CN216986301U - 一种基于dcs系统的碳酸二甲酯分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于碳酸二甲酯分离技术领域，用于解决现有技术中难以同步对分离塔内部进行加压，且在分离过程中难以使内部溶液均匀受热和混合，分离效率低，分离效果差的问题，具体是一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置，包括分离塔体，分离塔体上安装有增压组件和加压管，且加压管远离分离塔体内部的一端与增压组件连接，分离塔体上安装有驱动电机，驱动电机的输出端安装有驱动轴，驱动轴上安装有多组搅拌杆；本实用新型通过搅拌杆对内部溶液进行搅拌，扰流片对内部溶液的扰流混合，使内部溶液的受热和混合更加均匀，通过设置增压组件实现对分离塔体内的持续加压，加压和搅拌操作相配合，显著提高了分离效率和分离效果。

Description

一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置

技术领域

本实用新型涉及碳酸二甲酯分离技术领域，具体是一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置。

背景技术

碳酸二甲酯是一种重要的有机化工中间体，由于其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应，碳酸二甲酯无毒，可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用，提高生产操作的安全性，降低环境污染；目前在碳酸二甲酯的生产加工过程中，对其进行分离操作是必不可少的一个环节，一般通过分离塔对碳酸二甲酯进行分离以提高其纯度。

现有碳酸二甲酯分离装置在使用时，一般需要额外对分离塔内部进行加压以提高分离效率和分离效果，其自身难以同步对分离塔内部进行加压，使用不便，加大了操作成本，且在分离过程中难以使内部溶液均匀受热和混合，进一步降低了分离效率和分离效果。

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置，通过搅拌杆对内部溶液进行搅拌，扰流片对内部溶液的扰流混合，使内部溶液的受热和混合更加均匀，通过设置增压组件将加压气体持续输送至分离塔体内，实现对分离塔体内的持续加压，加压和搅拌操作相配合以显著提高分离效率和分离效果，且分离设备本身具有加压功能，能够实现自动且同步对分离塔体内进行加压，方便使用，解决了现有技术中需要额外对分离塔内部进行加压，其自身难以同步对分离塔内部进行加压，且在分离过程中难以使内部溶液均匀受热和混合，分离效率低，分离效果差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置，包括分离塔体，所述分离塔体的顶部安装有蒸汽输出管，所述分离塔体的底部安装有出料管，且分离塔体的外壁安装有进料管，所述分离塔体上安装有增压组件和加压管，且加压管远离分离塔体内部的一端与增压组件连接；

所述分离塔体上通过电机座固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端安装有水平设置的驱动轴，且驱动轴延伸入分离塔体内，所述分离塔体的内壁安装有加热块，所述驱动轴上安装有多组搅拌杆，且搅拌杆位于分离塔体内。

进一步的，所述分离塔体的内壁通过螺栓固定安装有连接板，所述连接板上通过轴承安装有转动杆，且转动杆向下延伸并通过锥齿轮与驱动轴啮合连接，所述转动杆的外周面安装有扰流片，且扰流片为螺旋状。

进一步的，所述增压组件包括挤压箱和挤压活塞，所述挤压箱通过螺栓固定安装在分离塔体的外壁，所述挤压箱上安装有进气管，且加压管的输入口与挤压箱连通，所述进气管和加压管上均安装有单向阀，所述挤压活塞安装在挤压箱内；

所述挤压箱内通过轴承转动安装有螺柱，所述挤压活塞面向螺柱的一侧固定安装有螺纹筒，且螺纹筒与螺柱螺纹连接，所述螺纹筒的外周面安装有导向块，且导向块与挤压箱滑动连接；所述挤压箱的下方设有驱动机构，且螺柱与驱动轴通过驱动机构传动连接。

进一步的，驱动机构包括第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆竖直设置并通过轴承与挤压箱转动连接，且第一传动杆的顶端延伸入挤压箱内并通过锥齿轮与螺柱啮合连接，所述第二传动杆竖直设置并与第一传动杆连接，且第二传动杆的底端通过锥齿轮与驱动轴啮合连接。

进一步的，所述第一传动杆的底端安装有矩形定位块，所述第二传动杆的顶端开设有矩形插槽，且矩形定位块向下插入矩形插槽中，所述第一传动杆上安装有第一连接块，所述第二传动杆上安装有第二连接块，且第一连接块和第二连接块之间安装有压缩弹簧；

