CN219051251U - 反应釜无残留滴加装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种反应釜无残留滴加装置，其结构包括反应釜和位于所述反应釜上方的高位罐，所述高位罐的底部由称重模块支撑，在所述高位罐的物料出口与所述反应釜的滴加口之间设置有连通管，在所述连通管上设置有出料开关阀和滴加调节阀，所述称重模块与所述出料开关阀和所述滴加调节阀电连接；在所述连通管上设置有第一软管，所述第一软管使连通管与所述高位罐之间形成软连接，在所述高位罐的物料进口上设置有进料管，在所述进料管上设置有第二软管，所述第二软管使所述进料管与所述高位罐之间形成软连接。本实用新型能够在滴加过程中全程连续监测，可以提高滴加精度，可以实现无残留滴加控制。

Description

反应釜无残留滴加装置

技术领域

本实用新型涉及一种反应釜物料滴加技术，具体地说是一种反应釜无残留滴加装置。

背景技术

在生物化学领域，反应釜用于进行生化反应制备所需产品，在反应釜上方设置高位罐，通过高位罐向反应釜内滴加物料，通过控制滴加速度控制反应釜内反应的进行，但反应釜滴加控制难度较大要求较高，一般高位罐和反应釜距离较近，滴加装置的安装空间受限。

目前反应釜滴加控制有两种常用方式：一种是用高位罐上的液位计的液位信号控制滴加调节阀，由于高位罐上的液位计原理的限制，高位罐下封头的液位是测量盲区，导致滴加液位到高位罐下封头以后，无法实现连续监测，存在检测盲区，对于反应釜内剧烈反应的情况，盲区无法检测和合理控制容易造成安全隐患；另一种是通过流量计控制滴加调节阀，一般高位罐和反应釜距离较近，安装空间受限，而流量计型式对安装空间都有严格要求，如电磁、涡街流量计对流速和直管段有要求，转子流量计自下向上安装存在残留，质量流量计一般需要缩径，压损较大，压损会造成管道内物料的残留。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种反应釜无残留滴加装置，以解决现有反应釜滴加控制无法实现连续监测以及滴加时存在物料残留的问题。

本实用新型是这样实现的：一种反应釜无残留滴加装置，包括反应釜和位于所述反应釜上方的高位罐，所述高位罐的底部由称重模块支撑，在所述高位罐的物料出口与所述反应釜的滴加口之间设置有连通管，在所述连通管上设置有出料开关阀和滴加调节阀，所述称重模块与所述出料开关阀和所述滴加调节阀电连接；在所述连通管上设置有第一软管，所述第一软管使连通管与所述高位罐之间形成软连接，在所述高位罐的物料进口上设置有进料管，在所述进料管上设置有第二软管，所述第二软管使所述进料管与所述高位罐之间形成软连接。

因为高位罐是通过称重来测量罐内物料，所以必须选用软连接，以实现物料进入罐内时，罐和物料的重力作用在称重模块的传感器上而不受外力影响，实现精确测量物料重量。

在所述进料管上设置有进料调节阀和进料开关阀，所述称重模块与所述进料调节阀以及所述进料开关阀电连接。

所述称重模块设置于所述高位罐的支腿与平台之间。

所述出料开关阀设置于所述高位罐的物料出口上，所述滴加调节阀设置于所述反应釜的滴加口上，所述第一软管位于所述出料开关阀的下方且靠近所述出料开关阀。

在所述高位罐的顶部设有加料排气氮封口，在所述加料排气氮封口上通过第三软管连接有第一氮气管和第一排空管，在所述第一氮气管上设置有第一自力式调节阀。

在所述反应釜的顶部设置有反应氮封口，在所述反应氮封口上连接有第二氮气管和第二排空管，在所述第二氮气管上设置有第二自力式调节阀和反应氮封开关阀。

在所述反应釜的顶部设置有排气口，在所述排气口上连接有排气管，在所述排气管上设置有排气开关阀。

本实用新型为一种反应釜的物料滴加装置，通过连通管将位于反应釜上方的高位罐中的物料滴加至反应釜内，通过称重模块监测高位罐内物料的重量，将重量转换成电信号从而对出料开关阀和滴加调节阀进行控制，由于滴加过程中高位罐内物料液位在降低，因此滴加调节阀的阀前压力一直减小，滴加调节阀的开度需不断增加，根据称重模块重量减少与滴加时间的斜率，记录调节过程，根据反应釜的效果，记录滴加调节阀开度增加的斜率，以达到反应釜中稳定反应的效果。

本实用新型不需要像液位计控制滴加调节阀那样存在盲区，可实现物料滴加过程中全部过程的监测。本实用新型不需要像流量计那样存在苛刻的直管段要求，节省安装空间，而且能够避免由于流量计的压损而带来的管道残留物料的情况。

高位罐由称重模块支撑，且高位罐与各种管道之间都通过软管进行软连接，从而保证高位罐的重量完全作用于称重模块上，在进出物料时没有外力对设备进行干扰，从而保证称重模块的测量精度。

