CN218166950U

CN218166950U - 一种2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置

Info

Publication number: CN218166950U
Application number: CN202221900031.9U
Authority: CN
Inventors: 刘中华
Original assignee: Guangzhou Sanzhen Commerce And Trade Co ltd
Current assignee: Guangzhou Sanzhen Commerce And Trade Co ltd
Priority date: 2022-07-22
Filing date: 2022-07-22
Publication date: 2022-12-30
Anticipated expiration: 2032-07-22

Abstract

本实用新型公开了一种2‑巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，包括通过管道依次连接的第一止回阀、连续反应器、第二止回阀、背压阀、一级蒸发塔、二级蒸发塔、冷却结晶器、浆料泵和真空带式过滤机；第一止回阀通过管道分别连接有液体物料预混合釜和酯化物溶解釜，液体物料预混合釜与第一止回阀之间的管道设有第一给料泵，酯化物溶解釜与第一止回阀之间的管道设有第二给料泵；液体物料预混合釜和酯化物溶解釜连接有自动物料供给系统。本实用新型设备投资少，占地面积小，易于维护保养；提高自动化控制，生产效率高，避免员工的误操作；大大缩短物料停留时间，副反应少，产品收率高、品质好，大大降低动力电和蒸汽等能源消耗。

Description

一种2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置

技术领域

本实用新型涉及化工生产装置技术领域，尤其涉及一种2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置。

背景技术

2-巯基噻唑啉是一种类白色结晶粉末，可溶于热水，不溶于冷水，是合成半胱胺盐酸盐及农药中间体的重要原料，还可以作为酸性光亮镀铜添加剂。环合反应是2-巯基噻唑啉生产过程中非常关键的一步，具体是将2-氨基乙基硫酸酯(以下简称酯化物)和二硫化碳、氢氧化钠(或其他无机碱、有机碱)、水按比例投入反应釜内反应生成2-巯基噻唑啉和硫酸钠或乙醇胺硫酸盐废水的全过程。

现有技术中，2-巯基噻唑啉环合反应是采用间歇性的方式进行生产，即每个操作步骤在一个反应釜中逐步单独进行，从投料到操作完成的时间长，通常需要10～12小时，单釜的产量低，副反应多，收率低。在实际的生产过程中需要很多反应釜及配套的冷凝器和辅助设备，员工的操作频次繁多，劳动强度大，容易出现误操作，存在安全隐患；并且，由于反应原料中有危险化学品易燃液体二硫化碳(低沸点、低闪点)，反应釜搅拌的机械密封和阀门、管路等的泄漏都可能引发安全生产事故。其主要缺点是：(1)设备多，投资大，设备维护成本高；(2)反应时间长，生产效率低，员工劳动强度大；(3)副反应多，产品收率低；(4)动力电耗和蒸汽消耗高，能源消耗高；(5)容易出现误操作和设备故障，容易引发安全生产事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，解决了现有技术中上述的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，包括通过管道依次连接的第一止回阀、连续反应器、第二止回阀、背压阀、一级蒸发塔、二级蒸发塔、冷却结晶器、浆料泵和真空带式过滤机；所述第一止回阀通过管道分别连接有液体物料预混合釜和酯化物溶解釜，所述液体物料预混合釜与所述第一止回阀之间的管道设有第一给料泵，所述酯化物溶解釜与所述第一止回阀之间的管道设有第二给料泵；所述液体物料预混合釜和所述酯化物溶解釜连接有自动物料供给系统。

进一步，所述连续反应器包括通过管道串接的第一反应器、第二反应器和第三反应器，所述第一反应器的输入端与所述第一止回阀连接，所述第三反应器的输出端与所述第二止回阀连接。

进一步，所述第一反应器与所述第二反应器之间的管道连接有温度检测器，所述第二反应器与所述第三反应器之间的管道连接有压力变送器和流量计。

进一步，所述连续反应器设置在顶部安装盖体的槽体内，所述槽体设有喷水降温装置和排气装置。

进一步，所述喷水降温装置包括若干个喷头以及通过管道与喷头连接的供水管，供水管上设有水泵。

进一步，所述排气装置包括排气口以及通过管道与排气口连接的抽风机。

进一步，所述自动物料供给系统包括分别连接液体物料预混合釜的第一进料管和第二进料管、以及分别连接酯化物溶解釜的第三进料管和第四进料管，所述第一进料管依次连接有第一计量泵和二硫化碳贮罐，所述第二进料管依次连接有第一气动控制阀、第二气动控制阀、第二计量泵和碱溶液贮罐，所述第三进料管依次连接有第三气动控制阀、第四气动控制阀、第三计量泵和水贮罐，所述第四进料管依次连接有计量给料机和酯化物料仓；位于第一气动控制阀与第二气动控制阀之间的第二进料管连接有第五进料管，第五进料管的另一端与位于第三气动控制阀与第四气动控制阀之间的第三进料管连接，第五进料管设有第五气动控制阀。