所述第二传动杆穿过环形安装座，且环形安装座通过螺栓固定在分离塔体的外壁，所述第二传动杆的中部安装有环形铁片，所述环形安装座的底部安装有电磁铁，且环形安装座位于环形铁片的上方。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，通过驱动电机使驱动轴交替进行正转和反转，驱动轴带动各组搅拌杆进行转动，搅拌杆对内部溶液进行搅拌，以使溶液均匀受热和混合，且驱动轴带动转动杆进行圆周转动，扰流片随之进行转动，实现对内部溶液的扰流混合，与此同时还实现上部溶液和下部溶液的充分交换，使内部溶液的受热和混合更加均匀，显著提高了碳酸二甲酯的分离效率和分离效果；

2、本实用新型中，通过设置增压组件，驱动轴带动第二传动杆进行转动，最终使螺柱进行转动，实现挤压活塞的往复运动，从而挤压箱将加压气体持续输送至分离塔体内，实现对分离塔体内的持续加压，加压和搅拌操作相配和以显著提高分离效率和分离效果，分离设备本身具有加压功能，能够实现自动且同步对分离塔体内进行加压，方便使用，且不需额外设置驱动设备来驱动增压组件，降低了设备运行成本；

3、本实用新型中，通过对电磁铁进行通电，环形铁片受到上方磁吸力的作用而上升直至吸附在电磁铁上，第二传动杆随之上升以不再与驱动轴啮合，当分离塔体内的气压达到预先设定的阈值时自动结束加压操作，有助于使用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明；

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为本实用新型中增压组件的结构示意图；

图4为本实用新型中螺柱和螺纹筒的连接示意图；

图5为本实用新型中驱动轴和搅拌杆的连接示意图(左视)；

图6为本实用新型中驱动机构的结构示意图。

附图标记：1、分离塔体；2、蒸汽输出管；3、出料管；4、进料管；5、加压管；6、增压组件；7、加热块；8、驱动电机；9、驱动轴；10、搅拌杆；11、转动杆；12、扰流片；13、连接板；601、挤压箱；602、挤压活塞；603、进气管；604、螺柱；605、螺纹筒；606、导向块；607、第一传动杆；608、第二传动杆；609、矩形定位块；610、矩形插槽；611、环形铁片；612、电磁铁；613、环形安装座；614、第一连接块；615、第二连接块；616、压缩弹簧。

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做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。

实施例一：

如图1-5所示，本实用新型提出的一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置，包括分离塔体1，分离塔体1基于DCS系统进行运作(DCS系统又称分散控制系统，分散控制系统为新一代仪表控制系统，以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则)，分离塔体1的顶部安装有蒸汽输出管2，分离塔体1的底部安装有出料管3，且分离塔体1的外壁安装有进料管4，分离塔体1上通过电机座固定安装有驱动电机8，驱动电机8的输出端安装有水平设置的驱动轴9，驱动电机8进行反复正、反转，使驱动轴9交替进行正转和反转，且驱动轴9延伸入分离塔体1内，分离塔体1的内壁安装有加热块7，加热块7将电能转化为热能以对内部溶液进行加热，驱动轴9上安装有多组搅拌杆10，且搅拌杆10位于分离塔体1内，在分离过程中，驱动轴9带动各组搅拌杆10进行转动，搅拌杆10对内部溶液进行搅拌，以使溶液均匀受热和混合，有助于提高碳酸二甲酯的分离效率和分离效果；

分离塔体1上安装有增压组件6和加压管5，增压组件6包括挤压箱601和挤压活塞602，挤压箱601通过螺栓固定安装在分离塔体1的外壁，挤压箱601上安装有进气管603，且加压管5的输入口与挤压箱601连通，进气管603和加压管5上均安装有单向阀，进气管603上的单向阀使外部空气进入挤压箱601内，加压管5上的单向阀使挤压箱601内的加压气体进入分离塔体1内，挤压活塞602安装在挤压箱601内；挤压箱601内通过轴承转动安装有螺柱604，挤压活塞602面向螺柱604的一侧固定安装有螺纹筒605，且螺纹筒605与螺柱604螺纹连接，螺纹筒605的外周面安装有导向块606，且导向块606与挤压箱601滑动连接，导向块606对螺纹筒605的运动过程进行导向；通过使螺柱604进行正转和反转，从而实现螺纹筒605的横向往复运动，挤压活塞602随之进行往复运动，最终将外部气体不断抽入挤压箱601内并将挤压箱601内的加压气体输送至分离塔体1内，实现对分离塔体1内的持续加压；

