一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置的制作方法

专利2023-08-07  73


本实用新型涉及化工生产技术领域,尤其涉及一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置。



背景技术:

目前,苯甲酸钠的生产主要采用间歇中和的方式生产,分别将蒸馏水、氢氧化钠溶液和苯甲酸按照比例依次投入到反应釜内进行中和反应,并投入活性炭进行吸附除杂;再将合格的高温浓溶液输送至成品槽,并交由下游工序制成苯甲酸钠成品。

上述生产过程存在的问题有:

(1)因为苯甲酸熔点为122.4℃,常温下容易凝固结块,所以中和釜每批次投入完蒸馏水和氢氧化钠溶液后,需要对中和釜进行升温,温度达到95℃以上才能缓慢投入苯甲酸,这样才能让苯甲酸比较容易的进行中和反应;

(2)中和完全后需要投入活性炭对苯甲酸钠溶液进行除色除杂,在输送过程中将活性炭滤出,这个过程会产生工业固废,增加成本;

(3)由于每批次生产的都是苯甲酸钠高温浓溶液,因此在输送完苯甲酸溶液后,管道内物料温度降低会导致盐晶体析出而堵塞管道,进而需要人工通入蒸馏水清洗管道,这样就会产生苯甲酸钠稀溶液,而形成的稀溶液浓度不固定,因此会对每批次生产投料量造成不良影响。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提出了一种能够实现连续中和生产,节能减废,人工成本低廉的苯甲酸钠生产用的连续中和装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的:本实用新型提供了一种苯甲酸生产用的连续中和装置,包括水箱、第一储料罐、第二储料罐、第一预混釜、第二预混釜、第一中和釜、过滤机构、成品储罐、出料泵和盐循环泵;第一预混釜侧壁底部开设进口,第一预混釜侧壁中部开设有溢流口,第一预混釜底部开设可封闭的出口;水箱、第一储料罐和第二储料罐同时连通于第一预混釜侧壁进口,水箱、第一储料罐和第二储料罐内的储料分别为蒸馏水、氢氧化钠溶液和苯甲酸液;第二预混釜侧壁底部开设进口,第二预混釜底部开设出口,第二预混釜的侧壁进口连通溢流口;第一中和釜顶部开设进口和回流口,第一中和釜顶部进口连通于第二预混釜底部出口;出料泵连通于第一中和釜和第二预混釜之间;过滤机构连通于第一中和釜底部出口,用于除色除杂;盐循环泵一端连通于过滤机构,盐循环泵另一端选择性的连通第一中和釜顶部回流口和成品储罐。

在以上技术方案的基础上,优选的,还包括混合机构,混合机构一端连通于第一预混釜侧壁进口,水箱、第一储料罐和第二储料罐同时连通于混合机构另一端。

更进一步优选的,混合机构为静态混合器。

在以上技术方案的基础上,优选的,还包括ph计,ph计安装于溢流口和第二预混釜进口之间的管路上。

更进一步优选的,第二预混釜顶部还开设有回流口,出料泵一端连通于第二预混釜底部出口,出料泵另一端选择性的连通于第二预混釜顶部回流口和第一中和釜顶部进口,另一ph计安装于出料泵出口端的管路上。

在以上技术方案的基础上,优选的,还包括第二中和釜,第二中和釜顶部开设进口和回流口,出料泵出口端选择性的连通于第一中和釜和第二中和釜顶部进口,第一中和釜和第二中和釜底部出口同时连通于盐循环泵一端,盐循环泵另一端选择性的连通于第一中和釜和第二中和釜顶部回流口以及成品储罐。

更进一步优选的,过滤机构包括两组碳纤维过滤器,两组碳纤维过滤器并联连通且同时仅启动其中一组。

更进一步优选的,还包括控制阀,水箱、第一储料罐、第二储料罐、第一预混釜、第二预混釜、第一中和釜、第二中和釜和成品储罐的进出口、溢流口和回流口处均设置控制阀。

本实用新型的一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置相对于现有技术具有以下有益效果:

