一种高压反应系统及高效能量回收的进出料工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种高压反应系统，其包括高压反应器，设置有第一进料口和液相出料口；进料缸，其包括设置有第一阀门的进料缸进料口，与所述第一进料口连接的进料缸出料口，所述第一进料口和进料缸出料口之间设置有第二阀门；出料缸，其包括与所述液相出料口连接的第二出料口以及设置有第四阀门的出料缸出料口；所述液相出料口和第二出料口之间设置有第三阀门；以及油压泵，与进料缸连接，本发明专利技术对进料缸和出料缸相关阀门进行科学的布局设置。本发明专利技术还提供了一种高压反应系统的高效能量回收的进出料工艺，在油压泵提供的压力辅助下，实现间歇进料排料或者连续进排料，既能充分利用能源又能降低系统内物料流通的速率，降低电力消耗。

A high pressure reaction system and high efficiency energy recovery process

【技术实现步骤摘要】
一种高压反应系统及高效能量回收的进出料工艺
本专利技术涉及高压反应的设备及进出料工艺
，具体涉及一种高压反应系统及高效能量回收的进出料工艺。
技术介绍
高压反应系统以及高压工艺装备是在冶金、化工等工业生产和科学试验领域中广泛应用进行化学反应的设备，如煤炼油，超临界水煤气化，石油炼油，高压渗透反渗透，超临界水垃圾处理环保，化学合成，水热合成，植物秸秆制气等领域，具体如煤炼油反应器在20-30MPa下应用，炼油加氢高压工艺在20MPa下应用，中压加氢在7-8MPa下应用，超临界水萃取在20-30MPa下应用，超临界水煤气化在20-30MPa下应用，煤炼油反应器在20-30MPa下应用等。目前的高压反应系统多采用调节阀出料和调节液位，目前的进出料的生产工艺是在高压差下进行进出料，使阀门磨损严重，使用寿命短，卸料能量全丢失，同时产生大量的电力消耗。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种高压反应系统及高效能量回收的进出料工艺，能够充分利用回收的能量进行出料，避免进出料过程中阀门的磨损。为实现上述目的，本专利技术的技术方案包括：本专利技术提供了一种高压反应系统，其包括：高压反应器，设置有第一进料口和液相出料口；进料缸，其包括设置有第一阀门的进料缸进料口，与所述第一进料口3连接的进料缸出料口，所述第一进料口和进料缸出料口之间设置有第二阀门；出料缸，其包括与所述液相出料口连接的第二出料口以及设置有第四阀门的出料缸出料口；所述液相出料口和第二出料口之间设置有第三阀门；以及油压泵，与进料缸连接。进一步地，所述液相出料口和第二出料口之间设置有换热器。进一步地，第三阀门位于换热器和第二出料口之间。进一步地，所述换热器上还设置有蒸汽出口和水进口。进一步地，所述高压反应器还设置有气相出料口。进一步地，所述进料缸和出料缸均为气缸或者均为液压缸。进一步地，一个进料缸、一个出料缸和一个与进料缸连接的油压泵15为一组进出料装置，一个高压反应器分别与两组进出料装置连接。本专利技术基于上述高压反应系统还提供了一种高效能量回收的进出料工艺，其包括以下步骤；（1）第一阀门打开，第二阀门关闭，第三阀门关闭，第四阀门打开，进料缸开始进料，未反应的物料通过第一阀门输送进进料缸内，同时，出料缸开始出料，输出经过高压反应器反应完全后的物料，最终进料缸充满待反应的物料，出料缸排空反应完全后的物料；（2）出料缸出料完毕且进料缸进料完毕后，将第一阀门关闭，第二阀门打开，第三阀门打开，第四阀门关闭；打开油压泵，在油压泵提供的压力辅助下，在整个系统的压差和能量差的驱动下，进料缸中待反应的物料进入高压反应器进行反应，同时高压反应器内反应完全后的物料流入出料缸；（3）重复步骤（1）和（2），进料缸不断地排空充满，出料缸随着充满排空，实现间歇进出料。进一步地，两组进出料装置分别为第一组进出料装置和第二组进出料装置，第一组进出料装置和第二组进出料装置分别按照以下步骤进行，并通过设置第一组进出料装置和第二组进出料装置的第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的开合时机，使第一组进出料装置的进料缸在进料的时候，第二组进出料装置的进料缸在出料以及第一组进出料装置的出料缸在出料的时候第二组进出料装置的出料缸在进料；（1）第一阀门打开，第二阀门关闭，第三阀门关闭，第四阀门打开，进料缸开始进料，未反应的物料通过第一阀门输送进进料缸内，同时，出料缸开始出料，输出经过高压反应器反应完全后的物料，最终进料缸充满待反应的物料，出料缸排空反应完全后的物料；（2）出料缸出料完毕且进料缸进料完毕后，将第一阀门关闭，第二阀门打开，第三阀门打开，第四阀门关闭；打开油压泵，在油压泵提供的压力辅助下，在整个系统的压差和能量差的驱动下，进料缸中待反应的物料进入高压反应器进行反应，同时高压反应器内反应完全后的物料流入出料缸；（3）重复步骤（1）和（2），进料缸不断地排空充满，出料缸随着充满排空，也就是进料缸内的物料不断地排空充满，出料缸内的物料随着充满排空；进一步地，第一组进出料装置在进行步骤（1）的同时第二组进出料装置在进行步骤（2）。本专利技术积极效果如下：本专利技术通过合理对进料缸和出料缸相关阀门进行布局设置，利用系统的压力差，主要利用整个系统的压差和能量差，在油压泵提供的压力辅助下，实现间歇进料排料或者连续进排料，既能充分利用能源又能降低系统内物料流通的速率，降低电力消耗。具体如下：1、避免了强烈的高压差阀门磨损；2、回收了大量的能量，而不需要大量投资能量回收设备；3、省去了大量的电力消耗。4、出料管道和阀门内不再产生高速流体。附图说明图1为本专利技术的在工作状态一时的示意图；图2为本专利技术的在工作状态二时的示意图；图3为本专利技术实施例2的结构示意图；附图中，1气相出料口、2液相出料口、3第一进料口、4进料缸进料口、5进料缸出料口、6第一阀门、8第二阀门、10第二出料口、11出料缸出料口、12第四阀门、13第三阀门、14换热器、15油压泵、16介质连接管。具体实施方式实施例1如图1-2所示，本专利技术包括:高压反应器，设置有第一进料口3和液相出料口2；所述第一进料口3位于高压反应器的侧壁上；高压反应器可选择参数为110-500atm，200°C-500°C的高压反应器。第一进料口3用于将进料缸内的物料输送入高压反应器内。进料缸，其包括设置有第一阀门6的进料缸进料口4，与所述第一进料口3连接的进料缸出料口5，所述第一进料口3和进料缸出料口5之间设置有第二阀门8；第一阀门6用于控制进料缸进料口4的开闭，第二阀门8用于控制第一进料口5的开闭。出料缸，其包括与所述液相出料口2连接的第二出料口10以及设置有第四阀门12的出料缸出料口11；所述液相出料口2和第二出料口10之间设置有第三阀门13；第三阀门13用于控制第二出料口10的开启和闭合，第四阀门12用于控制出料缸出料口11的开启和闭合。以及油压泵15，与进料缸连接，所述油压泵15用于进料缸向高压反应器送料过程中，提供送料的动力。进一步地，所述液相出料口2和第二出料口10之间设置有换热器14，用来降低高压反应器中出料的温度，进一步降低阀门的损耗。若高压反应器中的物料从液相出料口2出来时500℃，经过换热器14热交换降温后，从换热器14出来的物料温度降至100℃以下，然后再进入出料缸时，由于物料温度大大降低，降低了阀门的设计要求，同时，回收了大量的显热，避免出料产生闪蒸和爆沸，减少损耗。进一步地，换热器14和第二出料口10之间设置有第三阀门13。进一步地，所述换热器14上还设置有蒸汽出口和水进口，进一步地，换热器14的顶部为蒸汽出口，具体为水蒸气出口，换热器14的底部为水进口，具体为去离子水进口。进一步地，所述油压泵不限种类，可选为气泵、油泵或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压反应系统，其特征在于，其包括：/n高压反应器，设置有第一进料口(3)和液相出料口（2）；/n进料缸，其包括设置有第一阀门（6）的进料缸进料口（4），与所述第一进料口(3)连接的进料缸出料口（5），所述第一进料口(3)和进料缸出料口（5）之间设置有第二阀门（8）；/n出料缸，其包括与所述液相出料口（2）连接的第二出料口（10）以及设置有第四阀门（12）的出料缸出料口（11）；所述液相出料口（2）和第二出料口（10）之间设置有第三阀门（13）；/n以及油压泵（15），与进料缸连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压反应系统，其特征在于，其包括：
高压反应器，设置有第一进料口(3)和液相出料口（2）；
进料缸，其包括设置有第一阀门（6）的进料缸进料口（4），与所述第一进料口(3)连接的进料缸出料口（5），所述第一进料口(3)和进料缸出料口（5）之间设置有第二阀门（8）；
出料缸，其包括与所述液相出料口（2）连接的第二出料口（10）以及设置有第四阀门（12）的出料缸出料口（11）；所述液相出料口（2）和第二出料口（10）之间设置有第三阀门（13）；
以及油压泵（15），与进料缸连接。


