过冷水换热带走双烯合成反应放出的热量，对双烯合成反应温度进行微调，利于反应温度的调控精确性的提升，降低出现安全事故的概率，提高生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的安全性。

优选的，所述输送管沿水流方向依次连接有第二控制阀和第二温度检测仪。

通过采用上述技术方案，进一步提升反应温度的调控精确性，降低出现安全事故的概率，提高生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的安全性。

优选的，所述合成釜主体的顶部连通有气压平衡机构；气压平衡机构包括排气管、第三控制阀、缓冲罐和真空泵组，排气管固定连通于合成釜主体的顶部；第三控制阀固定连通于排气管；排气管连通于缓冲罐；缓冲罐连通于真空泵组。

通过采用上述技术方案，在起到带走双烯合成反应放出的热量作用的同时，可有效维持反应温度的稳定性，且可除去合成釜中多余的水气和输入的氮气，保证合成釜内部气压的稳定性，又可加快双烯合成反应的速度，提升合成效率，降低原料的损耗。

综上所述，本申请具有以下优点：

1、本申请可有效降低出现安全事故的概率，提高了生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的安全性。

2、本申请中气压平衡机构不仅可有效维持反应温度的稳定性，而且可除去合成釜中多余的水气和输入的氮气，保证合成釜内部气压的稳定性，进一步提高生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的安全性。

附图说明

图1是本申请中实施例1中的整体结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图3是本申请实施例1中冷媒添加机构的结构示意图。

图4是本申请实施例1中气压平衡机构的结构示意图。

图5是本申请中实施例2的整体结构示意图。

图6是本申请中实施例2中的降温机构与内置换热管连接结构示意图。

图7是相关技术中的用于合成甲基四氢邻苯二甲酸酐的反应釜的整体结构示意图。

图中，1、合成釜主体；11、进料管；12、排空管；13、出料管；131、出料竖管；132、出料横管；14、搅拌装置；15、驱动电机；16、支撑座；17、夹套；18、夹套层；19、第四温度检测仪；2、中空转动轴；20、气体流通道；21、散气孔；3、搅拌桨；4、冷媒添加机构；41、低温氮气储罐；42、空气加热器；43、第三温度检测仪；44、抽取泵；45、输气管；46、连接管；47、第一温度检测仪；48、第一控制阀；5、内置换热管；6、降温机构；60、换热气回收罐；61、冷水储箱；62、抽水泵；63、输送管；631、第二控制阀；632、第二温度检测仪；7、气压平衡机构；71、排气管；72、第三控制阀；73、缓冲罐；74、真空泵组。

具体实施方式

以下结合附图1-6和实施例1-2对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

参照图1，为本申请公开的一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，包括合成釜主体1，合成釜主体1的底部四周焊接有支撑座16，用于保证合成釜主体1的支撑稳定性。合成釜主体1的顶部固定连通有进料管11、排空管12。合成釜主体1外壁焊接有夹套17，夹套17与合成釜主体1之间形成有夹套层18。夹套层18中通入低压蒸汽，从而将合成釜主体1内物料的反应温度维持在140±5℃。合成釜主体1底部固定连接有第四温度检测仪19，第四温度检测仪19用于检测物料反应温度。第四温度检测仪19的的检测探头伸至于合成釜主体1的内底部，第四温度检测仪19的显示端固定连接于合成釜主体1底部。

参照图2，结合图1，合成釜主体1的底部固定连通有出料管13。出料管13包括出料竖管131和出料横管132，其中，出料竖管131一端固定连通于合成釜主体1底部中心且另一端呈封闭。出料横管132固定连通于出料竖管131的外壁，出料横管132和出料竖管131的连接处位于出料竖管131背向合成釜主体1底部的管端侧壁。出料竖管131的中轴线垂直于出料横管132的中轴线。

参照图1，合成釜主体1转动连接有用于搅拌物料的搅拌装置14。搅拌装置14包括驱动电机15、中空转动轴2和三个搅拌桨3，中空转动轴2一体形成有气体流通道20，中空转动轴2外壁中空转动轴2的轴向沿贯穿开设有多个散气孔21，散气孔21与气体流通道20相连通，且散气孔21位于相邻搅拌桨3之间。搅拌桨3沿中空转动轴2的轴向固定连接于中空转动轴2外壁，且相邻搅拌桨3之间的间距相等。中空转动轴2一端通过联轴器与驱动电机15的输出轴固定连接，中空转动轴2的另一端转动且密封连通有冷媒添加机构4。

参照图2和图3，冷媒添加机构4包括低温氮气储罐41、空气加热器42、第三温度检测仪43、抽取泵44、输气管45、连接管46、第一温度检测仪47和第一控制阀48。低温氮气储罐41固定连接于底面，低温氮气储罐41中储存有5-10℃的氮气。低温氮气储罐41通过管道连接于空气加热器42的进气端。空气加热器42的出气端通过管道固定连通于抽取泵44的进气端。

参照图3，为了及时掌握氮气的温度，第三温度检测仪43固定连通于空气加热器42的进气端。输气管45一端通过法兰固定连通于抽取泵44的出气端，且输气管45的呈封闭。第一控制阀48为电磁阀，第一控制阀48固定连接于输气管45。第一温度检测仪47固定连接于输气管45的外壁，且位于第一控制阀48的下游。第一温度检测仪47的检测传感器位于输气管45内部且第一温度检测仪47的显示端固定连接于输气管45的外壁。

参照图2，结合图1，连接管46一端通过法兰固定连通于输气管45外壁，连接管46的中轴线垂直于输气管45的中轴线。连接管46另一端伸至于出料竖管131内部，且连接管46的中轴线与出料竖管131的中轴线同轴。连接管46伸至于出料竖管131内部的一端转动且密封连通于中空转动轴2，从而实现了经过空气加热器42调温处理的氮气通过中空转动轴2的散气孔21输入至合成釜主体1内，可有效带走双烯合成反应放出的热量，维持反应温度的稳定，降低出现安全事故的概率，提高生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的安全性。

