CN218222346U - 一种甘氨酸自动合成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种甘氨酸自动合成装置，合成釜内部设有加液管，加液管下端靠近合成釜底部，加液管上端伸出合成釜与乌洛托品管道、氯乙酸管和加水管连通，合成釜内部还设有氨气输送管，氨气输送管下端靠近合成釜底部，氨气输送管上端伸出合成釜与氨气罐连通，合成釜内部的搅拌杆与合成釜外部的驱动电机连接，合成釜内部还设有冷却盘管，合成釜下端的出料口还设有放料阀。减低人工成本，减少人为误操作，提高收率，降低单耗。

Description

一种甘氨酸自动合成装置

技术领域

本实用新型涉及甘氨酸合成领域，尤其是涉及一种甘氨酸自动合成装置。

背景技术

目前，国内甘氨酸的生产工艺是采用氯乙酸氨解法，其流程为氯乙酸和氨气在乌洛乌洛托品的催化作用下进行反应，生产甘氨酸和氯化铵，此反应在合成釜中进行，反应的温度控制到70-85℃，pH值控制5.0-8.0。因自动化水平低，部分工序需人工现场操作，测量精度差，备料靠操作人员感官操作，不可控因素较多，导致备料量误差大，劳动强度高，生产消耗、产品质量差。操作工的操作熟练度及责任心直接决定了甘氨酸产品的质量和收率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种甘氨酸自动合成装置，解决部分工序需人工现场操作，测量精度差，备料靠操作人员感官操作，不可控因素较多，导致备料量误差大，劳动强度高，生产消耗、产品质量差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种甘氨酸自动合成装置，合成釜内部设有加液管，加液管下端靠近合成釜底部，加液管上端伸出合成釜与乌洛托品管道、氯乙酸管和加水管连通，合成釜内部还设有氨气输送管，氨气输送管下端靠近合成釜底部，氨气输送管上端伸出合成釜与氨气罐连通，合成釜内部的搅拌杆与合成釜外部的驱动电机连接，合成釜内部还设有冷却盘管，合成釜下端的出料口还设有放料阀。

优选方案中，加液管在朝向搅拌杆一侧设有多个喷液板，喷液板上设有多个喇叭形结构的喷孔，喷孔与加液管连通。

优选方案中，氨气罐与氨气输送管之间设有氨气调节阀，氨气输送管下端出液口还设有锥形的扩散头，扩散头的锥角靠近氨气输送管下端开口。

优选方案中，扩散头通过多个安装支架固定在氨气输送管下端。

优选方案中，氯乙酸管道与加液管之间设有氯乙酸流量计和氯乙酸调节阀。

优选方案中，乌洛托品管道与加液管之间设有乌洛托品流量计和乌洛托品开关阀。

优选方案中，加水管道与与加液管之间第一流量计和第一开关阀。

优选方案中，冷却盘管进水口和出水口设有冷却水调节阀。

优选方案中，合成釜内部还设有温度检测头，温度检测头与合成釜外部的温度显示器电连接。

优选方案中，合成釜内部还设有pH检测头，pH检测头与合成釜外部的pH显示器电连接。

本实用新型提供了一种甘氨酸自动合成装置，本装置进料阀和流量计是自动闭环控制的，无需人为操作。本装置的循环水阀、氨气阀、氯乙酸阀门和温度采用了PID+斜率的叠加控制方式自动跟踪温度变化规律。使温度能长期在允许范围内运行，本装置的氨气阀、氯乙酸阀门和pH采用了PID+斜率的叠加控制方式自动跟踪pH变化规律。使pH能长期在允许范围内运行；减低人工成本，减少人为误操作，提高收率，降低单耗而开发的一种甘氨酸合成自动合成装置。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型总体系统图；

图2是本实用新型加液管和氨气输送管安装结构图；

图3是本实用新型温度检测头和pH检测头安装结构图；

图4是本实用新型加液管结构图；

图5是本实用新型扩散头安装结构图。

图中：第二流量计1；第二开关阀2；第一流量计3；第一开关阀4；乌洛托品流量计5；乌洛托品开关阀6；氯乙酸流量计7；氯乙酸调节阀8；搅拌杆9；驱动电机901；支撑环902；氨气罐10；氨气调节阀1001；氨气输送管1002；扩散头1003；安装支架1004；pH显示器11；pH检测头1101；冷却水调节阀12；温度显示器13；温度检测头1301；合成釜14；放料阀15；加液管16；冷却盘管17；喷液板18；喷孔1801。

具体实施方式

实施例1

如图1-5所示，一种甘氨酸自动合成装置，合成釜14内部设有加液管16，加液管16下端靠近合成釜14底部，加液管16上端伸出合成釜14与乌洛托品管道、氯乙酸管和加水管连通，合成釜14内部还设有氨气输送管1002，氨气输送管1002下端靠近合成釜14底部，氨气输送管1002上端伸出合成釜14与氨气罐10连通，合成釜14内部的搅拌杆9与合成釜14外部的驱动电机901连接，合成釜14内部还设有冷却盘管17，合成釜14下端的出料口还设有放料阀15。

优选方案中，氯乙酸管道与加液管16之间设有氯乙酸流量计7和氯乙酸调节阀8。

优选方案中，乌洛托品管道与加液管16之间设有乌洛托品流量计5和乌洛托品开关阀6。

优选方案中，加水管道与与加液管16之间第一流量计3和第一开关阀4。

优选方案中，冷却盘管17进水口和出水口设有冷却水调节阀12。

优选方案中，合成釜14内部还设有温度检测头1301，温度检测头1301与合成釜14外部的温度显示器13电连接。

优选方案中，合成釜14内部还设有pH检测头1101，pH检测头1101与合成釜14外部的pH显示器11电连接。

合成釜14上方安装氯乙酸管道，管道上安装氯乙酸流量计7和氯乙酸调节阀8；合成釜14上方安装乌洛托品管道，管道上安装乌洛托品流量计5和乌洛托品开关阀6；合成釜14上方安装一次水管道，管道上安装第一流量计3和第一开关阀4；合成釜14上方安装二次水管道，管道上安装第二流量计1和第二开关阀2；合成釜14上方安装氨气管道，管道上安装氨气调节阀，合成釜14安装带有电机的搅拌杆，合成釜14上方安装降温水管道，管道上安装降温水调节阀12并在合成釜14内部带有冷却盘管17，合成釜14上方、外壁或者底部装有测温度的温度检测头1301，用于检测合成液的温度；合成釜14上方或者外壁装有测pH检测头1101，用于检测合成液的pH值, 合成釜14底部，装有放料开关阀15。

优选方案中，加液管16在朝向搅拌杆9一侧设有多个喷液板18，喷液板18上设有多个喇叭形结构的喷孔1801，喷孔1801与加液管16连通。喷液板18能够将液体均匀喷出，使混合效果更好。

优选方案中，氨气罐10与氨气输送管1002之间设有氨气调节阀1001，氨气输送管1002下端出液口还设有锥形的扩散头1003，扩散头1003的锥角靠近氨气输送管1002下端开口。扩散头1003通过多个安装支架1004固定在氨气输送管1002下端。锥形的扩散头1003使氨气分散吹出。

本方案的工作原理及优点在于：将整个合成过程分成四阶段进行，第一阶段开启搅拌，向合成釜中加入一次水和乌洛托品，通过PID用累积量控制开关阀开关控制，乌洛托品和水的加入量，打开第一开关阀4，通过PID自动调整氨气调节阀开度，使pH值为10左右，进入第二阶段：打开氯乙酸调节阀8，通过氯乙酸流量计7控制氯乙酸调节阀开度，这时温度上升会比较快。本装置自动根据温度的变化率调节循环水、氯乙酸和氨气的进料阀开度，同时本装置自动根据pH的变化率调节氯乙酸和氨气的进料阀开度，进入第三阶段：氯乙酸流量计7累计流量达到后，关闭氯乙酸调节阀8，根据温度和pH的变化率调节循环水和氨气的进料阀开度，进入第四阶段，保温一定时间后，向合成釜中加入二次水，打开放料底阀出料；

