CN217016627U - 氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，根据工艺流程包括中和单元、氰化塔以及收集单元。其中，中和单元包括中和塔以及pH检测组件；中和塔用于中和。氰化塔用于供由pH检测组件测定pH达标后的物料通过，并导入至氰化塔中进行氰化。收集单元分别与第一出料口和第二出料口相连通，用于对氰化塔导出的原料及尾气进行分别收集。本实用新型提供的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置能够增强反应工艺的连续性，保证原料均匀混合，反应效果较好。
Description
技术领域
本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置。
背景技术
氰乙酸是一种用于有机合成、医药、农药、染料的重要的有机合成中间体，氰乙酸的生产工艺通常采用氯乙酸与碱液经过中和生成氯乙酸钠后再与氰化钠进行氰化反应得到氰乙酸钠，最后与盐酸反应得到氰乙酸的方式合成。
现有技术中，中和氰化反应是氰乙酸生产中的重要过程，反应不易控制，并且放出大量的热。对于中和及氰化反应的装置，通常采用间歇式釜式反应，虽然可以生产氰乙酸，但是反应效率低，时间长，副产应多，反应得到的料液往往颜色较深，杂质含量高，反映效果较差。也有采用塔式连续氰化反应的方式，但混料方式为液体直接混料，往往存在混合效果不佳的问题，由此导致反应效果差。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，旨在能够解决现有技术中工艺连续性不强，且原料混合不均匀而导致的反应效果差的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，根据工艺流程包括中和单元、氰化塔以及收集单元；其中，
所述中和单元，包括中和塔以及pH检测组件；所述中和塔具有用于氯乙酸原料导入的第一原料进口、用于碱液原料导入的第二原料进口、循环进料口及中和塔出料口；所述pH检测组件分别与所述中和塔出料口及所述循环进料口相连通，用于对所述中和塔出料口导出的物料pH值进行测定，且使pH值不达标的物料导回至所述中和塔中；
氰化塔，具有用于氰化钠原料导入的第三原料进口、中间原料进口、第一出料口以及第二出料口；所述中间原料进口与所述pH检测组件相连通，用于供由所述pH检测组件测定pH达标后的物料通过，并导入至所述氰化塔中；以及
收集单元，分别与所述第一出料口和所述第二出料口相连通，用于对所述氰化塔导出的原料及尾气进行分别收集。
在一种可能的实现方式中，所述pH检测组件包括第一连接管、第二连接管、pH测定仪以及压力输送泵；所述第一连接管的一端与所述中和塔出料口相连通，所述第一连接管的另一端具有两个管口，其中一个所述管口与所述中间原料进口相连通；所述第二连接管的一端与所述循环进料口相连通，另一端与另一个所述管口相连通；所述pH测定仪设置在所述第一连接管上；所述压力输送泵设置在所述第一连接管上。
一些实施例中/示例性的/举例说明，所述第一连接管、所述第二连接管及所述中间原料进口均设有调节阀。
在一种可能的实现方式中，所述中和塔包括塔体、第一雾化喷头以及第二雾化喷头；
所述塔体具有反应腔，所述循环进料口位于所述塔体的顶部，且与所述反应腔相连通，所述中和塔出料口位于所述塔体底部，且与所述反应腔相连通；所述第一雾化喷头设有多个，各所述第一雾化喷头均位于所述反应腔中，且均与所述第一原料进口相连通，用于对氯乙酸原料进行雾化；所述第二雾化喷头设有多个，各所述第二雾化喷头均位于所述反应腔中，且均与所述第二原料进口相连通，用于对碱液原料进行雾化。
一些实施例中/示例性的/举例说明，各所述第一雾化喷头环着所述塔体的中轴线呈环形且间隔设置；各所述第二雾化喷头环着所述塔体的中轴线呈环形且间隔设置，且任意两个相邻的所述第二雾化喷头之间均具有一个所述第一雾化喷头。
在一种可能的实现方式中，所述第一原料进口、所述第二原料进口及所述第三原料进口均设有计量输送泵。
在一种可能的实现方式中，所述第一出料口位于所述氰化塔的顶部，所述第二出料口位于所述氰化塔的底部。