进一步，所述一级蒸发塔和所述二级蒸发塔通过管道连接有二硫化碳冷凝器，所述二硫化碳冷凝器连接至二硫化碳贮罐。

进一步，所述液体物料预混合釜、所述酯化物溶解釜、所述一级蒸发塔、所述二级蒸发塔、所述冷却结晶器均设有搅拌装置。

进一步，所述液体物料预混合釜和所述酯化物溶解釜设有蒸汽加热夹套。

进一步，所述第一计量泵、所述第二计量泵、所述第三计量泵为电动隔膜泵或气动隔膜泵；所述第一给料泵和所述第二给料泵为柱塞泵。

进一步，所述计量给料机为螺旋给料机或圆盘给料机。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，具备以下有益效果：

本实用新型的优点是：(1)装置设计科学合理，设备投资少，占地面积小，易于维护保养，维护成本低；(2)减轻员工的劳动强度，提高生产效率，自动化控制，避免员工的误操作；(3)大大缩短物料停留时间，副反应少，产品收率高、品质好，大大降低动力电和蒸汽等能源消耗；(4)采取安全化设计，确保安全生产。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记：11、第一进料管；12、第二进料管；13、第三进料管；14、第四进料管；15、二硫化碳贮罐；16、碱溶液贮罐；17、水贮罐；18、酯化物料仓；19、第五进料管；21、第一计量泵；22、第一气动控制阀；23、第二气动控制阀；24、第二计量泵；25、第三气动控制阀；26、第四气动控制阀；27、第三计量泵；28、计量给料机；29、第五气动控制阀；31、液体物料预混合釜；32、酯化物溶解釜；33、第一给料泵；34、第二给料泵；4、连续反应器；41、第一反应器；42、第二反应器；43、第三反应器；51、一级蒸发塔；52、二级蒸发塔；53、二硫化碳冷凝器；61、冷却结晶器；62、浆料泵；71、真空带式过滤机；81、压力变送器；82、温度检测器；83、第一止回阀；84、第二止回阀；85、背压阀；86、流量计；91、槽体；92、盖体；93、喷水降温装置；94、排气装置。

具体实施方式

下面将通过详细的实施例并结合附图对本实用新型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。

请参考图1，本实施例提供了一种2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，包括通过管道依次连接的第一止回阀83、连续反应器4、第二止回阀84、背压阀85、一级蒸发塔51、二级蒸发塔52、冷却结晶器61、浆料泵62和真空带式过滤机71；所述第一止回阀83通过管道分别连接有液体物料预混合釜31和酯化物溶解釜32，所述液体物料预混合釜31与所述第一止回阀83之间的管道设有第一给料泵33，所述酯化物溶解釜32与所述第一止回阀83之间的管道设有第二给料泵34；所述液体物料预混合釜31和所述酯化物溶解釜32连接有自动物料供给系统。

在一些具体的实施方式中，所述连续反应器4包括通过管道串接的第一反应器41、第二反应器42和第三反应器43，所述第一反应器41的输入端与所述第一止回阀83连接，所述第三反应器43的输出端与所述第二止回阀84连接。通过设置三级的连接反应器，能够使反应更为充分。

优选的，所述第一反应器41与所述第二反应器42之间的管道连接有温度检测器82，所述第二反应器42与所述第三反应器43之间的管道连接有压力变送器81和流量计86。

在一些具体的实施方式中，所述连续反应器4设置在顶部安装盖体92的槽体91内，所述槽体91设有喷水降温装置93和排气装置94。

具体的，所述喷水降温装置93包括若干个喷头以及通过管道与喷头连接的供水管，供水管上设有水泵。所述排气装置94包括排气口以及通过管道与排气口连接的抽风机。

在一些具体的实施方式中，所述自动物料供给系统包括分别连接液体物料预混合釜31的第一进料管11和第二进料管12、以及分别连接酯化物溶解釜32的第三进料管13和第四进料管14，所述第一进料管11依次连接有第一计量泵21和二硫化碳贮罐15，所述第二进料管12依次连接有第一气动控制阀22、第二气动控制阀23、第二计量泵24和碱溶液贮罐16，所述第三进料管13依次连接有第三气动控制阀25、第四气动控制阀26、第三计量泵27和水贮罐17，所述第四进料管14依次连接有计量给料机28和酯化物料仓18；位于第一气动控制阀22与第二气动控制阀23之间的第二进料管12连接有第五进料管19，第五进料管19的另一端与位于第三气动控制阀25与第四气动控制阀26之间的第三进料管13连接，第五进料管19设有第五气动控制阀29。

优选的，所述一级蒸发塔51和所述二级蒸发塔52通过管道连接有二硫化碳冷凝器53，所述二硫化碳冷凝器53连接至二硫化碳贮罐15。

在一些具体的实施方式中，碱溶液贮罐16用于装载乙醇胺等碱溶液。

在一些具体的实施方式中，所述液体物料预混合釜31、所述酯化物溶解釜32、所述一级蒸发塔51、所述二级蒸发塔52、所述冷却结晶器61均设有搅拌装置。

在一些具体的实施方式中，所述液体物料预混合釜31和所述酯化物溶解釜32设有蒸汽加热夹套，从而提供加热和保温的效果。在一些实际应用中，优选的，可利用蒸汽加热夹套将物料加热保温在50～55℃的范围。