挤压箱601的下方设有驱动机构，且驱动机构包括第一传动杆607和第二传动杆608，第一传动杆607竖直设置并通过轴承与挤压箱601转动连接，且第一传动杆607的顶端延伸入挤压箱601内并通过锥齿轮与螺柱604啮合连接，第二传动杆608竖直设置并与第一传动杆607连接，且第二传动杆608的底端通过锥齿轮与驱动轴9啮合连接，在驱动轴9的转动过程中，其带动第二传动杆608进行转动，第二传动杆608通过第一传动杆607带动螺柱604进行转动，最终实现挤压活塞602的往复运动，不需额外设置驱动设备来驱动增压组件6，降低了设备运行成本，分离设备本身具有加压功能，能够实现自动且同步对分离塔体1内进行加压，方便使用。

实施例二：

如图1所示，本实施例与实施例1的区别在于，分离塔体1的内壁通过螺栓固定安装有连接板13，连接板13上通过轴承安装有转动杆11，转动杆11竖直设置，且转动杆11的底端向下延伸并通过锥齿轮与驱动轴9啮合连接，当驱动轴9进行转动时，驱动轴9通过锥齿轮带动转动杆11进行水平方向圆周转动，转动杆11的外周面安装有扰流片12，且扰流片12为螺旋状；

在转动杆11进行转动的过程中，扰流片12随之进行转动，转动杆11和扰流片12对内部溶液进行扰流混合，与此同时还将下部的溶液不断提升至上部以及将上部的溶液输送至下部，实现上部溶液和下部溶液的充分交换，使内部溶液的受热和混合更加均匀，显著提高了碳酸二甲酯的分离效率和分离效果。

实施例三：

如图6所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，第一传动杆607的底端安装有矩形定位块609，第二传动杆608的顶端开设有矩形插槽610，且矩形定位块609向下插入矩形插槽610中，通过设置矩形插槽610和矩形定位块609不仅能够保证第一传动杆607和第二传动杆608进行同步转动，还能够使第二传动杆608沿着第一传动杆607进行上升和下降而不脱离，第一传动杆607上安装有第一连接块614，第二传动杆608上安装有第二连接块615，且第一连接块614和第二连接块615之间安装有压缩弹簧616；在传动过程中，压缩弹簧616对第二连接块615施加向下的压力，第二传动杆608由于下压力的作用而使其底端与驱动轴9进行稳定啮合，从而保证了传动过程的稳定，即保证了增压过程的稳定；

第二传动杆608穿过环形安装座613，且环形安装座613通过螺栓固定在分离塔体1的外壁，第二传动杆608的中部安装有环形铁片611，环形安装座613的底部安装有电磁铁612，电磁铁612在通电后会产生磁吸力，且环形安装座613位于环形铁片611的上方，在加压过程中，当分离塔体1内的气压达到预先设定的阈值时，对电磁铁612进行通电，环形铁片611受到上方磁吸力的作用而上升直至吸附在电磁铁612上，在此过程中带动第二传动杆608上升，此时第二传动杆608不再与驱动轴9啮合，即不再对分离塔体1内进行加压，操作简单，使用方便。

本实用新型的工作原理：使用时，通过进料管4向分离塔体1内输入一定量的料液，驱动电机8使驱动轴9交替进行正转和反转，驱动轴9带动各组搅拌杆10进行转动，搅拌杆10对内部溶液进行搅拌，以使溶液均匀受热和混合，有助于提高碳酸二甲酯的分离效率和分离效果；在驱动轴9的转动过程中，其带动第二传动杆608进行转动，第二传动杆608通过第一传动杆607带动螺柱604进行转动，最终实现挤压活塞602的往复运动，挤压箱601将加压气体持续输送至分离塔体1内，实现对分离塔体1内的持续加压，加压和搅拌操作相配和以显著提高分离效率和分离效果，不需额外设置驱动设备来驱动增压组件6，降低了设备运行成本，且分离设备本身具有加压功能，能够实现自动且同步对分离塔体1内进行加压，方便使用；