一些实施例中/示例性的/举例说明，所述收集单元包括尾气塔以及接收罐；所述尾气塔与所述第一出料口相连通，用于对所述氰化塔中生成且溢出的尾气进行处理；所述接收罐与所述第二出料口相连通，用于对所述氰化塔中导出的氰乙酸钠进行接收。
本实现方式/申请实施例中，分别设置了中和单元和氰化塔，可分别通过加入不同的反应物实现中和反应和氰化反应，可改变以往因直接混料而导致的混合效果不佳，且反映效果差的问题。而且，通过该种分步的反应方式，可有效的缩短反应时间，减少副产物，目标产物的纯度更高。另外，通过设置的pH 检测组件，可有效的对中和塔内物料的pH值进行准确检测，保证中和反应完全，进而保证反映效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置的流程结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置的中和塔塔体结构示意图(第一雾化喷头及第二雾化喷头处剖视图)；
附图标记说明：
10、中和单元；11、中和塔；111、第一原料进口；112、第二原料进口；113、循环进料口；114、中和塔出料口；115、塔体；116、第一雾化喷头；117、第二雾化喷头；12、pH检测组件；121、第一连接管；122、第二连接管；123、 pH测定仪；124、压力输送泵；125、调节阀；20、氰化塔；21、第三原料进口；22、中间原料进口；30、收集单元；31、尾气塔；32、接收罐；40、计量输送泵。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置进行说明。所述氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，根据工艺流程包括中和单元10、氰化塔20以及收集单元30。
其中，中和单元10包括中和塔11以及pH检测组件12；中和塔11具有用于氯乙酸原料导入的第一原料进口111、用于碱液原料导入的第二原料进口 112、循环进料口113及中和塔出料口114；pH检测组件12分别与中和塔出料口114及循环进料口113相连通，用于对中和塔出料口114导出的物料pH值进行测定，且使pH值不达标的物料导回至中和塔11中。氰化塔20具有用于氰化钠原料导入的第三原料进口21、中间原料进口22、第一出料口以及第二出料口；中间原料进口22与pH检测组件12相连通，用于供由pH检测组件12 测定pH达标后的物料通过，并导入至氰化塔20中。收集单元30分别与第一出料口和第二出料口相连通，用于对氰化塔20导出的原料及尾气进行分别收集。
本实施例提供的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，与现有技术相比，分别设置了中和单元10和氰化塔20，可分别通过加入不同的反应物实现中和反应和氰化反应，可改变以往因直接混料而导致的混合效果不佳，且反映效果差的问题。而且，通过该种分步的反应方式，可有效的缩短反应时间，减少副产物，目标产物的纯度更高，并且保证反应的连续性。另外，通过设置的pH 检测组件12，可有效的对中和塔11内物料的pH值进行准确检测，保证中和反应完全，进而保证反应效果。
在一些实施例中，上述pH检测组件12可以采用如图1所示结构。参见图 1，pH检测组件12包括第一连接管121、第二连接管122、pH测定仪123以及压力输送泵124。第一连接管121的一端与中和塔出料口114相连通，第一连接管121的另一端具有两个管口，其中一个管口与中间原料进口22相连通；第二连接管122的一端与循环进料口113相连通，另一端与另一个管口相连通； pH测定仪123设置在第一连接管121上；压力输送泵124设置在第一连接管 121上。通过设置的第一连接管121和第二连接管122，可分别与中和塔出料口 114、中间原料进口22及循环进料口113相连通，通过pH测定仪123及压力输送泵124的作用，可实现中和塔11内的物料循环流动或者流入氰化塔20中。该种结构可保证对中和塔11内物料的pH值进行准确的调节，进而保证反应完全，保证反映效果。
