CN220834240U - 一种用于酸化水相吸附的切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于酸化水相吸附的切换装置，包括带动头、内转轴、固定柱、外套筒和内套筒，固定柱贯穿每一块半圆底板的中心，外套筒安装在固定柱贯穿每一块半圆底板的位置，内套筒安装在外套筒内部，内转轴设置在固定柱内部且被每个内套筒所包围，带动头安装于吸收主塔，一个外套筒外壁连接一个液流导向装置两块半圆底板中的一块半圆底板，外套筒外壁开设有探出口，内套筒外壁安装有联动耳，联动耳穿过探出口而与另一块半圆底板连接，外套筒和内套筒内壁都设置有从动件，内转轴的外壁设置有若干组能够与从动件啮合的主动件。

Description

一种用于酸化水相吸附的切换装置

技术领域

本实用新型涉及甲酚合成技术领域，尤其涉及一种用于酸化水相吸附的切换装置。

背景技术

甲酚合成工艺中，邻氯甲苯和过量的碱液在高压水解装置中进行反应，水解液静置分层、分离后，下层清液用盐酸进行中和，中和液充分静置分层后，底层的酸化水相需要进行吸附处理。

在现有技术中，甲酚合成中的酸化水相主要使用专用的高效树脂柱进行吸附，树脂柱吸附饱和后，需要将树脂柱切换进入再生状态，使用再生碱液罐将碱液注入树脂柱进行再生，碱液再生合格后，再使用合格液储罐所存储的吸附合格液进行冲洗，直至出水为中性，此时树脂柱再生结束。

在树脂柱进行再生时，酸化水相的吸附将处于终止状态，由于甲酚合成中产生的的酸化水相浓度的不稳定，在酸化水相排放流量不变的情况下，树脂柱的吸附饱和时间长短将随酸化水相的浓度方式变化；而树脂柱进行再生时，再生碱液罐以及合格液储罐的供料速度都是稳定的，也即树脂柱的再生时间是固定的。

甲酚合成不断产出的酸化水相在通过树脂柱进行再生时将由暂存罐进行存储，或者由另一个树脂柱进行吸附，并在吸附饱和后与再生完成的树脂柱交换吸附和再生程序，使用暂存罐会占用额外占用工业生产空间，增加生产厂区的建造成本。

酸化水相吸附所使用的树脂柱多为单节式的，进行吸附作业的树脂柱长度无法调节，在整节树脂柱吸附饱和后，才能进行切换；若酸化水相浓度较低，整节树脂柱吸附饱和的时间将远小于再生的时间，一根树脂柱在再生完成后只能处于空闲状态，直至另一根树脂柱吸附饱和进行切换，树脂柱的等待时间被白白浪费。

为此，有些酸化水相吸附装置会将所安装的单节树脂柱分割为多节，为了实现精准分配控制，现有技术会在每个树脂柱的分割处设置切换控制装置，这样虽然能够保证酸化水相的吸附处理效率，但是控制装置的设置和维护成本较高。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中提到的问题，本实用新型提供一种用于酸化水相吸附的切换装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于酸化水相吸附的切换装置，用于对酸化水相吸附装置进行快速准确地切换控制，其中酸化水相吸附装置包括吸收主塔、水相输送组件和液流导向装置，吸收主塔内部自上而下竖直分布有多个吸附腔，每个吸附腔内设置有一个液流导向装置，液流导向装置包括两块半圆筒板和两块半圆底板，切换装置安装于吸收主塔，包括带动头、内转轴、固定柱、外套筒和内套筒，固定柱贯穿每一块半圆底板的中心，外套筒安装在固定柱贯穿每一块半圆底板的位置，内套筒安装在外套筒内部，内转轴设置在固定柱内部且被每个内套筒所包围，带动头安装于吸收主塔；

一个外套筒外壁连接一个液流导向装置两块半圆底板中的一块半圆底板，外套筒外壁开设有探出口，内套筒外壁安装有联动耳，联动耳穿过探出口而与另一块半圆底板连接；

外套筒和内套筒内壁都设置有从动件，内转轴的外壁设置有若干组能够与从动件啮合的主动件。

优选地，外套筒安装在固定柱贯穿每一块半圆底板的位置，带动头能够带动内转轴轴向旋转和上下移动。

优选地，外套筒能够相对于固定柱进行轴向旋转，内套筒能够相对于外套筒进行轴向旋转。

优选地，其特征在于：每组外套筒和内套筒所安装的从动件的相对位置都不相同，以使带动头驱动内转轴移动到某一高度时，只有一处主动件能够与从动件啮合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在固定柱上设置多个与液流导向装置对应的外套筒和内套筒，每个外套筒和内套筒又能够由内转轴进行单独控制，在实现准确控制调整的同时只需要安装带动头即可，大大节省了控制装置的设置和维护成本。

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为本实用新型所述的一种用于甲酚合成工艺中酸化水相吸附装置外部结构示意图；

图2为本实用新型所述的一种用于甲酚合成工艺中酸化水相吸附装置外部内部剖视图；

图3为本实用新型所述的吸收主塔部分截取一个方向下的结构示意图；

图4为本实用新型所述的吸收主塔部分截取另一方向下的结构示意图；

图5为本实用新型所述的液流导向装置结构示意图；

图6为图2中A处放大示意图；

图7为本实用新型所述的切换装置部分截取结构示意图；

图8为本实用新型所述的切换装置部分截取侧剖图。

图中：1、吸收主塔；101、吸附腔；102、再生液灌腔；103、再生废液排腔；104、进料腔；105、出料腔；11、环形围壁；1101、第一通液孔组；12、衬托板；1201、第二通液孔组；13、分割板；1301、放液槽；2、水相输送组件；21、进料管组；22、出料管组；23、电控阀；3、液流导向装置；31、半圆筒板；3101、第三通液孔组；32、半圆底板；3201、第四通液孔组；4、切换装置；401、探出口；41、带动头；42、内转轴；43、固定柱；44、外套筒；45、内套筒；46、联动耳；47、从动件；48、主动件；5、树脂柱；6、再生进料管；7、排液管；8、泵机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

参照图1-8，一种用于酸化水相吸附的切换装置，用于对酸化水相吸附装置进行快速准确地切换控制。其中酸化水相吸附装置包括吸收主塔1、水相输送组件2和液流导向装置3，所述吸收主塔1内部自上而下竖直分布有多个吸附腔101，每个所述吸附腔101内设置有一个液流导向装置3，液流导向装置3设置有树脂柱5，所述水相输送组件2向每个吸附腔101内注入酸化水相，再由树脂柱5进行吸附处理并最终排出。

所述吸附腔101呈圆筒状，所述吸附腔101外围具有环形围壁11，吸附腔101外侧对称分布有再生液灌腔102和再生废液排腔103，所述环形围壁11具有多组第一通液孔组1101，第一通液孔组1101由多个等距竖直排列的穿孔组成，第一通液孔组1101以固定间距在环形围壁11上分布，以使吸附腔101能够与再生液灌腔102以及再生废液排腔103连通。所述再生液灌腔102与再生进料管6连通，所述再生废液排腔103与排液管7连通，再生碱液由再生进料管6流入再生液灌腔102内，经第一通液孔组1101进入吸附腔101对吸附饱和的树脂柱5进行再生和冲洗，再生废液之后进入到再生废液排腔103内，并最终从排液管7排出。

所述吸附腔101上方具有不与再生液灌腔102和再生废液排腔103连通的进料腔104，所述吸附腔101下部设置有衬托板12，所述衬托板12具有多组第二通液孔组1201，所述第二通液孔组1201由多个从衬托板12中心向边缘放射状排列的穿孔组成，第二通液孔组1201在衬托板12上圆周对称设置。所述衬托板12下方具有不与再生液灌腔102和再生废液排腔103连通的出料腔105。

