CN220478788U - 一种水解聚马来酸酐的生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化工设备技术领域，具体的说是一种水解聚马来酸酐的生产装置，包括反应釜、高位物料滴加罐、质量流量计、热量交换器及相关连接管线、阀门若干组成；所述反应釜外表面连接有与其内部贯穿相通的反应釜顶部物料进口、反应釜顶部物料出进口、反应釜底部物料出口、反应釜循环夹层介质进口和反应釜循环夹层介质出口；可以根据产品工艺要求实现某一特定物料的多级或分步滴加自动控制过程，提高产品质量的稳定性，该装置结构简单、操作方便、自动化程度高，利于实现物料的多级或分步滴加的自动控制以及反应温度的自动调节，有效提高了产品质量的稳定性和设备利用率、降低了生产成本，易于工业化推广。

Description

一种水解聚马来酸酐的生产装置

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，具体的说是一种水解聚马来酸酐的生产装置。

背景技术

在化工反应过程中，根据化工产品生产工艺要求，往往需要将某一特定反应物料在不同的工艺反应参数范围内加入的反应体系的数量亦不相同，且该特定物料在不同工艺参数条件下在反应体系的存在浓度将直接影响最终产品的外观、分子量、阻垢率等等质量及性能指标，从而影响产品在实际生产生活中的功能性应用。

马来酸酐(MAH)水解成聚马来酸酐(HPMA)为橘黄色粘稠液体，相对密度为1.2(20℃)，平均分子量约600，酸性，能电离，溶于冷水，本品无毒性，在现有的工艺生产条件下，严格按照产品工艺操作规程进行手动计量和操控也可以实现产品水解聚马来酸酐的最终生产，但是人工手动操作易出现随机性大、人员操作不当引起的设备损坏、批次产品质量重现性偏差大等系列问题，因此，针对上述问题提出一种水解聚马来酸酐的生产装置。

实用新型内容

为了弥补现有技术的不足，解决了背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型所述的一种水解聚马来酸酐的生产装置，包括反应釜、高位物料滴加罐、质量流量计、热量交换器及相关连接管线、阀门若干组成；所述反应釜外表面连接有与其内部贯穿相通的反应釜顶部物料进口、反应釜顶部物料出进口、反应釜底部物料出口、反应釜循环夹层介质进口和反应釜循环夹层介质出口，所述反应釜通过管线连接有反应釜温度传感器，所述反应釜内部设置有循环介质夹层，所述高位物料滴加罐设有滴加罐液位传感器，所述高位物料滴加罐外表面连接有与其内部贯穿相通的滴加罐顶部物料进口与滴加罐底部物料出口，与所述反应釜顶部物料进口和所述滴加罐底部物料出口相连接的管线上串联有第一磁力控制阀、第二磁力控制阀和质量流量计，所述反应釜顶部物料进口和所述滴加罐底部物料出口还建有直接管路，管路上串联有第三磁力控制阀，所述反应釜顶部物料出进口分别通过管线与热量交换器顶部进料口和底部出料口进行连接，所述反应釜同时设置有搅拌装置，所述高位物料滴加罐与反应釜之间设置有控制所述滴加罐液位传感器、所述第一磁力控制阀、所述质量流量计、所述第二磁力控制阀和所述第三磁力控制阀的两个自动联锁控制组件；通过上述结构的设置可以根据产品工艺要求实现某一特定物料的多级或分步滴加自动控制过程，提高产品质量的稳定性，该装置结构简单、操作方便、自动化程度高，利于实现物料的多级或分步滴加的自动控制以及反应温度的自动调节，有效提高了产品质量的稳定性和设备利用率、降低了生产成本，易于工业化推广；有效避免人工手动操作易出现随机性大、人员操作不当引起的设备损坏、批次产品质量重现性偏差大等系列问题。

优选的，所述反应釜材质为不锈钢、搪瓷衬塑、搪瓷、聚四氟乙烯和搪玻璃的任意一种；通过不锈钢、搪瓷衬塑、搪瓷、聚四氟乙烯和搪玻璃的任意一种材质均可制造反应釜。

优选的，所述反应釜设有的搅拌装置为框式、锚式、桨式中任意一种搅拌方式；搅拌装置为框式、锚式、桨式中任意一种搅拌方式均可对反应釜内部进行充分搅拌，便于扩大反应釜的适用性。