在本方案中，中和塔出料口114放出的物料由pH测定仪123检测后，若 pH值不在6-8之间，则分别通过第一连接管121和第二连接管122回流至中和塔11继续进行反应；若pH值在6-8之间，则直接导入至氰化塔20。
在一些实施例中，上述pH检测组件12可以采用如图1所示结构。参见图 1，第一连接管121、第二连接管122及中间原料进口22均设有调节阀125。通过调节阀125的设置可保证对中和塔11内的物料流向进行调控，进而保证反应效果。
在一些实施例中，上述中和塔11可以采用如图1至图2所示结构。参见图 1至图2，中和塔11包括塔体115、第一雾化喷头116以及第二雾化喷头117。塔体115具有反应腔，循环进料口113位于塔体115的顶部，且与反应腔相连通，中和塔出料口114位于塔体115底部，且与反应腔相连通；第一雾化喷头116设有多个，各第一雾化喷头116均位于反应腔中，且均与第一原料进口111 相连通，用于对氯乙酸原料进行雾化；第二雾化喷头117设有多个，各第二雾化喷头117均位于反应腔中，且均与第二原料进口112相连通，用于对碱液原料进行雾化。第一雾化喷头116和第二雾化喷头117可将反应原料进行雾化，雾化后的反应原料可保证均匀的在反应腔内混合，可提高反应速度，并且反应更彻底，可有效的保证反应效果。
在一些实施例中，上述第一雾化喷头116和第二雾化喷头117可以采用如图2所示结构。参见图2，各第一雾化喷头116环着塔体115的中轴线呈环形且间隔设置；各第二雾化喷头117环着塔体115的中轴线呈环形且间隔设置，且任意两个相邻的第二雾化喷头117之间均具有一个第一雾化喷头116。该种结构可进一步保证两种反应原料雾化后的混合均匀，保证达到最佳的反应效果，结构简单，实用性强。
优选的，中和塔11高度在10-15m之间，直径在1.2-1.6m之间，第一雾化喷头116和第二雾化喷头117设有4-5层，每层均如上述，参见图2，可保证达到最佳的混合效果。另外，中和塔11内部具有填料层，其填料层可以是陶瓷填料等材料，从而达到最佳效果。
在一些实施例中，上述第一原料进口111、第二原料进口112及第三原料进口21可以采用如图1所示结构。参见图1，第一原料进口111、第二原料进口112及第三原料进口21均设有计量输送泵40。计量输送泵40可实现对三种反应原料的压力输送，并且保证对加入的反应原料量进行准确的计量。
在本实施例中，液碱和氯乙酸摩尔比为1:0.95时，pH测定仪123检测物料 pH为6；，液碱和氯乙酸摩尔比为1:1时，pH测定仪123检测物料pH为7。，液碱和氯乙酸摩尔比为1:1.05时，pH测定仪123检测物料pH为8。因此，优选的，液碱和氯乙酸的摩尔比为1:0.95-1:1.05之间。
第一原料进口111和第二原料进口112分别对应两个环形管路，环形管路套设在塔体115的外周，各个第一雾化喷头116和各个第二雾化喷头117分别穿过塔体115并与对应的环形管路连通。
在一些实施例中，上述氰化塔20可以采用如图1所示结构。参见图1，第一出料口位于氰化塔20的顶部，第二出料口位于氰化塔20的底部。该种结构可保证液态物料的导出，并且可保证尾气的溢出。
氰化塔20安装有控温系统，温程在-50-200℃之间，保证氰化反应所需温度。氰化塔20内的物料接触后发生的氰化反应剧烈且会产生大量的热，而控温装置高度大于内部填料高度。氰化塔20内填料由上至下共四组，控温系统可以保证物料自然下落过上三层填料时，主要发生氰化反应，下落至最后一层填料时主要为物理降温过程。从而使塔釜物料温度在规定范围90-110℃之内。
另外，为了保证氰化的反应效果，在中间原料进口22和第三原料进口21 分别连通设置雾化喷头，以使氰化钠原料及氯乙酸钠原料也以喷雾的形式进行反应，提高反应速度，保证反应效果。
在一些实施例中，上述收集单元30可以采用如图1所示结构。参见图1，收集单元30包括尾气塔31以及接收罐32；尾气塔31与第一出料口相连通，用于对氰化塔20中生成且溢出的尾气进行处理；接收罐32与第二出料口相连通，用于对氰化塔20中导出的氰乙酸钠进行接收。收集单元30可保证对氰乙酸钠及尾气进行分别收集或处理，进而保证绿色生产，而且该种结构可保证生产的连续性。