(1)使用本发明进行连续中和生产时,仅需要对预混釜和中和釜进行保温即可,无需如现有的间歇中和,需要对每批次生产的中和釜进行升温处理,这样大大减少蒸汽使用量,达到节约能耗的效果;同时设置两个中和釜即可实现连续稳定出料,产量不受中和釜个数限制,可以较大幅度提升产能,同时也减少了设备的占用面积。

(2)设置过滤机构由两组碳纤维过滤器配备而成,一组使用而另一组备用,当除色除杂效果不明显后切换至备用过滤器,使用过的过滤器可以通过水蒸气解吸后再投入备用状态,此过程仅产生少量废水,方便污水站处理,不会产生固废;同时解吸的过程简单,减少了人工成本。

(3)本发明中的物料管线都处于循环使用状态,进而减少了人工吹扫的步骤,也避免了产生苯甲酸钠稀溶液。

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为本实用新型的连续中和装置的流程图。

图中:1、水箱;2、第一储料罐;3、第二储料罐;4、混合机构;5、第一预混釜;51、溢流口;6、第二预混釜;7、第一中和釜;8、第二中和釜;9、过滤机构;91、碳纤维过滤器;10、成品储罐;11、ph计;12、出料泵;13、盐循环泵;14、控制阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,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方式,都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示,本实用新型的一种苯甲酸生产用的连续中和装置,包括水箱1、第一储料罐2、第二储料罐3、混合机构4、第一预混釜5、第二预混釜6、第一中和釜7、第二中和釜8、过滤机构9、成品储罐10、ph计11、出料泵12、盐循环泵13和控制阀14。

其中,第一预混釜5侧壁底部开设进口,第一预混釜5侧壁中部开设有溢流口51,第一预混釜5底部开设可封闭的出口,用于进行预反应,同时反应溶液能够通过溢流口51溢流输出,以滤除第一预混釜5底部的固态杂质。需要说明的是,设置物料进口开设于第一预混釜5侧壁底部,溢流口51开设于第一预混釜5侧壁中部,能够保证中和反应有充足的反应时间,从而提高了中和效果。

水箱1、第一储料罐2和第二储料罐3同时连通于第一预混釜5侧壁进口,水箱1、第一储料罐2和第二储料罐3内的储料分别为蒸馏水、氢氧化钠溶液和苯甲酸液。

第二预混釜6侧壁底部开设进口,第二预混釜6底部开设出口,第二预混釜6的侧壁进口连通溢流口51,用于储存反应溶液,并进行更充分的预反应。

第一中和釜7顶部开设进口和回流口,第一中和釜7顶部进口连通于第二预混釜6底部出口,用以进行氢氧化钠溶液和苯甲酸液的中和反应。

出料泵12连通于第一中和釜7和第二预混釜6之间,用于输送反应溶液。

过滤机构9连通于第一中和釜7底部出口,用于除色除杂。

盐循环泵13一端连通于过滤机构9,盐循环泵13另一端选择性的连通第一中和釜7顶部回流口和成品储罐10,用于循环输送反应溶液进行除色除杂。

混合机构4一端连通于第一预混釜5顶部进口,水箱1、第一储料罐2和第二储料罐3同时连通于混合机构4另一端,用于充分将各原料进行混合。其中,优选的,混合机构4为静态混合器。

ph计11安装于溢流口51和第二预混釜6进口之间的管路上,用于测量反应溶液的ph值。

第二中和釜8顶部开设进口和回流口,出料泵12出口端选择性的连通于第一中和釜7和第二中和釜8顶部进口,第一中和釜7和第二中和釜8底部出口同时连通于盐循环泵13一端,盐循环泵13另一端选择性的连通于第一中和釜7和第二中和釜8顶部回流口以及成品储罐10,当其中一个中和釜物料装满后即可切换至另一个进料,以实现第二预混釜6内的中和物料的连续出料。