优选的，所述反应釜循环夹层介质进口管线上同时设有并联的热介质磁力控制阀和冷却介质磁力控制阀；根据实用需求需要进行加热时通过热介质磁力控制阀向反应釜循环夹层介质进口内输入加热介质，据实用需求需要进行冷却时通过冷却介质磁力控制阀向反应釜循环夹层介质进口内输入冷却介质。

优选的，所述的反应釜温度传感器与热介质磁力控制阀和冷却介质磁力控制阀共同设置有自动联锁装置PLC3；可实现物料反应温度的自动调节，降低能耗。

优选的，其中一个所述自动联锁控制组件为所述滴加罐液位传感器与滴加管线上并联的第一磁力控制阀和第三磁力控制阀共同设置有自动联锁装置PLC1；自动联锁装置PLC1根据物料液位自动控制第一磁力控制阀处于开启状态且第三磁力控制阀处于关闭状态或者第一磁力控制阀处于关闭状态且第三磁力控制阀处于开启状态。

优选的，另一个所述自动联锁控制组件为所述滴加罐液位传感器与滴加管线上串联的第一磁力控制阀和第二磁力控制阀共同设置有自动联锁控制装置PLC2，实现滴加物料流速的分级递增或递减。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型所述的一种水解聚马来酸酐的生产装置，滴加罐液位传感器实时测量高位物料滴加罐内部滴加物高度并同步传输给自动联锁装置PLC1与自动联锁装置PLC2，当高位物料滴加罐中滴加物料液位高于或低于自动联锁装置PLC1设定的最高或最低液位限值时，自动联锁装置PLC1自动控制第一磁力控制阀处于开启状态且第三磁力控制阀处于关闭状态或自动控制第一磁力控制阀处于关闭状态且第三磁力控制阀处于开启状态，通过设置自动联锁控制装置PLC2自动控制与质量流量计出口串联的第二磁力控制阀的开度大小，实现滴加物料流速的分级递增或递减，可以根据产品工艺要求实现某一特定物料的多级或分步滴加自动控制过程，提高产品质量的稳定性，该装置结构简单、操作方便、自动化程度高，利于实现物料的多级或分步滴加的自动控制以及反应温度的自动调节，有效提高了产品质量的稳定性和设备利用率、降低了生产成本，易于工业化推广；有效避免人工手动操作易出现随机性大、人员操作不当引起的设备损坏、批次产品质量重现性偏差大等系列问题。

