CN216039349U - 一种金属钠加料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属钠加料装置，该金属钠加料装置包括依次连接的切割单元、熔融单元和聚醚反应单元，切割单元用于对金属钠表面附有的保护介质进行切割处理，以得到金属钠；熔融单元用于对切割单元输出的金属钠进行加热处理，以得到熔融态的金属钠；聚醚反应单元用于供熔融单元输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行。本申请通过在切割单元中对金属钠表面附有的保护介质进行切割处理，去除了金属钠表面附有的保护介质，得到了不含杂质的金属钠，随后将不含杂质的金属钠投入聚醚反应单元作为催化剂催化聚醚反应的进行，减少了聚醚反应中杂质的含量，从而提高了聚醚反应最终得到的产品品质，保证了产品质量。

Description

一种金属钠加料装置

技术领域

本实用新型涉及化工生产催化剂加料技术领域，特别涉及一种金属钠加料装置。

背景技术

金属钠是一种化学性质活泼的碱金属，是聚醚生产中常用的催化剂。而金属钠在常温下易和水及氧气发生剧烈反应，因此工业金属钠通常是密封保存在保护介质中，并在无氧无水条件下投入生产使用。在现有的聚醚生产工艺中，通常是将表面附有保护介质的金属钠直接投入聚醚反应釜中参与聚醚反应，表面的保护介质就会成为聚醚反应中的杂质，影响聚醚反应最终产品的品质。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能去除金属钠表面保护介质，提高聚醚反应得到的产品品质的金属钠加料装置。

一种金属钠加料装置，包括依次连接的切割单元、熔融单元和聚醚反应单元，所述切割单元用于对金属钠表面附有的保护介质进行切割处理，以得到金属钠；所述熔融单元用于对所述切割单元输出的金属钠进行加热处理，以得到熔融态的金属钠；所述聚醚反应单元用于供所述熔融单元输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行。

在其中一个实施例中，所述切割单元包括真空过渡箱和刀具，所述真空过渡箱与所述熔融单元相连接，所述真空过渡箱用于收容表面附有保护介质的金属钠和刀具，所述真空过渡箱用于将箱内空气抽至真空再通保护气体形成保护气氛，所述刀具能对所述真空过渡箱内的表面附有保护介质的金属钠进行切割处理，以得到金属钠。

在其中一个实施例中，所述真空过渡箱的外侧壁上设置有舱门，表面附有保护介质的金属钠和所述刀具能够通过所述舱门置入所述真空过渡箱内。

在其中一个实施例中，所述真空过渡箱的外侧壁上设置有手套口，所述手套口用于安装手套，且所述手套的穿戴入口密封连接至所述手套口，操作人员能够穿戴所述手套并握持所述刀具对所述真空过渡箱内表面附有保护介质的所述金属钠进行切割处理。

在其中一个实施例中，所述熔融单元包括熔融釜和第一加热夹套，所述熔融釜设置在所述切割单元和所述聚醚反应单元之间，所述熔融釜用于收容所述切割单元输出的金属钠；所述第一加热夹套设置在所述熔融釜的外部，所述第一加热夹套用于对所述熔融釜进行加热，从而将所述熔融釜内的金属钠加热形成熔融态的金属钠。

在其中一个实施例中，所述聚醚反应单元包括聚醚反应釜和雾化器，所述聚醚反应釜与所述熔融单元连接，所述聚醚反应釜用于供所述熔融单元输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行；所述雾化器设置在所述聚醚反应釜的内部，所述雾化器用于将所述聚醚反应釜内的熔融态的金属钠进行雾化，以得到雾化形式的金属钠。

在其中一个实施例中，所述金属钠加料装置还包括暂存单元，所述暂存单元设置于所述熔融单元与聚醚反应单元之间，所述暂存单元用于存放所述熔融单元输出的熔融态的金属钠，所述聚醚反应单元用于供所述暂存单元输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行。

在其中一个实施例中，所述暂存单元包括暂存罐和保温夹套，所述暂存罐设置在所述熔融单元与所述聚醚反应单元之间，所述暂存罐用于存放所述熔融单元输出的熔融态的金属钠，所述聚醚反应单元用于供所述暂存单元输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行；所述保温夹套设置在所述暂存罐的外部，所述保温夹套用于对所述暂存罐进行保温。

