[发明专利]一种反应釜机械密封加压保护装置和保护方法

说明书

本发明提供一种反应釜机械密封加压保护装置和保护方法，所述反应釜机械密封加压保护装置包括在所述搅拌装置上设置的密封装置，以及通过管道与反应釜顶部连接的冲洗液罐，所述冲洗液罐通过加压循环泵、冲洗液管道连接于所述密封装置。本发明采用冲洗液罐与反应釜气相空间连接，作为加压循环泵进口压力，确保冲洗液压力恒大于反应釜内压力，可以有效避免物料泄漏和压力损失。本发明结构简单、操作方便、安全有效，有利于实现高危有机化工行业的本质安全生产和环境保护。

技术领域

本发明属于机械密封领域，具体涉及一种用于反应釜的机械密封加压的装置和机械密封加压保护方法。

背景技术

有机化工合成反应过程经常采用搅拌式反应釜进行传质，反应工况为高温高压，并涉及到剧毒危险化学品等原料。搅拌轴和反应釜本体之间存在圆周间歇，需要安装阻止压力损失和物料泄漏的动密封轴封装置。高温高压或有毒有害介质的场合，安全有效的密封方法为机械密封。机械密封实际运转过程中存在发热和磨损现象，直接影响密封效果，造成釜内危险物料泄漏，产生环境污染和毒害。

工业上通过向机械密封的高压侧部位直接注入阻塞流体如液体或气体，对机械密封进行密封、冷却、润滑和冲洗。机械密封标准冲洗方案(API682)之Plan 52，Plan53A，Plan53B，Plan53C，Plan54详述了具体的冲洗方法。当前，国内外通常采用的机械密封标准冲洗方案(API682)的Plan52，Plan53A，Plan53B，Plan53C，Plan54，针对不同情况的机械密封进行密封、冷却、润滑和冲洗。对于高温高压和涉及剧毒原料的的反应，现有技术仍有不足之处。其一、一旦反应体系失控，压力出现异常波动，出现压力高于机械密封标准冲洗方案(API682)的外接高压稳定系统的情况。若机械密封运行出现磨损破损，会产生反应釜内有毒有害介质向外部环境的泄漏风险。其二，若反应釜机械密封运行出现磨损破损，会出现外接高压稳定系统气源消耗，造成低于反应釜压力或失压，产生反应釜内有毒有害介质向外部环境泄漏的风险。

一些特殊工业场合例如四氟乙烯(TFE)与氰化钠(NaCN)亲核加成生成四氟丙酸钠反应，四氟乙烯单体反应活性强，反应剧烈，釜内压力变化大，氰化钠为剧毒化学品，绝不允许出现泄漏。以上特点导致直接采用API682(第4版)的冲洗方案之Plan52、Plan53A、Plan53B、Plan53C、Plan54等会产生反应釜内有毒有害介质向外部环境泄漏的风险，不能充分保证高危有机化工行业的本质安全生产和实施有效的环境保护。所以提出一种安全有效的反应釜机械密封加压保护冲洗方法十分必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便、实用有效、安全环保的反应釜机封加压保护装置解决高温高压的反应中现有技术的不足之处。

本发明的又一个目的是提供一种反应釜机封加压保护方法。

实现本发明上述目的的具体技术方案为：

一种反应釜机封加压保护装置，所保护的反应釜设置有搅拌装置，所述反应釜机封加压保护装置包括在所述搅拌装置上设置的密封装置，以及通过管道与反应釜顶部连接的冲洗液罐，所述冲洗液罐通过加压循环泵、冲洗液管道连接于所述密封装置。

其中，所述密封装置为填料函密封装置和/或机械密封装置，优选为机械密封，更优选为双端面机械密封。

其中，冲洗液罐为不锈钢储罐。

其中，所述加压循环泵为隔膜计量泵、齿轮泵、多级离心泵或柱塞泵中的一种。

优选地，所述加压循环泵为齿轮泵，所述齿轮泵的扬程为0.5～2.0MPa，流量为50L/h～200L/h；更优选地，扬程为0.5～1.0MPa，流量为100L/h～150L/h。

其中，所述冲洗液罐的设计压力为10～25MPa，容积为25～50L；优选为设计压力为20～25MPa，容积为40～50L。