2.本实用新型所述的一种水解聚马来酸酐的生产装置，滴加物料开始进入反应釜内部后搅拌装置开始进行充分搅拌混合，通过将反应釜顶部物料出进口与热量交换器连接运行使得反应釜内部达到一定的热平衡，当反应釜经反应釜温度传感器测得后输出至自动联锁装置PLC3，当测得温度过高需要冷却时自动联锁装置PLC3自动启动冷却介质磁力控制阀并关闭热介质磁力控制阀，当测的温度过低需要加热时自动联锁装置PLC3自动关闭冷却介质磁力控制阀并开启热介质磁力控制阀，可实现物料反应温度的自动调节，降低能耗。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1、反应釜；101、搅拌装置；102、反应釜顶部物料进口；103、反应釜顶部物料出进口；104、反应釜底部物料出口；105、反应釜循环夹层介质进口；106、反应釜循环夹层介质出口；107、反应釜温度传感器；108、循环介质夹层；2、高位物料滴加罐；201、滴加罐液位传感器；202、滴加罐顶部物料进口；203、滴加罐底部物料出口；3、质量流量计；4、热量交换器；5、第一磁力控制阀；6、第二磁力控制阀；7、第三磁力控制阀；8、热介质磁力控制阀；9、冷却介质磁力控制阀。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例所述的一种水解聚马来酸酐的生产装置，包括反应釜1、高位物料滴加罐2、质量流量计3、热量交换器4及相关连接管线、阀门若干组成；所述反应釜1外表面连接有与其内部贯穿相通的反应釜顶部物料进口102、反应釜顶部物料出进口103、反应釜底部物料出口104、反应釜循环夹层介质进口105和反应釜循环夹层介质出口106，所述反应釜1通过管线连接有反应釜温度传感器107，所述反应釜1内部设置有循环介质夹层108，所述高位物料滴加罐2设有滴加罐液位传感器201，所述高位物料滴加罐2外表面连接有与其内部贯穿相通的滴加罐顶部物料进口202与滴加罐底部物料出口203，与所述反应釜顶部物料进口102和所述滴加罐底部物料出口203相连接的管线上串联有第一磁力控制阀5、第二磁力控制阀6和质量流量计3，所述反应釜顶部物料进口102和所述滴加罐底部物料出口203还建有直接管路，管路上串联有第三磁力控制阀7，所述反应釜顶部物料出进口103分别通过管线与热量交换器4顶部进料口和底部出料口进行连接，所述反应釜1同时设置有搅拌装置101，所述高位物料滴加罐2与反应釜1之间设置有控制所述滴加罐液位传感器201、所述第一磁力控制阀5、所述质量流量计3、所述第二磁力控制阀6和所述第三磁力控制阀7的两个自动联锁控制组件；首先进行准备工作：通过反应釜顶部物料进口102将定量物料输入反应釜1内部，通过滴加罐顶部物料进口202将滴加物料输入高位物料滴加罐2内部，通过反应釜循环夹层介质进口105向循环介质夹层108内部源源不断地输入温度适宜的介质；工作时，介质在循环介质夹层108内部循环后经反应釜循环夹层介质出口106排出，滴加罐液位传感器201实时测量高位物料滴加罐2内部滴加物高度并同步传输给两个所述自动联锁控制组件，当高位物料滴加罐2中滴加物料液位高于其中一个所述自动联锁控制组件定的最高液位限值时，其中一个所述自动联锁控制组件自动控制第一磁力控制阀5处于开启状态且第三磁力控制阀7处于关闭状态；当高位物料滴加罐2中滴加物料液位低于其中一个所述自动联锁控制组件设定的最高液位限值时，其中一个所述自动联锁控制组件自动控制第一磁力控制阀5处于关闭状态且第三磁力控制阀7处于开启状态，当高位物料滴加罐2中滴加物料液位高于设定最高限值或低于设定最低限值时，另一个所述自动联锁控制组件自动控制与质量流量计3出口串联的第二磁力控制阀6的开度大小，实现滴加物料流速的分级递增或递减，当物料液位显示为零时，其中一个所述自动联锁控制组件自动关闭与滴加罐底部物料出口203相连接线路上的所有控制阀门，反应系统自动进入下一个反应单元，滴加物料开始进入反应釜1内部后搅拌装置101开始进行充分搅拌混合，通过将反应釜顶部物料出进口103与热量交换器4连接运行使得反应釜1内部达到一定的热平衡，最后即可通过反应釜底部物料出口104将成型产品水解聚马来酸酐排出反应釜1内部即可，生产过程中反应釜温度传感器107将对反应釜1内部温度进行测量，通过上述结构的设置可以根据产品工艺要求实现某一特定物料的多级或分步滴加自动控制过程，提高产品质量的稳定性，该装置结构简单、操作方便、自动化程度高，利于实现物料的多级或分步滴加的自动控制以及反应温度的自动调节，有效提高了产品质量的稳定性和设备利用率、降低了生产成本，易于工业化推广；有效避免人工手动操作易出现随机性大、人员操作不当引起的设备损坏、批次产品质量重现性偏差大等系列问题。

所述反应釜1材质为不锈钢、搪瓷衬塑、搪瓷、聚四氟乙烯和搪玻璃的任意一种；工作时，通过不锈钢、搪瓷衬塑、搪瓷、聚四氟乙烯和搪玻璃的任意一种材质均可制造反应釜1。

所述反应釜1设有的搅拌装置101为框式、锚式、桨式中任意一种搅拌方式；工作时，搅拌装置101为框式、锚式、桨式中任意一种搅拌方式均可对反应釜1内部进行充分搅拌，便于扩大反应釜1的适用性。