水箱1、第一储料罐2、第二储料罐3、第一预混釜5、第二预混釜6、第一中和釜7、第二中和釜8和成品储罐10的进出口、溢流口51和回流口处均设置控制阀14,通过控制控制阀14的启闭,以便根据需要选择反应溶液的输送线路。

具体的,本发明还通过如下技术方案进行实现。

优选的,第二预混釜6顶部还开设有回流口,出料泵12一端连通于第二预混釜6底部出口,出料泵12另一端选择性的连通于第二预混釜6顶部回流口和第一中和釜7顶部进口,另一ph计11安装于出料泵12出口端的管路上。

采用上述技术方案时,在溢流过程中可以利用ph计11检测溶液的ph值,从而能够根据ph值变化调整各原料的进料比例,以保证苯甲酸和氢氧化钠能完全反应。

而在第二预混釜6进行出料时,当溶液ph值到达合格范围时,即可将第二预混釜6的溶液出料输送至第一中和釜7或第二中和釜8;而当溶液ph值仍存在少量偏差时,则将溶液循环回流至第二预混釜6内,并增加反应时长以及调整进料比例,以保证苯甲酸和氢氧化钠能够完全反应。

作为一些可选实施例,过滤机构9包括两组碳纤维过滤器91,两组碳纤维过滤器91并联连通且同时仅启动其中一组,一组使用而另一组备用,当除色除杂效果不明显后切换至备用过滤器,使用过的过滤器可以通过水蒸气解吸后再投入备用状态,此过程仅产生少量废水,方便污水站处理,不会产生固废;同时解吸的过程简单,减少了人工成本。需要说明的是,每组碳纤维过滤器91可以由多个过滤器串联而成。

工作原理:

首先,根据完全中和条件及苯甲酸钠溶液浓度要求,将水箱1内的蒸馏水、第一储料罐2内的氢氧化钠溶液和第二储料罐3内的苯甲酸液,按比例通过混合机构4进行混合后,投入至第一预混釜5;液料在第一预混釜5中进行充分反应后,通过溢流口51溢流至第二预混釜6内。

其中,在溢流过程中可以利用ph计11检测溶液的ph值,从而能够根据ph值变化调整各原料的进料比例,以保证苯甲酸和氢氧化钠能完全反应。

然后,在第二预混釜6出口设置出料泵12进行出料。需要说明的是,在第二预混釜6的出料管线上设置另一ph计11,当溶液ph值到达合格范围时,即可将第二预混釜6的溶液出料输送至第一中和釜7或第二中和釜8;而当溶液ph值仍存在少量偏差时,则将溶液循环回流至第二预混釜6内,并增加反应时长以及调整进料比例,以保证苯甲酸和氢氧化钠能够完全反应。

需要说明的是,设置中和釜有两个,分别为第一中和釜7和第二中和釜8,当其中一个中和釜物料装满后即可切换至另一个进料,以实现第二预混釜6内的中和物料的连续出料。

最后,装满物料的第一中和釜7或第二中和釜8通过盐循环泵13输送至过滤机构9进行循环的除色除杂;除色除杂完成后,便可切换管线将液料输送至成品储罐10,以交由下一工序使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置,其特征在于:包括水箱(1)、第一储料罐(2)、第二储料罐(3)、第一预混釜(5)、第二预混釜(6)、第一中和釜(7)、过滤机构(9)、成品储罐(10)、出料泵(12)和盐循环泵(13);

所述第一预混釜(5)侧壁底部开设进口,所述第一预混釜(5)侧壁中部开设有溢流口(51),所述第一预混釜(5)底部开设可封闭的出口;

所述水箱(1)、第一储料罐(2)和第二储料罐(3)同时连通于第一预混釜(5)进口,所述水箱(1)、第一储料罐(2)和第二储料罐(3)内的储料分别为蒸馏水、氢氧化钠溶液和苯甲酸液;