氰化塔20上方安装有冷凝装置，用来冷却反应产生的气体。尾气塔31用来吸收冷凝后不回流的尾气，避免污染环境。
本实施例提供的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置在各个用于连通的管路上均设有开闭阀门，该技术为现有技术，在此不再赘述。另外，连续生成的氰乙酸钠经酸化脱色、脱水除盐后即得到氰乙酸成品。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，其特征在于，根据工艺流程包括中和单元、氰化塔以及收集单元；其中，
所述中和单元，包括中和塔以及pH检测组件；所述中和塔具有用于氯乙酸原料导入的第一原料进口、用于碱液原料导入的第二原料进口、循环进料口及中和塔出料口；所述pH检测组件分别与所述中和塔出料口及所述循环进料口相连通，用于对所述中和塔出料口导出的物料pH值进行测定，且使pH值不达标的物料导回至所述中和塔中；
氰化塔，具有用于氰化钠原料导入的第三原料进口、中间原料进口、第一出料口以及第二出料口；所述中间原料进口与所述pH检测组件相连通，用于供由所述pH检测组件测定pH达标后的物料通过，并导入至所述氰化塔中；以及
收集单元，分别与所述第一出料口和所述第二出料口相连通，用于对所述氰化塔导出的原料及尾气进行分别收集。
2.如权利要求1所述的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，其特征在于，所述pH检测组件包括第一连接管、第二连接管、pH测定仪以及压力输送泵；所述第一连接管的一端与所述中和塔出料口相连通，所述第一连接管的另一端具有两个管口，其中一个所述管口与所述中间原料进口相连通；所述第二连接管的一端与所述循环进料口相连通，另一端与另一个所述管口相连通；所述pH测定仪设置在所述第一连接管上；所述压力输送泵设置在所述第一连接管上。
3.如权利要求2所述的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，其特征在于，所述第一连接管、所述第二连接管及所述中间原料进口均设有调节阀。
4.如权利要求1所述的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，其特征在于，所述中和塔包括塔体、第一雾化喷头以及第二雾化喷头；
所述塔体具有反应腔，所述循环进料口位于所述塔体的顶部，且与所述反应腔相连通，所述中和塔出料口位于所述塔体底部，且与所述反应腔相连通；所述第一雾化喷头设有多个，各所述第一雾化喷头均位于所述反应腔中，且均与所述第一原料进口相连通，用于对氯乙酸原料进行雾化；所述第二雾化喷头设有多个，各所述第二雾化喷头均位于所述反应腔中，且均与所述第二原料进口相连通，用于对碱液原料进行雾化。
5.如权利要求4所述的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，其特征在于，各所述第一雾化喷头环着所述塔体的中轴线呈环形且间隔设置；各所述第二雾化喷头环着所述塔体的中轴线呈环形且间隔设置，且任意两个相邻的所述第二雾化喷头之间均具有一个所述第一雾化喷头。
6.如权利要求1所述的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，其特征在于，所述第一原料进口、所述第二原料进口及所述第三原料进口均设有计量输送泵。
7.如权利要求1所述的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，其特征在于，所述第一出料口位于所述氰化塔的顶部，所述第二出料口位于所述氰化塔的底部。
8.如权利要求7所述的氰乙酸生产用连续中和氰化反应装置，其特征在于，所述收集单元包括尾气塔以及接收罐；所述尾气塔与所述第一出料口相连通，用于对所述氰化塔中生成且溢出的尾气进行处理；所述接收罐与所述第二出料口相连通，用于对所述氰化塔中导出的氰乙酸钠进行接收。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |