CN218393636U - 多级串联的氯乙酸生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于氯乙酸生产技术领域，具体涉及多级串联的氯乙酸生产线，包括生产单元，所述生产单元包括反应釜及与反应釜成组设置的冷凝装置，所述反应釜进料口处连接有氯气供应装置和乙酸供应装置，反应釜的排气口与冷凝装置的物料输入端连接，冷凝装置的冷凝液输出端与反应釜连通，所述生产单元多级串联设置多组，上级生产单元冷凝装置的物料输出端与下级生产单元的反应釜连通，位于末级的生产单元的冷凝装置的物料输出端与位于首级的生产单元的反应釜连通形成闭环。本实用新型通过生产单元多级串联，使未完全反应的氯气得到完全利用，同时利用冷凝器中的循环冷却水对反应釜进行降温，吸收反应釜的热能，使资源得到了回收利用。
Description
技术领域
本实用新型属于氯乙酸生产技术领域，具体涉及多级串联的氯乙酸生产线。
背景技术
现有技术中氯乙酸生产线一般是通过将氯气和乙酸通入反应釜中，然后所排出的气体经过冷凝器冷凝回流后，将挥发的乙酸回流反应釜中，而未反应的氯气及生成的氯化氢气体经尾气处理装置进行处理。
现有技术中氯乙酸生产线存在以下两个问题，一是生产过程中为了保证乙酸的反应彻底，需要添加过量的氯气，导致有较多未反应的氯气排放，这部分氯气一方面造成了较大的环境污染，另一方面造成了氯气的浪费；二是氯乙酸生产过程中产生较大热量，需要将反应釜温度控制在75-105℃，需要大量的冷却水进行冷却，所用的冷却水冷却反应釜后直接排放，造成了水资源和热能的浪费。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种多级串联的氯乙酸生产线，通过生产单元多级串联，使未完全反应的氯气得到完全利用，同时利用冷凝器中的循环冷却水对反应釜进行降温，吸收反应釜的热能，使资源得到了回收利用。
本实用新型采用的具体技术方案是：
一种多级串联的氯乙酸生产线，包括生产单元，所述生产单元包括反应釜及与反应釜成组设置的冷凝装置，所述反应釜进料口处连接有氯气供应装置和乙酸供应装置，反应釜的排气口与冷凝装置的物料输入端连接，冷凝装置的冷凝液输出端与反应釜连通，所述生产单元多级串联设置多组，上级生产单元冷凝装置的物料输出端与下级生产单元的反应釜连通，位于末级的生产单元的冷凝装置的物料输出端与位于首级的生产单元的反应釜连通形成闭环。
所述冷凝装置的物料输出端还连接有尾气处理装置，所述冷凝装置的物料输出端借助尾气阀与尾气处理装置连接，所述尾气阀为开关阀。
所述上级生产单元冷凝装置的物料输出端与下级生产单元的反应釜之间设置有反应阀，所述反应阀为开关阀。
所述冷凝装置包括一级冷凝器和二级冷凝器，所述一级冷凝器与二级冷凝器串联，一级冷凝器与二级冷凝器的回流管串联形成冷凝装置的冷凝液输出端。
所述一级冷凝器的冷媒输入端和循环水冷却系统连接，一级冷凝器的冷媒输出端和厂区水循环系统连接，所述一级冷凝器的进气口作为冷凝装置的物料输入端，一级冷凝器的进气口和反应釜的排气口连接，一级冷凝器的排气口和二级冷凝器的进气口连接，二级冷凝器的排气口作为冷凝装置的物料输出端，二级冷凝器的排气口和下级生产单元的反应釜连通，二级冷凝器的冷媒输入端和循环冷冻盐水系统连接，二级冷凝器的冷媒输出端和循环冷冻盐水系统连接。
所述一级冷凝器的冷媒输出端还与反应釜连接。
所述反应釜内设有温度采集模块，所述温度采集模块与第一循环水阀和第二循环水阀连锁，所述第一循环水阀位于一级冷凝器与厂区水循环系统之间，所述第二循环水阀位于一级冷凝器与反应釜之间，所述第一循环水阀和第二循环水阀为开关阀。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过生产单元多级串联，使未完全反应的氯气得到完全利用，同时利用冷凝器中的循环冷却水对反应釜进行降温，吸收反应釜的热能，使资源得到了回收利用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为冷凝装置的结构示意图；
附图中，1、反应釜，2、冷凝装置，3、氯气供应装置，4、乙酸供应装置，5、物料输入端，6、冷凝液输出端，7、物料输出端，8、尾气处理装置，9、尾气阀，10、反应阀，11、一级冷凝器，12、二级冷凝器，13、回流管，14、循环水冷却系统，15、厂区水循环系统，16、循环冷冻盐水系统，17、第一循环水阀，18、第二循环水阀。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明：
一种多级串联的氯乙酸生产线，包括生产单元，所述生产单元包括反应釜1及与反应釜1成组设置的冷凝装置2，所述反应釜1进料口处连接有氯气供应装置3和乙酸供应装置4，反应釜1的排气口与冷凝装置2的物料输入端5连接，冷凝装置2的冷凝液输出端6与反应釜1连通，所述生产单元多级串联设置多组，上级生产单元冷凝装置2的物料输出端7与下级生产单元的反应釜1连通，位于末级的生产单元的冷凝装置2的物料输出端7与位于首级的生产单元的反应釜1连通形成闭环。
如图1所示，以三级串联氯乙酸生产线为实施例，向主反应釜1、副反应釜1和尾反应釜1中加入乙酸，然后向主反应釜1中通入过量氯气，主反应釜1中的乙酸100％生成氯乙酸，主反应釜1中未反应的氯气通入副反应釜1中，由于氯气消耗了一部分，副反应釜1中的乙酸约有50％生成氯乙酸，副反应釜1中未反应的氯气通入尾反应釜1中，此时仅剩少量未反应的氯气，尾反应釜1中的乙酸约有20％生成氯乙酸，尾反应釜1中未反应的氯气通入主反应釜1中，形成了生产的闭环，由于副反应釜1中和尾反应釜1中的乙酸未完全反应，此时可以向副反应釜1中和尾反应釜1中通入氯气进行反应，避免了氯气的浪费，同时减小了氯乙酸生产过程中产生的废气，符合环保要求，而主反应釜1中乙酸消耗完毕，可以将氯乙酸收集后继续向主反应釜1中通入乙酸，形成了氯乙酸的连续生产，提高了生产效率。另外由于该反应需要加热到70℃进行反应，导致部分乙酸挥发，挥发的乙酸经过冷凝装置2可以回流至反应釜1中继续反应，避免了乙酸的浪费。
进一步的，如图1所示，所述冷凝装置2的物料输出端7还连接有尾气处理装置8，所述冷凝装置2的物料输出端7借助尾气阀9与尾气处理装置8连接，所述尾气阀9为开关阀，当氯气由主反应釜1经过副反应釜1到尾反应釜1，再由尾反应釜1通入主反应釜1中进行反应，此时反应所排放的气体基本无未反应的氯气，绝大部分为氯化氢气体，此时打开主反应釜1对应的尾气阀9，将氯化氢排出，尾气阀9为电磁开关阀，实现自动化开关。
进一步的，如图1所示，所述上级生产单元冷凝装置2的物料输出端7与下级生产单元的反应釜1之间设置有反应阀10，所述反应阀10为开关阀，当主反应釜1中的乙酸消耗完成后，需要向副反应釜1中通入氯气与未消耗的乙酸反应时，此时将主反应釜1与副反应釜1之间的反应阀10关闭，其他反应阀10打开，此时副反应釜1作为了主反应釜1，可以将其中的乙酸100％反应，重复以上反应，台反应釜1依次作为主、副、尾反应釜1，循环进行反应，使台反应釜1中的全部物料均得到最大程度的利用，降低成本的同时，减小对大气环境的影响，反应阀10为电磁开关阀，实现自动化开关。
进一步的，如图1及图2所示，所述冷凝装置2包括一级冷凝器11和二级冷凝器12，所述一级冷凝器11与二级冷凝器12串联，一级冷凝器11与二级冷凝器12的回流管13串联形成冷凝装置2的冷凝液输出端6，反应釜1中排放的气体经过一级冷凝器11和二级冷凝器12，可以将反应釜1中挥发的物料冷凝回收，回流至反应釜1中，而未反应的氯气及氯化氢气体经冷凝装置2进入下一级反应釜1。
进一步的，如图2所示，所述一级冷凝器11的冷媒输入端和循环水冷却系统14连接，一级冷凝器11的冷媒输出端和厂区水循环系统15连接，所述一级冷凝器11的物料输入端5和反应釜1的排气口连接，一级冷凝器11的物料输出端7和二级冷凝器12的物料输入端5连接，二级冷凝器12的物料输出端7和下级生产单元的反应釜1连通，二级冷凝器12的冷媒输入端和循环冷冻盐水系统16连接，二级冷凝器12的冷媒输出端和循环冷冻盐水系统16连接，一级冷凝器11为循环水冷却，挥发的物料经过一级冷凝器11的降温，部分挥发的乙酸回流至反应釜1中，但是仍有部分乙酸为气体状态，因此设置二级冷凝器12，二级冷凝器12为5℃左右的冷冻盐水冷却，挥发的物料经过进一步的降温，此时挥发物料中的全部乙酸回流至反应釜1中，节约了原料。
进一步的，如图2所示，所述一级冷凝器11的冷媒输出端还与反应釜1连接，由于反应釜1需控制温度在75-105℃内，而反应过程不断放热，导致反应釜1温度不断升高，需要进行降温，而一级冷凝器11中的冷凝介质经过给挥发物料降温后，虽然温度升高，但仍低于75℃，因此可以将这部分循环水进行二次利用，利用较高温度的循环水对反应釜1进行降温，无需额外的冷却水对反应釜1降温，还可以利用循环水吸收反应釜1流失的热能，对热能进行二次利用，最大程度减少了资源浪费。
进一步的，如图所2示，所述反应釜1内设有温度采集模块，所述温度采集模块与第一循环水阀17和第二循环水阀18连锁，所述第一循环水阀17位于一级冷凝器11与厂区水循环系统15之间，所述第二循环水阀18位于一级冷凝器11与反应釜1之间，反应釜1内设有温度采集模块，当反应釜1温度小于75℃时，第一循环水阀17打开，第二循环水阀18关闭，循环水给挥发物料降温后直接流入厂区水循环系统15中，当反应釜1温度大于105℃时，第一循环水阀17关闭，第二循环水阀18打开，循环水给挥发物料降温后流经反应釜1，带走反应釜1的部分热量后再流入厂区水循环系统15中，使反应釜1得到降温，第一循环水阀17和第二循环水阀18为电磁开关阀，实现自动化开关。
Claims (8)
1.一种多级串联的氯乙酸生产线，包括生产单元，所述生产单元包括反应釜(1)及与反应釜(1)成组设置的冷凝装置(2)，所述反应釜(1)进料口处连接有氯气供应装置(3)和乙酸供应装置(4)，反应釜(1)的排气口与冷凝装置(2)的物料输入端(5)连接，冷凝装置(2)的冷凝液输出端(6)与反应釜(1)连通，其特征在于，所述生产单元多级串联设置多组，上级生产单元冷凝装置(2)的物料输出端与下级生产单元的反应釜(1)连通，位于末级的生产单元的冷凝装置(2)的物料输出端(7)与位于首级的生产单元的反应釜(1)连通形成闭环。
2.根据权利要求1所述的一种多级串联的氯乙酸生产线，其特征在于，所述冷凝装置(2)的物料输出端还连接有尾气处理装置(8)，所述冷凝装置(2)的物料输出端借助尾气阀(9)与尾气处理装置(8)连接，所述尾气阀(9)为开关阀。
3.根据权利要求1所述的一种多级串联的氯乙酸生产线，其特征在于，所述上级生产单元冷凝装置(2)的物料输出端与下级生产单元的反应釜(1)之间设置有反应阀(10)，所述反应阀(10)为开关阀。
4.根据权利要求1所述的一种多级串联的氯乙酸生产线，其特征在于，所述冷凝装置(2)包括一级冷凝器(11)和二级冷凝器(12)，所述一级冷凝器(11)与二级冷凝器(12)串联，一级冷凝器(11)与二级冷凝器(12)的回流管(13)串联形成冷凝装置(2)的冷凝液输出端(6)。
5.根据权利要求4所述的一种多级串联的氯乙酸生产线，其特征在于，所述一级冷凝器(11)的冷媒输入端和循环水冷却系统(14)连接，一级冷凝器(11)的冷媒输出端和厂区水循环系统(15)连接，所述一级冷凝器(11)的进气口作为冷凝装置的物料输入端(5)，一级冷凝器(11)的进气口和反应釜(1)的排气口连接，一级冷凝器(11)的排气口和二级冷凝器(12)的进气口连接，二级冷凝器(12)的排气口作为冷凝装置的物料输出端(7)，二级冷凝器(12)的排气口和下级生产单元的反应釜(1)连通，二级冷凝器(12)的冷媒输入端和循环冷冻盐水系统(16)连接，二级冷凝器的冷媒输出端和循环冷冻盐水系统(16)连接。
6.根据权利要求5所述的一种多级串联的氯乙酸生产线，其特征在于，所述一级冷凝器(11)的冷媒输出端还与反应釜(1)连接。
7.根据权利要求6所述的一种多级串联的氯乙酸生产线，其特征在于，所述反应釜(1)内设有温度采集模块，所述温度采集模块与第一循环水阀(17)和第二循环水阀(18)连锁，所述第一循环水阀(17)位于一级冷凝器(11)与厂区水循环系统(15)之间，所述第二循环水阀(18)位于一级冷凝器(11)与反应釜(1)之间，所述第一循环水阀(17)和第二循环水阀(18)为开关阀。
8.根据权利要求1所述的一种多级串联的氯乙酸生产线，其特征在于，所述氯气供应装置(3)包括液氯储罐和与液氯储罐连通的液氯气化器，所述液氯气化器和反应釜(1)进料口之间连接有氯气缓冲罐。
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