本发明专利技术涉及一种硝化反应装置及其生产工艺，所述硝化反应装置，包括釜体和搅拌桨，所述搅拌桨包括搅拌轴、第一搅拌叶、第二搅拌叶和限流环，第一搅拌叶的上表面和下表面均圆周阵列有弧形的导向楞，所述搅拌轴上内设有硫酸通道、两个冷却水通道和有机物通道，两个所述冷却水通道的下端开口均连通第一搅拌叶内部，硫酸通道的下端开口和有机物通道的下端开口分别位于第一搅拌叶上侧，搅拌轴上套设有位于第一搅拌叶和第二搅拌叶之间的限流环，所述电机座内侧的搅拌轴上套设有功能套，所述功能套内设有四个功能腔，所述硫酸通道的上端开口、两个冷却水通道的上端开口和有机物通道的上端开口分别连通一个功能腔。开口分别连通一个功能腔。开口分别连通一个功能腔。
【技术实现步骤摘要】
一种硝化反应装置及其生产工艺
[0001]本专利技术涉及硝化反应
，具体涉及一种硝化反应装置及其生产工艺。
技术介绍
[0002]硝化反应是向有机物分子中引入硝基的反应过程，通常在釜式反应器中进行，硝化过程中的混酸过程、硝化过程都是强放热反应，其放热集中，而且升温速率快，控制不好会引起爆炸，混酸和硝化过程中都要求保持适当的反应温度，以避免生成多硝基物和氧化等副反应，因而热量的移除是控制硝化反应的突出问题之一，在生产过程中前期投料量少、液面低，常规搅拌桨难以搅拌混匀且搅拌。
[0003]申请号为201220012920.1专利文件公开了一种适用于混酸间歇硝化的反应釜，其主要技术方案是在釜体内设置辅助搅拌桨，用以辅助搅拌低液面的物料。
[0004]但是上述结构依然存在一定的问题，在混酸时由于硝酸量少，液面低，辅助搅拌桨在搅拌时不可避免的产生飞溅，当硫酸和硝酸刚刚开始混合时的物料飞溅在搅拌桨上时，与釜体不接触，无法得到降温，可能会导致飞溅的物料产生超温，引起硝酸分解爆燃，并可能引发其它一系列严重问题。
技术实现思路
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种硝化反应装置及其生产工艺，目的是提供一种改进的硝化反应装置硝化及反应生产工艺，加速装置内部的物料冷却，消除在混酸过程和硝化过程产生飞溅的危险性，避免产生生产事故。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0007]一种硝化反应装置，包括釜体，所述釜体的上封头上设有硝酸加入管、人孔和温度计，釜体内设有搅拌桨，所述搅拌桨包括搅拌轴、第一搅拌叶、第二搅拌叶和限流环，所述第一搅拌叶是呈开口朝下的喇叭状的空心壳体，第一搅拌叶的上表面和下表面均圆周阵列有弧形的导向楞，所述搅拌轴内设有硫酸通道、两个冷却水通道和有机物通道，两个所述冷却水通道的下端开口均连通第一搅拌叶内部，硫酸通道的下端开口和有机物通道的下端开口分别位于第一搅拌叶上侧，所述第二搅拌叶位于搅拌轴下部，搅拌轴外套设有位于第一搅拌叶和第二搅拌叶之间的限流环，所述釜体外的搅拌轴上转动连接有功能套，所述功能套内设有四个功能腔，所述硫酸通道的上端开口、两个冷却水通道的上端开口和有机物通道的上端开口分别连通一个功能腔。
[0008]进一步地，与所述冷却水通道连通的两个功能腔的侧壁上均连通有输水管，两个所述输水管与冷却水供水管、冷却水回水管经二位四通换向阀连接，与硫酸通道连通的功能腔的侧壁上连通有硫酸进管和第一进气管，与有机物通道连通的功能腔的侧壁上连通有有机物进管和第二进气管。
[0009]进一步地，所述功能套是中空的、上下端面带有贯穿孔的圆柱状壳体，功能套内间隔设有三个间隔环，搅拌轴上设有与贯穿孔、间隔环相对应的环形槽，所述功能套的顶板、