所述水相输送组件2包括进料管组21、出料管组22和电控阀23，所述进料管组21连通每一个吸附腔101，且进料管组21与吸附腔101的连通处位于进料腔104内，所述出料管组22也连通每一个吸附腔101，出料管组22与吸附腔101的连通处位于出料腔105内，承载所述树脂柱5的液流导向装置3能够将第一通液孔组1101封闭，且处于上方的出料腔105与处于下方的进料腔104之间都由分割板13相隔绝，酸化水相由进料管组21进入进料腔104内并下落入树脂柱5，由树脂柱5吸附后落入出料腔105并最终由出料管组22排出。所述电控阀23安装在进料管组21与每个进料腔104的连接段，以及出料管组22与每个出料腔105的连接段，以使酸化水相能够准确流入到合适的吸附腔101内。

所述液流导向装置3包括两块半圆筒板31和两块半圆底板32，所述半圆筒板31的底边紧密安装于半圆底板32的弧边，两块所述半圆筒板31都具有多组第三通液孔组3101，所述第三通液孔组3101由多个等距竖直排列的穿孔组成，第三通液孔组3101以固定间距在半圆筒板31上分布。

相邻两组第三通液孔组3101的间距不小于第一通液孔组1101的穿孔直径，相邻两组第一通液孔组1101的间距也不小于第三通液孔组3101的穿孔直径，所述液流导向装置3设置在吸附腔101内时半圆筒板31与环形围壁11内壁紧贴，半圆筒板31能够在吸附腔101内旋转，当半圆筒板31旋转到第一通液孔组1101与第三通液孔组3101的穿孔对应的位置时，所述再生液灌腔102和再生废液排腔103能够与液流导向装置3的内部空间相连通，半圆筒板31也能够旋转到第一通液孔组1101与第三通液孔组3101的穿孔相互错开的位置，此时第一通液孔组1101的穿孔被半圆筒板31封闭，第三通液孔组3101的穿孔被环形围壁11封闭，再生液灌腔102和再生废液排腔103将与液流导向装置3的内部空间隔绝。

所述半圆底板32具有多组第四通液孔组3201，所述第四通液孔组3201由多个从半圆底板32中心向边缘放射状排列的穿孔组成，第四通液孔组3201在半圆底板32上圆周对称设置。所述半圆筒板31和半圆底板32在吸附腔101内设置时分别与环形围壁11和衬托板12紧贴，所述半圆筒板31在旋转时半圆底板32随半圆筒板31一同进行轴向旋转，当半圆底板32旋转至第四通液孔组3201与第二通液孔组1201相对应时，所述出料腔105与液流导向装置3的内部空间相连通，而半圆底板32旋转至第四通液孔组3201与第二通液孔组1201相交错时，出料腔105与液流导向装置3的内部空间隔绝。

值得一提的是，所述第三通液孔组3101设置在与第一通液孔组1101相对应的位置时，第四通液孔组3201与第二通液孔组1201相交错，而第三通液孔组3101设置在与第一通液孔组1101相交错的位置时，第四通液孔组3201与第二通液孔组1201相对应。在进行吸附作业时，调整液流导向装置3使第四通液孔组3201与第二通液孔组1201相对应，酸化水相流入到液流导向装置3内的树脂柱5，在被吸附处理后只能穿过第四通液孔组3201和第二通液孔组1201流入出料腔105内由出料管组22排出；在进行再生作业时，调整液流导向装置3使第三通液孔组3101与第一通液孔组1101相对应，此时通过再生进料管6流入再生液灌腔102的再生碱液和吸附合格液将穿过第三通液孔组3101和第一通液孔组1101对树脂柱5进行再生，并最终流入再生废液排腔103由排液管7排出。

通过所述液流导向装置3的状态切换，可使树脂柱5在吸附和再生作业互不影响，将半圆底板32调整至第四通液孔组3201与第二通液孔组1201相交错时的状态定义为吸附状态；第四通液孔组3201与第二通液孔组1201相对应时的状态定义为再生状态。

两块所述半圆底板32展开角度之和小于三百六十度，也即两块半圆底板32无法拼凑成整圆，而是会空余出一定角度，这一角度允许在保持一块半圆底板32不动的情况下另一块半圆底板32能够独立在吸附状态和再生状态下切换。

酸化水相吸附装置在设置完成后时，每个吸附腔101内树脂柱5的再生时间是固定的X分钟。在甲酚合成作业时以固定速率产出某一固定浓度的酸化水相，产出的酸化水相在送向相吸附装置时将会由前置的检测计算系统计算，以使酸化水相能够以最合适高效的方式送入到吸附装置吸附。