所述第二预混釜(6)侧壁底部开设进口,所述第二预混釜(6)底部开设出口,所述第二预混釜(6)的侧壁进口连通溢流口(51);

所述第一中和釜(7)顶部开设进口和回流口,所述第一中和釜(7)顶部进口连通于第二预混釜(6)底部出口;

所述出料泵(12)连通于第一中和釜(7)和第二预混釜(6)之间;

所述过滤机构(9)连通于第一中和釜(7)底部出口,用于除色除杂;

所述盐循环泵(13)一端连通于过滤机构(9),所述盐循环泵(13)另一端选择性的连通第一中和釜(7)顶部回流口和成品储罐(10)。

2.根据权利要求1所述的一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置,其特征在于:还包括混合机构(4),所述混合机构(4)一端连通于第一预混釜(5)顶部进口,所述水箱(1)、第一储料罐(2)和第二储料罐(3)同时连通于混合机构(4)另一端。

3.根据权利要求2所述的一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置,其特征在于:所述混合机构(4)为静态混合器。

4.根据权利要求1所述的一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置,其特征在于:还包括ph计(11),所述ph计(11)安装于溢流口(51)和第二预混釜(6)进口之间的管路上。

5.根据权利要求4所述的一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置,其特征在于:所述第二预混釜(6)顶部还开设有回流口,所述出料泵(12)一端连通于第二预混釜(6)底部出口,所述出料泵(12)另一端选择性的连通于第二预混釜(6)顶部回流口和第一中和釜(7)顶部进口,另一所述ph计(11)安装于出料泵(12)出口端的管路上。

6.根据权利要求1所述的一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置,其特征在于:还包括第二中和釜(8),所述第二中和釜(8)顶部开设进口和回流口,所述出料泵(12)出口端选择性的连通于第一中和釜(7)和第二中和釜(8)顶部进口,所述第一中和釜(7)和第二中和釜(8)底部出口同时连通于盐循环泵(13)一端,所述盐循环泵(13)另一端选择性的连通于第一中和釜(7)和第二中和釜(8)顶部回流口以及成品储罐(10)。

7.根据权利要求6所述的一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置,其特征在于:所述过滤机构(9)包括两组碳纤维过滤器(91),两组所述碳纤维过滤器(91)并联连通且同时仅启动其中一组。

8.根据权利要求6所述的一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置,其特征在于:还包括控制阀(14),所述水箱(1)、第一储料罐(2)、第二储料罐(3)、第一预混釜(5)、第二预混釜(6)、第一中和釜(7)、第二中和釜(8)和成品储罐(10)的进出口、溢流口(51)和回流口处均设置控制阀(14)。

技术总结
本实用新型提出了一种苯甲酸钠生产用的连续中和装置,包括水箱、第一储料罐、第二储料罐、第一预混釜、第二预混釜、第一中和釜、过滤机构、成品储罐、出料泵和盐循环泵,第一预混釜侧壁中部开设有溢流口,水箱、第一储料罐和第二储料罐同时连通于第一预混釜侧壁进口,第二预混釜的侧壁进口连通溢流口,第一中和釜顶部进口连通于第二预混釜底部出口,出料泵连通于第一中和釜和第二预混釜之间,过滤机构连通于第一中和釜底部出口,盐循环泵另一端选择性的连通第一中和釜顶部回流口和成品储罐;设置两个中和釜即可实现连续稳定出料,大幅度提升产能,且仅需对预混釜和中和釜进行保温即可,这样大大减少蒸汽使用量,达到节约能耗的效果。

技术研发人员:方磊;李毅;周峰;孙波;袁鹏;陈凯;童凯;熊东;李连峰;张彦文
受保护的技术使用者:武汉有机实业有限公司
技术研发日:2020.08.24
技术公布日:2021.04.06

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