在其中一个实施例中，所述金属钠加料装置还包括回收单元，所述回收单元与所述切割单元连接，所述回收单元用于回收所述切割单元输出的附有保护介质的金属钠表皮。

在其中一个实施例中，所述回收单元包括钠皮熔融釜和第二加热夹套，所述钠皮熔融釜与所述切割单元相连接，所述钠皮熔融釜用于收容所述切割单元输出的附有保护介质的金属钠表皮；所述第二加热夹套设置在所述钠皮熔融釜的外部，所述第二加热夹套用于对所述钠皮熔融釜进行加热。

本申请通过在切割单元中对金属钠表面附有的保护介质进行切割处理，去除了金属钠表面附有的保护介质，得到了不含杂质的金属钠，随后将不含杂质的金属钠投入熔融单元中进行加热，以得到熔融态的金属钠，最后熔融态的金属钠进入聚醚反应单元作为催化剂催化聚醚反应的进行，由于本申请去除了金属钠表面附有的保护介质，减少了聚醚反应中杂质的含量，从而提高了聚醚反应最终得到的产品品质，保证了产品质量。此外，熔融态的金属钠作为催化剂参与聚醚反应，加快了聚醚反应的反应速率，提高了聚醚反应的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为一实施例中金属钠加料装置的结构示意图；

图2为一实施例中金属钠加料装置的回收单元的结构示意图；

1、切割单元；11、真空过渡箱；12、舱门；13、手套口；14、透明可视窗口；15、放置器；16、出料口；2、熔融单元；21、熔融釜；22、第一加热夹套；23、第一盘管；3、聚醚反应单元；31、聚醚反应釜；32、雾化器； 4、暂存单元；41、暂存罐；42、保温夹套；43、第二盘管；44、第一管道； 45、第二管道；5、回收单元；51、钠皮熔融釜；52、第二加热夹套；53、冷凝器；54、冷却器；55、第三盘管；56、固液分离器；57、孔板；58、溶剂暂存罐；59、回流管；60、泵体；

实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参考图1，本申请提供了一种金属钠加料装置，该金属钠加料装置包括依次连接的切割单元1、熔融单元2和聚醚反应单元3，切割单元1用于对金属钠表面附有的保护介质进行切割处理，以得到金属钠；熔融单元2用于对切割单元1输出的金属钠进行加热处理，以得到熔融态的金属钠；聚醚反应单元3用于供熔融单元2输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行。

本申请通过在切割单元1中对金属钠表面附有的保护介质进行切割处理，去除了金属钠表面附有的保护介质，得到了不含杂质的金属钠，随后将不含杂质的金属钠投入熔融单元2中进行加热，以得到熔融态的金属钠，最后熔融态的金属钠进入聚醚反应单元3作为催化剂催化聚醚反应的进行，由于本申请去除了金属钠表面附有的保护介质，减少了聚醚反应中杂质的含量，从而提高了聚醚反应最终得到的产品品质，保证了产品质量。此外，熔融态的金属钠作为催化剂参与聚醚反应，加快了聚醚反应的反应速率，提高了聚醚反应的生产效率。

具体地，聚醚是以不饱和醇为起始剂，在碱或碱土金属的催化下与环氧乙烷进行阴离子开环聚合反应得到。金属钠保存时的保护介质可以为不与金属钠反应且密度比金属钠小的轻质油，具体可为液体石蜡、煤油等。

参考图1，切割单元1包括真空过渡箱11和刀具，真空过渡箱11与熔融单元2相连接，真空过渡箱11用于收容表面附有保护介质的金属钠和刀具，真空过渡箱11用于将箱内空气抽至真空再通保护气体形成保护气氛，刀具能够对真空过渡箱11内的表面附有保护介质的金属钠进行切割处理，以得到金属钠。具体地，保护气体为惰性气体，优选为氮气。

参考图1，真空过渡箱11的外侧壁上设置有可开闭的舱门12，表面附有保护介质的金属钠和刀具能够通过舱门12置入真空过渡箱11内。

具体地，在表面附有保护介质的金属钠和刀具放入真空过渡箱11内之后可关闭舱门12，然后对真空过渡箱11进行真空处理后通保护气体，保证刀具在对表面附有保护介质的金属钠进行切割处理时处在一个无氧的条件下。