分离过程中，驱动轴9带动转动杆11进行水平方向圆周转动，扰流片12随之进行转动，转动杆11和扰流片12对内部溶液进行扰流混合，与此同时还将下部的溶液不断提升至上部以及将上部的溶液输送至下部，实现上部溶液和下部溶液的充分交换，使内部溶液的受热和混合更加均匀，显著提高了碳酸二甲酯的分离效率和分离效果；且在加压过程中，当分离塔体1内的气压达到预先设定的阈值时，对电磁铁612进行通电，环形铁片611受到上方磁吸力的作用而上升直至吸附在电磁铁612上，第二传动杆608随之上升以不再与驱动轴9啮合，自动结束加压操作，有助于使用。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置，包括分离塔体(1)，所述分离塔体(1)的顶部安装有蒸汽输出管(2)，所述分离塔体(1)的底部安装有出料管(3)，且分离塔体(1)的外壁安装有进料管(4)，其特征在于，所述分离塔体(1)上安装有增压组件(6)和加压管(5)，且加压管(5)远离分离塔体(1)内部的一端与增压组件(6)连接；

所述分离塔体(1)上通过电机座固定安装有驱动电机(8)，所述驱动电机(8)的输出端安装有水平设置的驱动轴(9)，且驱动轴(9)延伸入分离塔体(1)内，所述分离塔体(1)的内壁安装有加热块(7)，所述驱动轴(9)上安装有多组搅拌杆(10)，且搅拌杆(10)位于分离塔体(1)内。

2.根据权利要求1所述的一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置，其特征在于，所述分离塔体(1)的内壁通过螺栓固定安装有连接板(13)，所述连接板(13)上通过轴承安装有转动杆(11)，且转动杆(11)向下延伸并通过锥齿轮与驱动轴(9)啮合连接，所述转动杆(11)的外周面安装有扰流片(12)，且扰流片(12)为螺旋状。

3.根据权利要求1所述的一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置，其特征在于，所述增压组件(6)包括挤压箱(601)和挤压活塞(602)，所述挤压箱(601)通过螺栓固定安装在分离塔体(1)的外壁，所述挤压箱(601)上安装有进气管(603)，且加压管(5)的输入口与挤压箱(601)连通，所述进气管(603)和加压管(5)上均安装有单向阀，所述挤压活塞(602)安装在挤压箱(601)内；

所述挤压箱(601)内通过轴承转动安装有螺柱(604)，所述挤压活塞(602)面向螺柱(604)的一侧固定安装有螺纹筒(605)，且螺纹筒(605)与螺柱(604)螺纹连接，所述螺纹筒(605)的外周面安装有导向块(606)，且导向块(606)与挤压箱(601)滑动连接；所述挤压箱(601)的下方设有驱动机构，且螺柱(604)与驱动轴(9)通过驱动机构传动连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置，其特征在于，驱动机构包括第一传动杆(607)和第二传动杆(608)，所述第一传动杆(607)竖直设置并通过轴承与挤压箱(601)转动连接，且第一传动杆(607)的顶端延伸入挤压箱(601)内并通过锥齿轮与螺柱(604)啮合连接，所述第二传动杆(608)竖直设置并与第一传动杆(607)连接，且第二传动杆(608)的底端通过锥齿轮与驱动轴(9)啮合连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于DCS系统的碳酸二甲酯分离装置，其特征在于，所述第一传动杆(607)的底端安装有矩形定位块(609)，所述第二传动杆(608)的顶端开设有矩形插槽(610)，且矩形定位块(609)向下插入矩形插槽(610)中，所述第一传动杆(607)上安装有第一连接块(614)，所述第二传动杆(608)上安装有第二连接块(615)，且第一连接块(614)和第二连接块(615)之间安装有压缩弹簧(616)；

所述第二传动杆(608)穿过环形安装座(613)，且环形安装座(613)通过螺栓固定在分离塔体(1)的外壁，所述第二传动杆(608)的中部安装有环形铁片(611)，所述环形安装座(613)的底部安装有电磁铁(612)，且环形安装座(613)位于环形铁片(611)的上方。

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