所述反应釜循环夹层介质进口105管线上同时设有并联的热介质磁力控制阀8和冷却介质磁力控制阀9；工作时，根据实用需求需要进行加热时通过热介质磁力控制阀8向反应釜循环夹层介质进口105内输入加热介质，据实用需求需要进行冷却时通过冷却介质磁力控制阀9向反应釜循环夹层介质进口105内输入冷却介质。

所述的反应釜温度传感器107与热介质磁力控制阀8和冷却介质磁力控制阀9共同设置有自动联锁装置PLC3；工作时，当反应釜1经反应釜温度传感器107测得后输出至自动联锁装置PLC3，当测得温度过高需要冷却时自动联锁装置PLC3自动启动冷却介质磁力控制阀9并关闭热介质磁力控制阀8，当测的温度过低需要加热时自动联锁装置PLC3自动关闭冷却介质磁力控制阀9并开启热介质磁力控制阀8，可实现物料反应温度的自动调节，降低能耗。

其中一个所述自动联锁控制组件为所述滴加罐液位传感器201与滴加管线上并联的第一磁力控制阀5和第三磁力控制阀7共同设置有自动联锁装置PLC1；工作时，当高位物料滴加罐2中滴加物料液位高于自动联锁装置PLC1设定的最高液位限值时，自动联锁装置PLC1自动控制第一磁力控制阀5处于开启状态且第三磁力控制阀7处于关闭状态；当高位物料滴加罐2中滴加物料液位低于自动联锁装置PLC1设定的最高液位限值时，自动联锁装置PLC1自动控制第一磁力控制阀5处于关闭状态且第三磁力控制阀7处于开启状态，当物料液位显示为零时，自动联锁装置PLC1自动关闭与滴加罐底部物料出口203相连接线路上的所有控制阀门，反应系统自动进入下一个反应单元。

另一个所述自动联锁控制组件为所述滴加罐液位传感器201与滴加管线上串联的第一磁力控制阀5和第二磁力控制阀6共同设置有自动联锁控制装置PLC2，工作时，当高位物料滴加罐2中滴加物料液位高于设定最高限值或低于设定最低限值时，通过设置自动联锁控制装置PLC2自动控制与质量流量计3出口串联的第二磁力控制阀6的开度大小，实现滴加物料流速的分级递增或递减。