同时，在滴加过程中氮气通过自力式调节阀进行微正压氮封，避免物料接触空气变质，实现对物料的惰性化保护。

本实用新型能够在滴加过程中全程连续监测，可以提高滴加精度，可以实现无残留滴加控制。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、反应釜；2、高位罐；3、连通管；4、出料开关阀；5、第一软管；6、滴加调节阀；7、称重模块；8、第二软管；9、进料管；10、进料开关阀；11、进料调节阀；12、第三软管；13、第一氮气管；14、第一排空管；15、第一自力式调节阀；16、第二氮气管；17、反应氮封开关阀；18、第二自力式调节阀；19、第二排空管；20、排气管；21、排气开关阀；1-1、滴加口；1-2、反应氮封口；1-3、排气口；2-1、物料进口；2-2、物料出口；2-3、加料排气氮封口。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括反应釜1和位于反应釜1上方的高位罐2，在反应釜1的顶部设有滴加口1-1、反应氮封口1-2以及排气口1-3，在高位罐2的底部设有物料出口2-2，在高位罐2的顶部设有加料排气氮封口2-3和物料进口2-1，高位罐2的物料出口2-2和反应釜1的滴加口1-1之间通过连通管3相互连通，由于高位罐2的高度高于反应釜1，所以高位罐2内的物料能够通过重力作用滴加至反应釜1内。

在连通管3上安装有出料开关阀4和滴加调节阀6，通过出料开关阀4和滴加调节阀6对滴加过程进行控制。

在高位罐2的物料进口2-1上连接有进料管9，物料通过进料管9进入高位罐2内，从而对高位罐2内的物料进行补充。

高位罐2的底部由称重模块7支撑，通过称重模块7对整个高位罐2以及高位罐2内的物料进行称重，称重模块7与出料开关阀4和滴加调节阀6电连接，通过称重模块7的测量值对出料开关阀4和滴加调节阀6进行控制。

称重模块7可以去掉高位罐2的重量，从而得到高位罐2内物料的净重。

随着物料不断滴加至反应釜1内，高位罐2内的液体的重量和液位不断下降，随着液位的下降，滴加调节阀6上方的压力不断变小，需要调节滴加调节阀6的开度，以保证滴加速度的稳定。高位罐2内液体重量的变化与液位的变化之间存在对应关系，所以重量变化与调节阀上方的压力之间也存在对应关系，从而通过称重模块7测得的高位罐2内物料的重量来对滴加调节阀6的开度进行调节。

高位罐2内物料的重量与滴加调节阀6的开度之间的关系可以通过计算确定也可以通过实验确定，如根据称重模块7重量减少与滴加时间的斜率，记录调节过程，并根据反应釜1的效果，记录调节阀开度增加的斜率，以达到反应釜1中稳定反应的效果。

在本实用新型中，如果直接将各种管道与高位罐2硬连接，称重模块7将无法使用，高位罐2内进出物料时，由于管道拉力的影响，称重模块7测量的数值无法反映出物料变化的多少。为了保证称重模块7的测量精度，在连通管3上设置一段第一软管5，第一软管5使连通管3与高位罐2之间形成软连接，在进料管9上设置一段第二软管8，第二软管8使进料管9与高位罐2之间形成软连接。

高位罐2通过软管与各个管道形成软连接，这样高位罐2将不会受到管道的约束，当高位罐2内物料重量发生变化时，重量变化能够直接作用于称重模块7被称重模块7测量出来。

称重模块7安装在高位罐2的支腿下面，称重模块7位于高位罐2的支腿与平台之间。安装前平台需找平保证平齐，并在平台上安装足够强度（厚度＞1cm）的不锈钢下过渡板，保证高位罐2不会出现倾斜，将称重模块7安装在下过渡板上，然后在称重模块7上安装足够强度（厚度＞1cm）的不锈钢板上过渡板，然后将高位罐2的支腿安装在上过渡板上，每个高位罐2支腿处的称重装置（下过渡板+称重模块7+上过渡板）整体厚度一致，保证各支脚的受力均匀，保证测量系统的精度。称重装置可选用市面上现有的产品，现有称重装置包括下过渡板、称重模块7以及上过渡板。

称重模块7的数量和高位罐2支腿数量一致，一般是3个或4个。

在进料管9上安装有进料调节阀11和进料开关阀10，称重模块7与进料调节阀11以及进料开关阀10电连接，通过称重模块7的测量值对进料调节阀11以及进料开关阀10进行控制。

在本具体实施方式中，出料开关阀4设置于高位罐2的物料出口2-2上，滴加调节阀6设置于反应釜1的滴加口1-1上，第一软管5位于出料开关阀4的下方且靠近出料开关阀4。出料开关阀4和高位罐2固定为一体，而连通管3的固定部分由于通过第一软管5和出料开关连接，连通管3不会对高位罐2产生约束力，且高位罐2下方的空间能够容纳出料开关阀4和第一软管5部分。

为了在滴加过程中避免物料接触空气变质，在高位罐2上设置氮封，具体为在高位罐2的顶部设有加料排气氮封口2-3，在加料排气氮封口2-3上通过第三软管12连接有第一氮气管13和第一排空管14，在第一氮气管13上设置有第一自力式调节阀15。滴加过程中通过第一自力式调节阀15进行微正压氮封，对物料进行氮气保护，由于在加料排气氮封口2-3设置有第三软管12，所以高位罐2也不会受到第一氮气管13和第一排空管14的约束力，从而保证称重模块7的精度。