参考图1，真空过渡箱11的外侧壁上设置有手套口13，手套口13用于安装手套，且手套的穿戴入口密封连接至手套口13，操作人员能够穿戴手套并握持刀具对真空过渡箱11内表面附有保护介质的金属钠进行切割处理。具体地，真空过渡箱11的外侧壁上还设置有透明可视窗口14，具体设置在真空过渡箱11的顶部，透明可视窗口14用于实时观察真空过渡箱11内的具体情况，与手套相配合实现人工对表面附有保护介质的金属钠的切割处理。

手套口13成对设置，两个手套口13相对于真空过渡箱11间隔排布。

优选的，切割单元1包括放置器15，放置器15与真空过渡箱11连接，放置器15用于收容真空过渡箱11输出的附有保护介质的金属钠表皮，具体地，放置器15设置在真空过渡箱11的侧边底部。

优选的，真空过渡箱11还包括出料口16，出料口16设置在真空过渡箱11 的底部，出料口16用于金属钠的投出。具体地，该出料口16是可以开关的，便于一次性投出适量的金属钠。

优选的，切割单元1还包括有检测组件，检测组件设置在真空过渡箱11内，检测组件具体为温度检测组件和压力检测组件，温度检测组件用于实时监测真空过渡箱11内温度的变化情况，压力检测组件用于实时监测真空过渡箱11 内压力的变化情况。

参考图1，熔融单元2包括熔融釜21和第一加热夹套22，熔融釜21设置在切割单元1和聚醚反应单元3之间，熔融釜21用于收容切割单元1输出的金属钠；第一加热夹套22设置在熔融釜21的外部，第一加热夹套22用于对熔融釜21进行加热，从而将熔融釜21内的金属钠加热形成熔融态的金属钠。

具体地，熔融釜21的顶部与出料口16连接，金属钠通过出料口16直接进入熔融釜21，第一加热夹套22的内部设置有第一盘管23，第一盘管23通过通入换热介质来对熔融釜21进行加热，从而将熔融釜21内部的金属钠加热至熔融状态，以形成熔融态的金属钠，其中，换热介质包括但不限于导热油、导热水或蒸汽，熔融的过程中，温度不能低于100℃，这是因为金属钠在超过100℃才会变成熔融态的金属钠。

优选的，熔融釜21设置有可视窗口，用于检测金属钠熔融情况及熔融态的金属钠的液位。

优选的，熔融釜21还设置有检测组件及DCS控制系统，检测组件具体为温度检测组件和压力检测组件，温度检测组件和压力检测组件分别用于实时监测熔融釜21内的温度、压力变化情况，DCS控制系统用于控制熔融釜21内的温度及压力。

参考图1，聚醚反应单元3包括聚醚反应釜31和雾化器32，聚醚反应釜 31与熔融单元2连接，聚醚反应釜31用于供熔融单元2输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行；雾化器32设置在聚醚反应釜31的内部，雾化器32用于将聚醚反应釜31内的熔融态的金属钠进行雾化，以得到雾化形式的金属钠。具体地，雾化形式的金属钠加大了与聚醚反应原料的接触面积，进一步加快了聚醚反应的反应速率，提高了聚醚反应的反应效率。

参考图1，金属钠加料装置还包括暂存单元4，暂存单元4设置于熔融单元 2与聚醚反应单元3之间，暂存单元4用于存放熔融单元2输出的熔融态的金属钠，聚醚反应单元3用于供暂存单元4输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行。如此设置，是因为金属钠作为催化剂，所需用量不大，将熔融态的金属钠存放在暂存单元4，可以根据聚醚反应的生产需要，将适量的熔融态的金属钠投入使用。

参考图1，暂存单元4包括暂存罐41和保温夹套42，暂存罐41设置在熔融单元2与聚醚反应单元3之间，暂存罐41用于存放熔融单元2输出的熔融态的金属钠，聚醚反应单元3用于供暂存罐41输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行；保温夹套42设置在暂存罐41的外部，保温夹套42用于对暂存罐 41进行保温。

具体地，暂存罐41设置在熔融釜21与聚醚反应釜31之间，暂存罐41用于存放熔融釜21输出的熔融态的金属钠，聚醚反应釜31用于供暂存罐41输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行。保温夹套42的内部设置有第二盘管43，第二盘管43通过通入换热介质来对暂存罐41进行保温，从而使得熔融态的金属钠不会变成固态的金属钠，其中，换热介质包括但不限于导热油、导热水或蒸汽，更具体地，温度不能低于100℃，如此才能使得熔融态的金属钠一直保持熔融状态。