工作原理，介质在循环介质夹层108内部循环后经反应釜循环夹层介质出口106排出，滴加罐液位传感器201实时测量高位物料滴加罐2内部滴加物高度并同步传输给自动联锁装置PLC1与自动联锁装置PLC2，当高位物料滴加罐2中滴加物料液位高于自动联锁装置PLC1设定的最高液位限值时，自动联锁装置PLC1自动控制第一磁力控制阀5处于开启状态且第三磁力控制阀7处于关闭状态；当高位物料滴加罐2中滴加物料液位低于自动联锁装置PLC1设定的最高液位限值时，自动联锁装置PLC1自动控制第一磁力控制阀5处于关闭状态且第三磁力控制阀7处于开启状态，高位物料滴加罐2中滴加物料液位高于设定最高限值或低于设定最低限值时，通过设置自动联锁控制装置PLC2自动控制与质量流量计3出口串联的第二磁力控制阀6的开度大小，实现滴加物料流速的分级递增或递减，当物料液位显示为零时，自动联锁装置PLC1自动关闭与滴加罐底部物料出口203相连接线路上的所有控制阀门，反应系统自动进入下一个反应单元，滴加物料开始进入反应釜1内部后搅拌装置101开始进行充分搅拌混合，通过将反应釜顶部物料出进口103与热量交换器4连接运行使得反应釜1内部达到一定的热平衡，当反应釜1经反应釜温度传感器107测得后输出至自动联锁装置PLC3，当测得温度过高需要冷却时自动联锁装置PLC3自动启动冷却介质磁力控制阀9并关闭热介质磁力控制阀8，当测的温度过低需要加热时自动联锁装置PLC3自动关闭冷却介质磁力控制阀9并开启热介质磁力控制阀8，可实现物料反应温度的自动调节，降低能耗，最后即可通过反应釜底部物料出口104将成型产品水解聚马来酸酐排出反应釜1内部即可，生产过程中反应釜温度传感器107将对反应釜1内部温度进行测量，通过上述结构的设置可以根据产品工艺要求实现某一特定物料的多级或分步滴加自动控制过程，提高产品质量的稳定性，该装置结构简单、操作方便、自动化程度高，利于实现物料的多级或分步滴加的自动控制以及反应温度的自动调节，有效提高了产品质量的稳定性和设备利用率、降低了生产成本，易于工业化推广；有效避免人工手动操作易出现随机性大、人员操作不当引起的设备损坏、批次产品质量重现性偏差大等系列问题。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依此类推。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种水解聚马来酸酐的生产装置，包括反应釜(1)、高位物料滴加罐(2)、质量流量计(3)、热量交换器(4)及相关连接管线、阀门若干组成；其特征在于：所述反应釜(1)外表面连接有与其内部贯穿相通的反应釜顶部物料进口(102)、反应釜顶部物料出进口(103)、反应釜底部物料出口(104)、反应釜循环夹层介质进口(105)和反应釜循环夹层介质出口(106)，所述反应釜(1)通过管线连接有反应釜温度传感器(107)，所述反应釜(1)内部设置有循环介质夹层(108)，所述高位物料滴加罐(2)设有滴加罐液位传感器(201)，所述高位物料滴加罐(2)外表面连接有与其内部贯穿相通的滴加罐顶部物料进口(202)与滴加罐底部物料出口(203)，与所述反应釜顶部物料进口(102)和所述滴加罐底部物料出口(203)相连接的管线上串联有第一磁力控制阀(5)、第二磁力控制阀(6)和质量流量计(3)，所述反应釜顶部物料进口(102)和所述滴加罐底部物料出口(203)还建有直接管路，管路上串联有第三磁力控制阀(7)，所述反应釜顶部物料出进口(103)分别通过管线与热量交换器(4)顶部进料口和底部出料口进行连接，所述反应釜(1)同时设置有搅拌装置(101)，所述高位物料滴加罐(2)与反应釜(1)之间设置有控制所述滴加罐液位传感器(201)、所述第一磁力控制阀(5)、所述质量流量计(3)、所述第二磁力控制阀(6)和所述第三磁力控制阀(7)的两个自动联锁控制组件。

2.根据权利要求1所述的一种水解聚马来酸酐的生产装置，其特征在于：所述反应釜(1)材质为不锈钢、搪瓷衬塑、搪瓷、聚四氟乙烯和搪玻璃的任意一种。

3.根据权利要求2所述的一种水解聚马来酸酐的生产装置，其特征在于：所述反应釜(1)设有的搅拌装置(101)为框式、锚式、桨式中任意一种搅拌方式。

4.根据权利要求3所述的一种水解聚马来酸酐的生产装置，其特征在于：所述反应釜循环夹层介质进口(105)管线上同时设有并联的热介质磁力控制阀(8)和冷却介质磁力控制阀(9)。

5.根据权利要求4所述的一种水解聚马来酸酐的生产装置，其特征在于：所述的反应釜温度传感器(107)与热介质磁力控制阀(8)和冷却介质磁力控制阀(9)共同设置有自动联锁装置PLC3。

6.根据权利要求5所述的一种水解聚马来酸酐的生产装置，其特征在于：其中一个所述自动联锁控制组件为所述滴加罐液位传感器(201)与滴加管线上并联的第一磁力控制阀(5)和第三磁力控制阀(7)共同设置有自动联锁装置PLC1。

7.根据权利要求6所述的一种水解聚马来酸酐的生产装置，其特征在于：另一个所述自动联锁控制组件为所述滴加罐液位传感器(201)与滴加管线上串联的第一磁力控制阀(5)和第二磁力控制阀(6)共同设置有自动联锁控制装置PLC2。