参照图4，结合图1，为了有效维持合成反应时气压的稳定，合成釜主体1的顶部连通有气压平衡机构7。气压平衡机构7包括排气管71、第三控制阀72、缓冲罐73和真空泵组74，其中，排气管71固定连通于合成釜主体1的顶部。第三控制阀72为电磁阀，第三控制阀72固定连通于排气管71的中部。排气管71背向合成釜主体1的一端通过管道固定连通于缓冲罐73。缓冲罐73通过管道固定连通于真空泵组74，从而实现了可除去多余的水气和输入的氮气，保证了合成釜内气压稳定性，加快双烯合成反应的速度，提升合成效率，降低原料的损耗的目的。

本申请的运行方式：甲基四氢邻苯二甲酸酐合成是先吸热后放热的反应过程，反应过程中需要维持温度在140±5℃，据此，本申请的运行方式如下：

向夹套层18中输入低压蒸汽，控制物料温度维持在140±5℃，随着双烯合成反应的进行，第四温度检测仪19显示温度呈上升趋势，双烯合成反应进入放热阶段，开启空气加热器42和抽取泵44，将经过空气加热器42调温的氮气输入至合成釜主体1内部，有效带走双烯合成反应放出的热量，维持反应温度稳定在140±5℃，同时开启第三控制阀72真空泵组74，抽除合成釜主体1内部的去多余的水气和输入的氮气，保证了合成釜内气压稳定性，实现了有效降低出现安全事故的概率，提高了生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的安全性的目的。

实施例2：

实施例2与实施例1的区别在：参照图5，合成釜主体1内壁固定连接有内置换热管5，内置换热管5呈螺旋设置。内置换热管5一端连通有降温机构6，另一端连通有换热气回收罐60。

参照图6，降温机构6包括冷水储箱61、抽水泵62、输送管63。其中，冷水储箱61固定连接于地面，冷水储箱61通过水管固定连通于抽水泵62的进液端。抽水泵62放置于地面，抽水泵62的进水端通过法兰固定连通于输送管63。输送管63一端固定连通于抽水泵62的出水端，输送管63的另一端通过法兰固定连通于内置换热管5。输送管63沿水流方向依次连接有第二控制阀631和第二温度检测仪632，第二控制阀631为电磁阀。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，包括合成釜主体（1），合成釜主体（1）底部固定连通有出料管（13）；合成釜主体（1）转动连接有搅拌装置（14），其特征在于：所述搅拌装置（14）包括驱动电机（15）、中空转动轴（2）和至少两个搅拌桨（3），搅拌桨（3）沿中空转动轴（2）的轴向固定连接于中空转动轴（2）外壁；中空转动轴（2）一端固定连接于驱动电机（15）的输出轴，且另一端转动且密封连通有冷媒添加机构（4）；中空转动轴（2）外壁贯穿开设有多个散气孔（21）。

2.根据权利要求1所述的一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述冷媒添加机构（4）包括低温氮气储罐（41）、抽取泵（44）、输气管（45）和连接管（46），抽取泵（44）的进气端与低温氮气储罐（41）连通；抽取泵（44）的出气端与输气管（45）连通；输气管（45）一端呈封闭且另一端连通于抽取泵（44）；连接管（46）一端连通于输气管（45）外壁且另一端转动且密封连通于中空转动轴（2）。

3.根据权利要求2所述的一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述冷媒添加机构（4）还包括空气加热器（42）、第一温度检测仪（47）和第一控制阀（48），空气加热器（42）一端连通于低温氮气储罐（41）且另一端连通于抽取泵（44）的出气端；第一控制阀（48）固定连接于输气管（45）；第一温度检测仪（47）固定连接于输气管（45）的外壁；第一温度检测仪（47）的检测传感器位于输气管（45）内部且第一温度检测仪（47）的显示端固定连接于输气管（45）的外壁。

4.根据权利要求3所述的一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述出料管（13）包括出料竖管（131）和出料横管（132），出料竖管（131）一端固定连通于合成釜主体（1）底部中心且另一端呈封闭；出料横管（132）固定连通于出料竖管（131）的外壁；出料竖管（131）的中轴线垂直于出料横管（132）的中轴线；连接管（46）一端伸至于出料竖管（131）内部；连接管（46）的中轴线与出料竖管（131）的中轴线同轴。

5.根据权利要求1所述的一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述合成釜主体（1）内壁固定连接有内置换热管（5）；内置换热管（5）连通有降温机构（6）。

6.根据权利要求5所述的一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述降温机构（6）包括冷水储箱（61）、抽水泵（62）、输送管（63），抽水泵（62）的进水端连通于冷水储箱（61）且抽水泵（62）的出水端连通于输送管（63）；输送管（63）一端连通于抽水泵（62）的出水端且另一端连通于内置换热管（5）。

7.根据权利要求6所述的一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述输送管（63）沿水流方向依次连接有第二控制阀（631）和第二温度检测仪（632）。

8.根据权利要求4所述的一种用于安全生产甲基四氢邻苯二甲酸酐的合成釜，其特征在于：所述合成釜主体（1）的顶部连通有气压平衡机构（7）；气压平衡机构（7）包括排气管（71）、第三控制阀（72）、缓冲罐（73）和真空泵组（74），排气管（71）固定连通于合成釜主体（1）的顶部；第三控制阀（72）固定连通于排气管（71）；排气管（71）连通于缓冲罐（73）；缓冲罐（73）连通于真空泵组（74）。

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