优选的，暂存罐41还设置有传感器，具体为质量传感器，质量传感器用于监测熔融态的金属钠的进罐量及熔融态的金属钠投入聚醚反应单元3的投料量。

进一步地，暂存罐41通过第一管道44与熔融釜21相连接，第一管道44的外部设置有第一保温层，用于对第一管道44进行保温，确保熔融态的金属钠在存入暂存罐41的过程中不会冷却凝固，其中，熔融釜21中的熔融态的金属钠进入暂存罐41是通过向熔融釜21内通入惰性气体，熔融釜21中的熔融态的金属钠就通过熔融釜21与暂存罐41之间的压差进入暂存罐41，其中，惰性气体可为氮气或氩气，如此设置，保证了熔融态的金属钠在无氧、无水的环境下流通，保证了熔融态的金属钠的安全投产。

更进一步地，暂存罐41通过第二管道45与聚醚反应釜31连接，第二管道 45的外部设置有第二保温层，第二保温层用于对第二管道45进行保温，确保熔融态的金属钠在进入聚醚反应釜31的过程中不会冷却凝固。

参考图2，金属钠加料装置还包括回收单元5，回收单元5与切割单元1连接，回收单元5用于回收切割单元1输出的附有保护介质的金属钠表皮。具体地，回收单元5是与切割单元1中的放置器15连接，等到放置器15内的附有保护介质的金属钠表皮达到一定量，就会送入回收单元5回收附有保护介质的金属钠表皮。

参考图2，回收单元5包括钠皮熔融釜51和第二加热夹套52，钠皮熔融釜51与切割单元1相连接，钠皮熔融釜51用于收容切割单元1输出的附有保护介质的金属钠表皮；第二加热夹套52设置在钠皮熔融釜51的外部，第二加热夹套52用于对钠皮熔融釜51进行加热。具体地，钠皮熔融釜51是与放置器15连接，钠皮熔融釜51用于收容附有保护介质的金属钠皮和溶剂，第二加热夹套52用于将附有保护介质的金属钠表皮和溶剂进行加热，形成熔融态的金属钠、溶剂和保护介质的混合物，其中，溶剂可为在100℃不与金属钠反应，沸点高于金属钠且密度小于金属钠的液体，具体可为液体石蜡或甲苯。

优选的，回收单元5还包括冷凝器53，该冷凝器53设置在钠皮熔融釜51的顶部，在附有保护介质的金属钠表皮的加热过程中，该冷凝器53用于将部分溶剂升华成气态时重新冷凝成液态的溶剂，此时气态的溶剂冷凝成液滴后在重力作用下返回到钠皮熔融釜51中。

优选的，回收单元5还包括冷却器54，冷却器54与钠皮熔融釜51连接，用于对熔融态的金属钠、溶剂和保护介质的混合物进行冷却，以得到固态的金属钠、溶剂和保护介质的混合物。具体地，冷却器54设置在钠皮熔融釜51的底部，冷却器54形状设置为方型，便于熔融态的金属钠冷却后形成规则形状的钠块，冷却器54设置有第三盘管55，第三盘管55用于通入冷却介质来对熔融态的金属钠、溶剂和保护介质的混合物进行冷却，冷却介质包括但不限于冷却水。

优选的，回收单元5还包括固液分离器56，固液分离器56与冷却器54相连接，该固液分离器56用于实现固态的金属钠与溶剂和保护介质的混合物的分离。具体地，固液分离器56密封罩住整个冷却器54，冷却器54位于固液分离器56的内部上方。

优选地，回收单元5还包括孔板57，孔板57上设置有滤孔，孔板57设置在固液分离器56中并位于冷却器54的正下方，固态的金属钠不能够穿过滤孔而截留在孔板57上，溶剂和保护介质的混合物能够通过孔板57的滤孔流至固液分离器56的底部，从而实现固态的金属钠与溶剂和保护介质的混合物的分离。

优选的回收单元5还包括溶剂暂存罐58，溶剂暂存罐58与固液分离器56相连接，该溶剂暂存罐58用于暂存固液分离后的溶剂。具体地，溶剂暂存罐58 设置在固液分离器56的底部，以便固液分离后的溶剂从固液分离器56流入溶剂暂存罐58。