在一些具体的实施方式中，所述第一计量泵21、所述第二计量泵24、所述第三计量泵27为电动隔膜泵或气动隔膜泵；所述第一给料泵33和所述第二给料泵34为柱塞泵。

在一些具体的实施方式中，所述计量给料机28为螺旋给料机或圆盘给料机。

此外，本实用新型的2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置还设置了自动控制系统，如具备可编程的PLC控制器，从而可以根据温度、压力、泵的电流等各项检测参数数据来自动连锁控制，以便精准控制整个反应的进程，并在紧急情况下可以实现自动停车，确保生产安全。

工作原理：

(1)酯化物、部分乙醇胺(或碱溶液)、部分水分别经过计量给料机28、第二计量泵24、第三计量泵27加入到酯化物溶解釜32中搅拌溶解，二硫化碳、部分乙醇胺(或碱溶液)、部分水分别经过第一计量泵21、第二计量泵24、第三计量泵27加入到液体物料预混合釜31中混合均匀，同时将物料预热到50～55℃。

(2)溶解的酯化物和预环合的液体物料分别经过第二给料泵34和第一给料泵33加入到连续反应器4中反应，由于反应是放热反应，反应温度优选控制在80℃左右，反应压力优选控制在0.2MPa以内。当反应过程出现超温超压时，可以开启喷水降温装置93进行喷淋水紧急降温。

(3)反应完成后，依次进入一级蒸发塔51和二级蒸发塔52进行二级蒸发二硫化碳，蒸发的二硫化碳气体进入二硫化碳冷凝器53中冷凝呈液体二硫化碳回收到二硫化碳贮罐15中，一级蒸发塔51和二级蒸发塔52的塔底物料溢流到冷却结晶器61进行冷却结晶。

(4)结晶后物料经过浆料泵62加入到真空带式过滤机71进行过滤、洗涤，从而得到粗品2-巯基噻唑啉，母液为乙醇胺硫酸盐(或硫酸钠、硫酸钾)废水进入环保车间处理即可。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，其特征在于，包括通过管道依次连接的第一止回阀、连续反应器、第二止回阀、背压阀、一级蒸发塔、二级蒸发塔、冷却结晶器、浆料泵和真空带式过滤机；所述第一止回阀通过管道分别连接有液体物料预混合釜和酯化物溶解釜，所述液体物料预混合釜与所述第一止回阀之间的管道设有第一给料泵，所述酯化物溶解釜与所述第一止回阀之间的管道设有第二给料泵；所述液体物料预混合釜和所述酯化物溶解釜连接有自动物料供给系统。

2.根据权利要求1所述的2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，其特征在于：所述连续反应器包括通过管道串接的第一反应器、第二反应器和第三反应器，所述第一反应器的输入端与所述第一止回阀连接，所述第三反应器的输出端与所述第二止回阀连接。

3.根据权利要求2所述的2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，其特征在于：所述第一反应器与所述第二反应器之间的管道连接有温度检测器，所述第二反应器与所述第三反应器之间的管道连接有压力变送器和流量计。

4.根据权利要求1所述的2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，其特征在于：所述连续反应器设置在顶部安装盖体的槽体内，所述槽体设有喷水降温装置和排气装置。

5.根据权利要求1所述的2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，其特征在于：所述自动物料供给系统包括分别连接液体物料预混合釜的第一进料管和第二进料管、以及分别连接酯化物溶解釜的第三进料管和第四进料管，所述第一进料管依次连接有第一计量泵和二硫化碳贮罐，所述第二进料管依次连接有第一气动控制阀、第二气动控制阀、第二计量泵和碱溶液贮罐，所述第三进料管依次连接有第三气动控制阀、第四气动控制阀、第三计量泵和水贮罐，所述第四进料管依次连接有计量给料机和酯化物料仓；位于第一气动控制阀与第二气动控制阀之间的第二进料管连接有第五进料管，第五进料管的另一端与位于第三气动控制阀与第四气动控制阀之间的第三进料管连接，第五进料管设有第五气动控制阀。

6.根据权利要求5所述的2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，其特征在于：所述一级蒸发塔和所述二级蒸发塔通过管道连接有二硫化碳冷凝器，所述二硫化碳冷凝器连接至二硫化碳贮罐。

7.根据权利要求1所述的2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，其特征在于：所述液体物料预混合釜、所述酯化物溶解釜、所述一级蒸发塔、所述二级蒸发塔、所述冷却结晶器均设有搅拌装置。

8.根据权利要求1所述的2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，其特征在于：所述液体物料预混合釜和所述酯化物溶解釜设有蒸汽加热夹套。

9.根据权利要求5所述的2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，其特征在于：所述第一计量泵、所述第二计量泵、所述第三计量泵为电动隔膜泵或气动隔膜泵；所述第一给料泵和所述第二给料泵为柱塞泵。

10.根据权利要求5所述的2-巯基噻唑啉环合反应连续自动生产装置，其特征在于：所述计量给料机为螺旋给料机或圆盘给料机。