2.根据权利要求1所述的一种高压反应系统，其特征在于：所述液相出料口（2）和第二出料口（10）之间设置有换热器（14）。


3.根据权利要求2所述的一种高压反应系统，其特征在于：第三阀门（13）位于换热器（14）和第二出料口（10）之间。


4.根据权利要求2所述的一种高压反应系统，其特征在于：所述换热器（14）上还设置有蒸汽出口和水进口。


5.根据权利要求1所述的一种高压反应系统，其特征在于：所述高压反应器还设置有气相出料口（1）。


6.根据权利要求1所述的一种高压反应系统，其特征在于：所述进料缸和出料缸均为气缸或者均为液压缸。


7.根据权利要求1所述的一种高压反应系统，其特征在于，一个进料缸、一个出料缸和一个与进料缸连接的油压泵15为一组进出料装置，一个高压反应器分别与两组进出料装置连接。


8.一种基于权利要求1所述的高压反应系统的高效能量回收的进出料工艺，其特征在于：其包括以下步骤；
（1）第一阀门（6）打开，第二阀门（8）关闭，第三阀门（13）关闭，第四阀门（12）打开，进料缸开始进料，未反应的物料通过第一阀门（6）输送进进料缸内，同时，出料缸开始出料，输出经过高压反应器反应完全后的物料，最终进料缸充满待反应的物料，出料缸排空反应完...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海霞，张培杰，杨志军，
申请(专利权)人：河北科技大学，邢台市富爱雾化器有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13