第一排空管14通过呼吸阀与加料排气氮封口2-3连接，在高位罐2进料时通过第一氮气管13向罐内自动补氮气，当高位罐2出料时，通过第一排空管14排气，防止高位罐憋压。

为了保证在反应过程中对物料及反应过程进行保护，在反应釜1上也设置氮封，具体为在反应釜1的顶部设置有反应氮封口1-2，在反应氮封口1-2上连接有第二氮气管16和第二排空管19，在第二氮气管16上设置有第二自力式调节阀18和反应氮封开关阀17。

此外，在反应釜1的顶部设置有排气口1-3，在排气口1-3上连接有排气管20，在排气管20上设置有排气开关阀21。

本实用新型的使用过程如下：首先通过进料管9向高位罐2添加物料，在称重模块7上设置好滴加物料的重量，并根据物料重量调整进料调节阀11的开度当物料重量到设定值时，关闭进料调节阀11和进料开关阀10；在进行物料滴加时，首先设置滴加速率，如Akg/min，打开出料开关阀4，关闭反应氮封开关阀17，打开排气开关阀21，模糊控制调节阀开度最开始开度从30%开始，物料开始滴加，滴加过程氮气通过第一自力式调节阀15进行微正压氮封，避免物料接触空气变质。由于高位罐2物料液位在降低，因此滴加调节阀6的阀前压力一直减小，滴加调节阀6的开度需不断增加，根据称重模块7重量减少与滴加时间的斜率，记录调节过程，根据反应釜1的效果，记录滴加调节阀6开度增加的斜率，达到反应釜1中稳定反应的效果；滴加完成后，关闭出料开关阀4和滴加调节阀6，并关闭排气开关阀21，反应釜1出料时，打开反应氮封开关阀17，通过第二自力式调节阀18进行微正压氮封，对反应进行氮气保护。

本实用新型为一种反应釜1的物料滴加装置，通过连通管3将位于反应釜1上方的高位罐2中的物料滴加至反应釜1内，通过称重模块7监测高位罐2内物料的重量，将重量转换成电信号从而对出料开关阀4和滴加调节阀6进行控制，以达到反应釜1中稳定反应的效果。本实用新型不需要像液位计控制滴加调节阀6那样存在盲区，可实现物料滴加过程中全部过程的监测。本实用新型不需要像流量计那样存在苛刻的直管段要求，节省安装空间，而且能够避免由于流量计的压损而带来的管道残留物料的情况。高位罐2由称重模块7支撑，且高位罐2与各种管道之间都通过软管进行软连接，从而保证高位罐2的重量完全作用于称重模块7上，在进出物料时没有外力对设备进行干扰，从而保证称重模块7的测量精度。

同时，在滴加过程中以及反应过程中进行氮气保护，避免物料接触空气变质以及反应过程中混入空气影响反应的进行。

Claims (7)

1.一种反应釜无残留滴加装置，包括反应釜和位于所述反应釜上方的高位罐，其特征在于，所述高位罐的底部由称重模块支撑，在所述高位罐的物料出口与所述反应釜的滴加口之间设置有连通管，在所述连通管上设置有出料开关阀和滴加调节阀，所述称重模块与所述出料开关阀和所述滴加调节阀电连接；在所述连通管上设置有第一软管，所述第一软管使连通管与所述高位罐之间形成软连接，在所述高位罐的物料进口上设置有进料管，在所述进料管上设置有第二软管，所述第二软管使所述进料管与所述高位罐之间形成软连接。

2.根据权利要求1所述的反应釜无残留滴加装置，其特征在于，在所述进料管上设置有进料调节阀和进料开关阀，所述称重模块与所述进料调节阀以及所述进料开关阀电连接。

3.根据权利要求1所述的反应釜无残留滴加装置，其特征在于，所述称重模块设置于所述高位罐的支腿与平台之间。

4.根据权利要求1所述的反应釜无残留滴加装置，其特征在于，所述出料开关阀设置于所述高位罐的物料出口上，所述滴加调节阀设置于所述反应釜的滴加口上，所述第一软管位于所述出料开关阀的下方且靠近所述出料开关阀。

5.根据权利要求1所述的反应釜无残留滴加装置，其特征在于，在所述高位罐的顶部设有加料排气氮封口，在所述加料排气氮封口上通过第三软管连接有第一氮气管和第一排空管，在所述第一氮气管上设置有第一自力式调节阀。

6.根据权利要求1所述的反应釜无残留滴加装置，其特征在于，在所述反应釜的顶部设置有反应氮封口，在所述反应氮封口上连接有第二氮气管和第二排空管，在所述第二氮气管上设置有第二自力式调节阀和反应氮封开关阀。

7.根据权利要求1所述的反应釜无残留滴加装置，其特征在于，在所述反应釜的顶部设置有排气口，在所述排气口上连接有排气管，在所述排气管上设置有排气开关阀。

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