第一阶段的乌洛托品做累计计算，第二、三阶段的氯乙酸进料量做累计计算，便于计算乌洛托品和氯乙酸单耗。

实施例2

结合实施例1进一步说明，如图1-5所示，甘氨酸合成自动合成装置，合成釜上方安装氯乙酸管道，直径DN25，管道上安装氯乙酸流量计，量程范围：0～3000L/H和滴加调节阀，CV值：6，材质钢衬四氟；合成釜上方安装乌洛托品管道，直径DN50，管道上安装乌洛托品流量计，量程范围：0～ 20m3/H和乌洛托品开关阀，供电：AC220。

合成釜上方安装一次水管道，直径DN50，管道上安装第一流量计3，量程范围：0～20m3/H和一次水开关阀，供电：AC220。

合成釜上方安装二次水管道，直径DN50，管道上安装二次水流量计，量程范围：0～20m3/H和二次水开关阀，供电：AC220。

合成釜上方安装氨气管道，直径DN32，管道上安装氨气调节阀，CV值：14；合成釜上方安装降温水管道，直径DN32，合成釜上降温水管道，管道上安装降温水调节阀，CV值：68并在合成釜内部带有盘管。

合成釜安装带有电机的搅拌，电机功率： 5KW；合成釜底部，装有放料开关阀；合成釜装有测温度的传感器，DN80法兰安装，插深2000MM，用于检测合成液的温度。

合成釜装有测pH的传感器，DN80法兰安装，插深2000MM，用于检测合成液的pH值。

目的是为了减低人工成本，减少人为误操作，提高收率，降低单耗而开发的一种甘氨酸合成自动合成装置。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种甘氨酸自动合成装置，其特征是：合成釜（14）内部设有加液管（16），加液管（16）下端靠近合成釜（14）底部，加液管（16）上端伸出合成釜（14）与乌洛托品管道、氯乙酸管和加水管连通，合成釜（14）内部还设有氨气输送管（1002），氨气输送管（1002）下端靠近合成釜（14）底部，氨气输送管（1002）上端伸出合成釜（14）与氨气罐（10）连通，合成釜（14）内部的搅拌杆（9）与合成釜（14）外部的驱动电机（901）连接，合成釜（14）内部还设有冷却盘管（17），合成釜（14）下端的出料口还设有放料阀（15）。

2.根据权利要求1所述的一种甘氨酸自动合成装置，其特征是：加液管（16）在朝向搅拌杆（9）一侧设有多个喷液板（18），喷液板（18）上设有多个喇叭形结构的喷孔（1801），喷孔（1801）与加液管（16）连通。

3.根据权利要求1所述的一种甘氨酸自动合成装置，其特征是：氨气罐（10）与氨气输送管（1002）之间设有氨气调节阀（1001），氨气输送管（1002）下端出液口还设有锥形的扩散头（1003），扩散头（1003）的锥角靠近氨气输送管（1002）下端开口。

4.根据权利要求3所述的一种甘氨酸自动合成装置，其特征是：扩散头（1003）通过多个安装支架（1004）固定在氨气输送管（1002）下端。

5.根据权利要求1所述的一种甘氨酸自动合成装置，其特征是：氯乙酸管道与加液管（16）之间设有氯乙酸流量计（7）和氯乙酸调节阀（8）。

6.根据权利要求1所述的一种甘氨酸自动合成装置，其特征是：乌洛托品管道与加液管（16）之间设有乌洛托品流量计（5）和乌洛托品开关阀（6）。

7.根据权利要求1所述的一种甘氨酸自动合成装置，其特征是：加水管道与加液管（16）之间第一流量计（3）和第一开关阀（4）。

8.根据权利要求1所述的一种甘氨酸自动合成装置，其特征是：冷却盘管（17）进水口和出水口设有冷却水调节阀（12）。

9.根据权利要求1所述的一种甘氨酸自动合成装置，其特征是：合成釜（14）内部还设有温度检测头（1301），温度检测头（1301）与合成釜（14）外部的温度显示器（13）电连接。

10.根据权利要求1所述的一种甘氨酸自动合成装置，其特征是：合成釜（14）内部还设有pH检测头（1101），pH检测头（1101）与合成釜（14）外部的pH显示器（11）电连接。

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