若酸化水相浓度较高，检测计算系统将会每次打开A个电控阀23，酸化水相吸附装置每次有A个吸附腔101内的树脂柱5进行吸附作业，而剩余的B个会处于空闲或者再生作业中，进行吸附作业的树脂柱5会很快在Y分钟后吸附饱和，检测计算系统可以根据预先编写的程序，根据酸化水相的产出速率和浓度对Y的值进行预估；由于单个吸附腔101内的树脂柱5处理的酸化水相浓度和流速较高，X的值会是Y的M倍，检测计算系统能够计算出M的值，并使B的值也为A的M倍。检测计算系统根据甲酚合成产出酸化水相的数据计算出M的值，并根据M的值对处于吸附和再生状态的吸附腔101进行合理分配，使酸化水相吸附装置可以以最高的效率对酸化水相进行吸附。

当酸化水相浓度较低，检测计算系统会根据酸化水相的浓度和流速进行计算，若计算显示酸化水相单次只注入一个吸附腔101树脂柱5吸附饱和的时间C小于X，则检测计算系统先开放一半数量的吸附腔101的电控阀23进行吸附，待先进行吸附作业的吸附腔101内的树脂柱5饱和后，开放另一半吸附腔101的电控阀23进行吸附，并对先前开放电控阀23的吸附腔101内的树脂柱5进行再生，由于树脂柱5进行再生快于树脂柱5吸附饱和时间，先前开放电控阀23的一半吸附腔101内的树脂柱5将在后续的树脂柱5吸附饱和之前完成再生，此时开放全部吸附腔101内的电控阀23，直至有树脂柱5吸附饱和，在关闭这些吸附饱和的树脂柱5对应的电控阀23并进行再生，如此循环以使酸化水相吸附装置能够以最高的效率对酸化水相进行吸附。

若检测计算系统会根据酸化水相的浓度和流速，计算得到酸化水相单次只注入一个吸附腔101内的树脂柱5，树脂柱5的吸附饱和的时间D都大于X，那么检测计算系统将会在一开始只留一个吸附腔101的电控阀23关闭而开放其他所有吸附腔101的电控阀23，待树脂柱5吸附饱和后再开放先前关闭的吸附腔101的电控阀23，并切换其余吸附腔101至再生状态，以使酸化水相吸附装置能够以最高的效率对酸化水相进行吸附。

所述分割板13由两块紧贴设置的错位板组合而成，两块错位板的水平相对位置能够发生改变，两块错位板都开设有放液槽1301，所述放液槽1301平行设置有多个，放液槽1301的宽度不大于相邻两块放液槽1301的间距。两块错位板移动至放液槽1301相对应的位置时，处于上方出料腔105的液体能够穿过放液槽1301而进入下方的进料腔104，错位板能够移动而将彼此的放液槽1301封闭，以将上方出料腔105与下方的进料腔104阻隔。

吸附饱和的若干树脂柱5在进行再生时，将上下相邻的若干树脂柱5分为一组，在进行再生作业时仅将最上方树脂柱5靠近再生液灌腔102一侧的半圆筒板31和半圆底板32切换至再生状态，仅将最下方树脂柱5所对应的液流导向装置3切换至再生状态，其余树脂柱5对应的液流导向装置3仍保持吸附状态，再生作业时多个树脂柱5串联再生，再生时间将是单个树脂柱5独立再生的Q倍(Q为串联树脂柱5的数量)。在检测计算系统计算得到酸化水相单次只注入一个吸附腔101内的树脂柱5，树脂柱5的吸附饱和的时间D都大于X时，检测计算系统可以采取这样的方法对多个树脂柱5串联再生，树脂柱5串联再生的时间能够接近于单个树脂柱5的吸附饱和时间，这样可以在不影响树脂柱5吸附的同时进行再生作业。这种再生方式只需要一个再生进料管6接入再生液灌腔102，能够在酸性水相吸附时间较长的工况下，在不影响树脂柱5再生的同时尽可能少地开启向再生液灌腔102泵送再生液的泵机8，减少再生作业的能量损耗。