优选的，回收单元5还包括回流管59，回流管59设置在溶剂暂存罐58与钠皮熔融釜51之间，该回流管59用于将溶剂暂存罐58中存放的固液分离后的溶剂和保护介质的混合物输送到钠皮熔融釜51中，以实现固液分离后的溶剂和保护介质的混合物的回收利用。

优选的，回收单元5还包括泵体60，泵体60设置在回流管59中，该泵体60 给溶剂暂存罐58存放的固液分离后的溶剂和保护介质的混合物输送到钠皮熔融釜51中提供动力。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种金属钠加料装置，其特征在于，包括依次连接的切割单元、熔融单元和聚醚反应单元，所述切割单元用于对金属钠表面附有的保护介质进行切割处理，以得到金属钠；所述熔融单元用于对所述切割单元输出的金属钠进行加热处理，以得到熔融态的金属钠；所述聚醚反应单元用于供所述熔融单元输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行。

2.根据权利要求1所述的金属钠加料装置，其特征在于，所述切割单元包括真空过渡箱和刀具，所述真空过渡箱与所述熔融单元相连接，所述真空过渡箱用于收容表面附有保护介质的金属钠和刀具，所述真空过渡箱用于将箱内空气抽至真空再通保护气体形成保护气氛，所述刀具能对所述真空过渡箱内的表面附有保护介质的金属钠进行切割处理，以得到金属钠。

3.根据权利要求2所述的金属钠加料装置，其特征在于，所述真空过渡箱的外侧壁上设置有舱门，表面附有保护介质的金属钠和所述刀具能够通过所述舱门置入所述真空过渡箱内。

4.根据权利要求2所述的金属钠加料装置，其特征在于，所述真空过渡箱的外侧壁上设置有手套口，所述手套口用于安装手套，且所述手套的穿戴入口密封连接至所述手套口，操作人员能够穿戴所述手套并握持所述刀具对所述真空过渡箱内表面附有保护介质的所述金属钠进行切割处理。

5.根据权利要求1所述的金属钠加料装置，其特征在于，所述熔融单元包括熔融釜和第一加热夹套，所述熔融釜设置在所述切割单元和所述聚醚反应单元之间，所述熔融釜用于收容所述切割单元输出的金属钠；所述第一加热夹套设置在所述熔融釜的外部，所述第一加热夹套用于对所述熔融釜进行加热，从而将所述熔融釜内的金属钠加热形成熔融态的金属钠。

6.据权利要求1所述的金属钠加料装置，其特征在于，所述聚醚反应单元包括聚醚反应釜和雾化器，所述聚醚反应釜与所述熔融单元连接，所述聚醚反应釜用于供所述熔融单元输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行；所述雾化器设置在所述聚醚反应釜的内部，所述雾化器用于将所述聚醚反应釜内的熔融态的金属钠进行雾化，以得到雾化形式的金属钠。

7.根据权利要求1所述的金属钠加料装置，其特征在于，所述金属钠加料装置还包括暂存单元，所述暂存单元设置于所述熔融单元与聚醚反应单元之间，所述暂存单元用于存放所述熔融单元输出的熔融态的金属钠，所述聚醚反应单元用于供所述暂存单元输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行。

8.根据权利要求7所述的金属钠加料装置，其特征在于，所述暂存单元包括暂存罐和保温夹套，所述暂存罐设置在所述熔融单元与所述聚醚反应单元之间，所述暂存罐用于存放所述熔融单元输出的熔融态的金属钠，所述聚醚反应单元用于供所述暂存罐输出的熔融态的金属钠的加入催化聚醚反应的进行；所述保温夹套设置在所述暂存罐的外部，所述保温夹套用于对所述暂存罐进行保温。

9.根据权利要求1所述的金属钠加料装置，其特征在于，所述金属钠加料装置还包括回收单元，所述回收单元与所述切割单元连接，所述回收单元用于回收所述切割单元输出的附有保护介质的金属钠表皮。

10.根据权利要求9所述的金属钠加料装置，其特征在于，所述回收单元包括钠皮熔融釜和第二加热夹套，所述钠皮熔融釜与所述切割单元相连接，所述钠皮熔融釜用于收容所述切割单元输出的附有保护介质的金属钠表皮；所述第二加热夹套设置在所述钠皮熔融釜的外部，所述第二加热夹套用于对所述钠皮熔融釜进行加热。

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