一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统，属于化工设备技术领域。它解决了现有技术中聚酯生产过程容易造成管道、真空机组堵塞的问题。本真空系统包括反应罐、喷淋洗气罐、喷淋液储罐、循环泵和真空机组，反应罐通过管道与喷淋洗气罐的气相入口连接，喷淋洗气罐通过管道与循环泵连接，喷淋液储罐通过管道与循环泵连接，循环泵分别通过管道与喷淋洗气罐、反应罐连接，喷淋洗气罐通过管道与真空机组连接，喷淋洗气罐还通过管道与保护气体气源连接。本高真空系统能够实现连续化生产，并且能够有效防止管道、真空机组堵塞，同时实现能源和原料的回收利用，具有节能、减排的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化工设备
，涉及一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统。
技术介绍
在化学工程领域中，真空系统是经常使用的单元操作，一方面，真空可以作为化学反应的条件，通过真空系统来促进化学反应平衡向对生产有利的方向进行，可以尽可能多的得到目标产物；另一方面，对于高沸点以及热敏性物质的减压精馏过程需要在真空条件下进行，以降低单元操作的温度，减少副反应的发生。真空在聚酯行业有着不可或缺的作用。首先由于聚酯的聚合反应是由二元或多元酸和二元或多元醇缩聚而成，反应过程中，需要在高真空条件下除掉反应生成的水来提高缩聚反应的分子量；其次，在聚酯的反应结束后，需要在真空条件下脱除未反应的单体杂质；第三，聚酯行业的单体绝大部分是含有高沸点的化合物，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等高分子的化合物单体沸点高，纯化过程需要在真空条件下进行。聚酯行业离不开真空系统，多数的聚酯聚合都在真空条件下进行，聚合后需要进行挥发份脱出，也是在高真空状态下进行。如何得到连续而稳定的真空系统一直是工程应用亟待解决的一个难题。首先，聚酯行业中的很多单体、中间体的熔点很高，属于高熔点物料，如对苯二甲酸的熔点为425℃、己二酸的熔点为152℃、丁二酸的熔点为188℃，在真空系统中会随着真空气流流入到冷凝器、管道、以及后续的真空系统中，造成管道、真空系统的堵塞，存在安全隐患。第二，单体的熔点高，这就要求用于收集单体的冷凝器、管道中冷却媒介的温度也对应升高，从而降低了冷媒和热媒的传热温差，造成冷却效率低，传热效果差，同时，高温的冷媒还会造成运行过程中能耗高，安全隐患大。第三，流体在真空状态下冷凝效率低，平均对数温差小，导致有用物料无法充分冷凝回收，进入到真空机组对真空机组造成不利影响，导致设备故障和物料损失。第四，由于高熔点物料存在堵塞管道和系统的风险，需要定期处理系统，因此实现连续的生产过程较困难，需要与备用系统反复切换，影响了系统操作的稳定性和工作效率。现有技术中采用的大多是对气体进行净化的设备，例如专利技术专利一种气体净化装置(申请号201310226346.9)，其公开了以下技术方案：气体净化装置包括：让污染气体进入的进气口，和让已净化气体流出的净化气体出口，位于装置底部的水流出口，盛装循环水的水池，从水池中抽取净化用水的水泵，装置内部用于净化污染气体的陶瓷球或活性炭净化层，雾化水的雾化喷头，环形喷淋管，对净化用水进一步雾化和将污染气体向上吸的百叶风轮。该气体净化装置对气体进行净化过的雾化水，在重力作用下会向下运动，在经过陶瓷球净化层的时候，凝结成水珠，沿本气体净化装置壁下流，最后经过水流出口进入水池，从而实现净化用水的循环利用。又如专利技术专利一种洗涤塔(申请号201410289157.0)，其公开了以下技术方案：洗涤塔包括塔体和喷淋装置，所述塔体设置有进气口和出气口，所述喷淋装置包括喷淋主管、多个喷淋支管以及多个喷头，所述喷淋主管设置于所述塔体外部，所述喷头设置于所述塔体内部，所述喷淋支管穿过所述塔体，一端与喷淋主管连通，另一端与喷头连通。该洗涤塔采用喷淋装置主体设置于塔体外部的结构，大大增加了塔体的内部空间，相应减小了烟气在塔体内的上升时所受到的阻力，加快了流速，很大程度上提高了本洗涤塔的效率。上述例举的两个专利技术专利所公开的技术方案虽然都涉及用喷淋装置用于气体净化，但都仅限于空气净化，并未涉及真空领域，更未涉及选用喷淋的办法完成传热和能量回收利用，对反应原料的利用率低。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统，该系统能够解决高熔点物料堵塞管道导致难以连续操作的问题。本技术通过下列技术方案来实现：一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统，其特征在于，该高真空系统包括反应罐、喷淋洗气罐、喷淋液储罐、循环泵和真空机组，所述反应罐的出气口通过管道与喷淋洗气罐的气相入口连接，所述喷淋洗气罐的液相出口通过管道与循环泵的入口连接，所述喷淋液储罐的液相出口通过管道与循环泵的入口连接，所述循环泵的出口通过管道分别与喷淋洗气罐的喷淋液入口和反应罐连接，所述喷淋洗气罐的气相出口通过管道与真空机组连接，所述喷淋洗气罐上还设有保护气体入口，所述保护气体入口通过管道与保护气体气源连接，所述喷淋液储罐和循环泵的入口之间的管道上、循环泵的出口与喷淋洗气罐的喷淋液入口之间的管道上和循环泵的出口与反应罐之间的管道上均设有阀门。本高真空系统的工作原理如下：第一步，开启系统真空机组，将系统抽真空至设定压力；第二步，打开喷淋液储罐与循环本之间的阀门，开启循环泵，将喷淋液打入喷淋洗气罐至合适的液位后，确保循环能正常进行，停止循环泵，关闭喷淋液储罐与循环本之间的阀门；第三步，开启循环泵，喷淋液经过循环泵增压后进入喷淋洗气罐，使喷淋液在喷淋洗气罐内喷淋洗气；第四步，反应罐开始进料，整个装置正常运行；第五步，喷淋液中溶解的物料达到一定浓度时，开启循环泵的出口与反应罐之间的阀门，使喷淋洗气罐中喷淋液的液位保持低位，再关闭循环泵的出口与反应罐之间的阀门，此时打开喷淋液储罐与循环本之间的阀门，将喷淋液补充至正常液位；第六步，反应结束或者生产周期结束，停止真空机组，通入保护性气体，将反应物料通过物料排出口排入指定位置，然后打开循环泵的出口与反应罐之间的阀门，将喷淋液排入反应罐待用，关闭循环泵，通过上述过程，反应产生的气流在经过喷淋洗气罐后者能够与喷淋液充分接触，从而沉淀在喷淋洗气罐底部，避免因气流中的高熔点颗粒上升通过管道进入真空机组导致真空机组堵塞的情况发生。在上述的一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统中，所述喷淋洗气罐的罐体内壁设有向下倾斜的气相挡板，所述气相挡板位于喷淋洗气罐气相入口的上方。通过在气相入口设置向下倾斜的气相挡板，能够防止反应后的气流直接上升到喷淋洗气罐的顶部并进入真空机组，使得气流能够在喷淋洗气罐下部滞留较长时间，使其与喷淋液充分接触，同时还能够避免喷淋液通过气相入口倒流到反应罐中，解决了气流中的高熔点物料颗粒堵塞管道、真空机组的问题。在上述的一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统中，所述气相挡板的倾斜角度为30°-50°。作为优选，气相挡板的倾斜角度为45°，在此角度下，气相挡板不会影响气体进入喷淋洗气罐的流速，同时能够防止气流快速上升，使得喷淋液能够与气流充分接触，避免气流中的高熔点物料颗粒进入真空机组，洗涤效果更好，进一步解决了气流中的高熔点物料颗粒堵塞管道、真空机组的问题。在上述的一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统中，所述喷淋洗气罐内设有与所述喷淋液入口连接的液体分布器。设置液体分布器能够使喷淋液呈液滴状均匀分布在喷淋洗气罐中，从而提高喷淋洗气的效果，防止气流中的高熔点颗粒堵塞管道和真空机组。在上述的一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统中，所述反应罐的出气口和喷淋洗气罐的气相入口之间还设有冷凝器，所述冷凝器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统，其特征在于，该高真空系统包括反应罐(1)、喷淋洗气罐(2)、喷淋液储罐(3)、循环泵(4)和真空机组(5)，所述反应罐(1)的出气口通过管道与喷淋洗气罐(2)的气相入口(2b)连接，所述喷淋洗气罐(2)的液相出口(2f)通过管道与循环泵(4)的入口连接，所述喷淋液储罐(3)的液相出口(2f)通过管道与循环泵(4)的入口连接，所述循环泵(4)的出口通过管道分别与喷淋洗气罐(2)的喷淋液入口(2h)、反应罐(1)连接，所述喷淋洗气罐(2)的气相出口(2e)通过管道与真空机组(5)连接，所述喷淋洗气罐(2)上还设有保护气体入口(2c)，所述保护气体入口(2c)通过管道与保护气体气源(6)连接，所述喷淋液储罐(3)和循环泵(4)的入口之间的管道上、循环泵(4)的出口与喷淋洗气罐(2)的喷淋液入口(2h)之间的管道上和循环泵(4)的出口与反应罐(1)之间的管道上均设有阀门。

【技术特征摘要】
1.一种用于高熔点物料连续化生产的高真空系统，其特征在于，该
高真空系统包括反应罐(1)、喷淋洗气罐(2)、喷淋液储罐(3)、循环
泵(4)和真空机组(5)，所述反应罐(1)的出气口通过管道与喷淋洗
气罐(2)的气相入口(2b)连接，所述喷淋洗气罐(2)的液相出口(2f)
通过管道与循环泵(4)的入口连接，所述喷淋液储罐(3)的液相出口
(2f)通过管道与循环泵(4)的入口连接，所述循环泵(4)的出口通
过管道分别与喷淋洗气罐(2)的喷淋液入口(2h)、反应罐(1)连接，
所述喷淋洗气罐(2)的气相出口(2e)通过管道与真空机组(5)连接，
所述喷淋洗气罐(2)上还设有保护气体入口(2c)，所述保护气体入口
(2c)通过管道与保护气体气源(6)连接，所述喷淋液储罐(3)和循
环泵(4)的入口之间的管道上、循环泵(4)的出口与喷淋洗气罐(2)
的喷淋液入口(2h)之间的管道上和循环泵(4)的出口与反应罐(1)
之间的管道上均设有阀门。
2.根据权利要求1所述的一种用于高熔点物料连续化生产的高真空
系统，其特征在于，所述喷淋洗气罐(2)的罐体(2a)内壁设有向下倾
斜的气相挡板(2g)，所述气相挡板(2g)位于喷淋洗气罐(2)气相入
口(2b)的上方。
3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙彬，边新超，刘焱龙，冯立栋，阮召炉，项盛，陈志明，陈学思，
申请(专利权)人：浙江海正生物材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33