所述用于酸化水相吸附装置的切换装置安装于吸收主塔1，所述切换装置4包括带动头41、内转轴42、固定柱43、外套筒44和内套筒45，所述固定柱43竖直固定安装在吸收主塔1内部，固定柱43贯穿每一块半圆底板32的中心，所述外套筒44安装在固定柱43贯穿每一块半圆底板32的位置，所述内套筒45安装在外套筒44内部，所述内转轴42设置在固定柱43内部且被每个内套筒45所包围，所述带动头41安装于吸收主塔1，带动头41能够带动内转轴42轴向旋转和上下移动。

所述外套筒44能够相对于固定柱43进行轴向旋转，所述内套筒45能够相对于外套筒44进行轴向旋转，一个所述外套筒44外壁连接一个液流导向装置3两块半圆底板32中的一块半圆底板32，外套筒44外壁开设有探出口401，内套筒45外壁安装有联动耳46，所述联动耳46穿过探出口401而与另一块半圆底板32连接，这样一来，所述切换装置4能够借助与每个液流导向装置3对应的外套筒44和内套筒45旋转调整靠近再生液灌腔102和再生废液排腔103的半圆底板32的位置，从而独立在吸附状态和再生状态下切换。

与每个液流导向装置3对应的外套筒44和内套筒45内壁都设置有从动件47，所述内转轴42的外壁设置有若干组能够与从动件47啮合的主动件48，所述主动件48与从动件47啮合时，内转轴42可带动相对应的外套筒44或内套筒45旋转。每组所述外套筒44和内套筒45所安装的从动件47的相对位置都不相同，以使所述带动头41驱动内转轴42移动到某一高度时，只有一处主动件48能够与从动件47啮合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细解释控制方式和电路连接。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于酸化水相吸附的切换装置，用于对酸化水相吸附装置进行快速准确地切换控制，其中酸化水相吸附装置包括吸收主塔(1)、水相输送组件(2)和液流导向装置(3)，所述吸收主塔(1)内部自上而下竖直分布有多个吸附腔(101)，每个所述吸附腔(101)内设置有一个液流导向装置(3)，所述液流导向装置(3)包括两块半圆筒板(31)和两块半圆底板(32)，所述切换装置(4)安装于吸收主塔(1)，包括带动头(41)、内转轴(42)、固定柱(43)、外套筒(44)和内套筒(45)，其特征在于：

所述固定柱(43)贯穿每一块半圆底板(32)的中心，所述外套筒(44)安装在固定柱(43)贯穿每一块半圆底板(32)的位置，所述内套筒(45)安装在外套筒(44)内部，所述内转轴(42)设置在固定柱(43)内部且被每个内套筒(45)所包围，所述带动头(41)安装于吸收主塔(1)；

一个所述外套筒(44)外壁连接一个液流导向装置(3)两块半圆底板(32)中的一块半圆底板(32)，外套筒(44)外壁开设有探出口(401)，内套筒(45)外壁安装有联动耳(46)，所述联动耳(46)穿过探出口(401)而与另一块半圆底板32连接；

所述外套筒(44)和内套筒(45)内壁都设置有从动件(47)，所述内转轴(42)的外壁设置有若干组能够与从动件(47)啮合的主动件(48)。

2.根据权利要求1所述的一种用于酸化水相吸附的切换装置，其特征在于：所述外套筒(44)安装在固定柱(43)贯穿每一块半圆底板(32)的位置，所述带动头(41)能够带动内转轴(42)轴向旋转和上下移动。

3.根据权利要求1所述的一种用于酸化水相吸附的切换装置，其特征在于：所述外套筒(44)能够相对于固定柱(43)进行轴向旋转，所述内套筒(45)能够相对于外套筒(44)进行轴向旋转。

4.根据权利要求1所述的一种用于酸化水相吸附的切换装置，其特征在于：每组所述外套筒(44)和内套筒(45)所安装的从动件(47)的相对位置都不相同，以使所述带动头(41)驱动内转轴(42)移动到某一高度时，只有一处主动件(48)能够与从动件(47)啮合。