[发明专利]智能化反应锅

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工设备，具体的说是一种可采用远程手动操作或智能自动化操作，可实现一次进料、连续进料和粉体加料的定量自动控制及可对反应釜的温度能精确控制的智能化反应锅。

背景技术

目前的反应釜多为人工控制，不仅反应时间控制不准确，生产效率低，而且容易产生误操作的风险。

反应釜的进料方式主要有一次进行、连续进料和固体投料；每一种进料方式对应一个反应釜，如果采用三种进料方式就需要三个反应釜，这样较为浪费生产资源，而且物料在进入反应釜前通常都是通过计量罐液位计量的，其控制不够精确，人为影响较大，而且计量罐的使用增加了有机物料在反应体系中的在线存在量，这些大量存在于体系内的有机溶剂极大的增加了安全风险。另外，反应主原材料或固体投料通常都是磅秤计量，人工投料，生产体系不能密闭。一方面物料暴露在空气中，空气中的水分和氧气等对物料的性质、组成等都会有影响，另一方面操作人员直接接触化学品，很多化学品会对人员的身体健康产生危害。敞开式的生产系统在生产过程中不可避免会存在物料的跑、冒、滴、漏现象，造成物料的浪费及环境的污染，使得企业生产成本提高。

由于反应釜的夹套与公用工程管道直接连接，反应釜的温度主要是通过调节热媒或者冷媒的流量来调节，而并未通过调节热媒或者冷媒自身的温度来调节，从而使得反应釜的温度控制的不是很精确，而且在调节温度的过程中，随着反应釜夹套内的介质的不断导入导出，各种介质之间会混合在一起，必然影响其使用性能，更换介质也会增加企业成本，另外，反应釜夹套中会通入多种介质，例如，需要高温的时候通入蒸汽，需要低温的时候通入冷冻盐水，则夹套中的不同介质转换还需要配备空压机使介质导出，必然也同样会增加生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能化反应锅，其采用批处理自动控制系统，设计人员根据客户具体的生产情况设定不同的控制程序，解决如何精确控制物料流量、避免物料接触空气、降低生产风险的技术问题。

本发明的另一个目的是提供一种种智能化反应锅，解决如何通过调节热媒或者冷媒自身的温度达到调节反应釜温度的技术问题。

智能化反应锅，包括进料装置、温度控制装置、反应装置；进料装置包括一次进料单元、连续进料单元、固体投料单元；上述单元都设置在反应釜上。

所述一次进料单元包括切断阀、流量计、控制装置；流量计、切断阀依次串接在物料管道上，这两个部件均与控制装置连接。

所述一次进料单元总共2个。

所述控制装置为PC控制装置。

连续进料单元包括计量泵、静态管道混合器、换热器，上述部件依次通过物料管道连接。

所述计量泵共有2个，这两个计量泵成并接连接。

所述换热器为套筒式换热器。

所述温度控制装置包括导热油循环泵、热态换热器、冷态换热器、控制循环泵及换热器的控制系统、膨胀槽、第一电磁三通阀、第二电磁三通阀；膨胀槽通过管道与导热油循环泵相连，导热油循环泵另一端通过管道与第一电磁三通阀连接，该电磁三通阀另两端分别连接热态换热器及冷态换热器的导热油入口，热态换热器及冷态换热器的导热油出口分别连接第二电磁三通阀的两端，该电磁三通阀的另一个端口则连接反应釜夹套。

所述第二电磁三通阀与反应釜夹套之间连接有传感器，该传感器连接控制系统信号输入端，控制系统信号输出端分别连接热态换热器和冷态换热器。

本发明的有益效果是：

1、由于一次进料单元、连续进料单元、固体投料单元均安装在同一个反应釜上，这样可根据需要灵活选择。

2、由于采用流量计、计量泵取代计量罐，这样不仅物料控制精确，而且同时物料的在线存在量少，不使物料暴露在空气中。

3、由于物料都在管道中流动，这样不会发生物料跑、冒、滴、漏现象。

4、温度控制装置根据反应釜的需求，通过热态换热器和冷态换热器对导热油介质进行温度调节，使导热油进入反应釜夹套时温度得到调节，另外，还配合调节导热油的循环量，从而实现对反应釜的温度的精确控制，使温度波动范围控制在±1℃。通过自控控制，可有效控制反应在优化的高反应速率、高选择性、高转化率的反应条件下进行，可提高目的产物的收率，同时可消除人工操作中物料批次间的差异。