功能套的底板和间隔环的内环均伸进环形槽内。
[0010]进一步地，所述限流环的内径大于等于第一搅拌叶下端直径的一半、小于第一搅拌叶下端直径，所述第一搅拌叶上表面的导向楞内端位于限流环内侧，限流环上端与第二搅拌叶之间有间距。
[0011]进一步地，所述第一搅拌叶内部设有分隔板，所述分隔板呈下端开口大、上端开口小的喇叭状管体，所述分隔板的上下表面与第一搅拌叶的上下内壁距离相等，分隔板的上端开口固定连接搅拌轴外壁下端，一个所述冷却水通道的下端开口位于分隔板上表面与第一搅拌叶的上侧内壁之间，另一个冷却水通道的下端开口位于搅拌轴的下端面上。
[0012]进一步地，所述分隔板上表面设有第一导向板，所述第一导向板呈螺旋状，分隔板下表面设有第二导向板，所述第二导向板与第一导向板形状大小一致、旋向相反。
[0013]进一步地，所述第一搅拌叶上侧面和下侧面的导向楞上下相对，所述第一搅拌叶上沿周向设有多个导流管，所述导流管连通第一搅拌叶上方和下方，导流管的上端位于限流环内侧，导流管的下端向靠近搅拌轴的中心轴线方向倾斜。
[0014]一种硝化反应生产工艺，使用上述的一种硝化反应装置，包括以下步骤：
[0015]S1：开启进气和冷却水循环；
[0016]S2:加入硝酸后使硝酸形成循环溢流状态；
[0017]S3：开启硫酸加料泵，按设计需要缓慢加入硫酸，硫酸直接加入到呈循环状态流动的硝酸内部；
[0018]S4:混酸结束后，继续搅拌降温，降到设定温度后反向开启搅拌，在釜体内的流体流动平稳后开启有机物加料泵，按设计需要缓慢加入有机物，有机物经有机物通道下端进入呈循环流动状态的混合酸内部；
[0019]S5:升温，使产生软化，放料。
[0020]进一步地，在S1、S2、S3、S4、S5步骤中，第一进气管和第二进气管始终保持有压缩氮气进入。
[0021]进一步地，在S4步骤中反向开启搅拌时，二位四通换向阀与搅拌轴的旋转方向同步切换。
[0022]通过上述技术方案，本专利技术的有益效果为：
[0023]本专利技术的第一搅拌叶能够在低液面时提高液面高度，配合本专利技术的搅拌轴和功能套，可以将硫酸和有机物直接加入到硝酸或混合酸内部，不仅能够使物料快速混合均匀，还不需要考虑飞溅问题。
[0024]本专利技术公开的一种硝化反应装置即使在混酸过程中产生飞溅，也不会引发危害生产安全的问题。
[0025]本专利技术的第一搅拌叶自带冷却通道，能够快速对釜体内部的物料进行降温。
[0026]本专利技术具有两种搅拌状态，一种适用于液面较低时的混酸过程，避免飞溅产生危险，另一种适用于液面提高后的硝化过程，能够加强冷却效果。
附图说明
[0027]图1是本专利技术的结构示意图(搅拌轴未剖)；
[0028]图2是本专利技术的搅拌桨的结构示意图；
[0029]图3是图2的A部放大图；
[0030]图4是本专利技术的搅拌桨的主视图；
[0031]图5是图4的B
‑
B向剖视图；
[0032]图6是图4的C
‑
C向剖视图；
[0033]图7是本专利技术的搅拌桨与功能套的连接关系图(主视)；
[0034]图8是本专利技术的搅拌桨与功能套的连接关系图(左视)；
[0035]图9是本专利技术的右部件的结构示意图。
[0036]附图中标号为：1、釜体；2、夹套；3、盘管；4、硝酸加入管；5、人孔；6、温度计；7、电机座；8、搅拌桨；9、搅拌轴；10、第一搅拌叶；11、第二搅拌叶；12、限流环；13、导向楞；14、硫酸通道；15、冷却水通道；16、有机物通道；17、功能套；18、功能腔；19、输水管；20、冷却水供水管；21、冷却水回水管；22、二位四通换向阀；23、硫酸进管；24、第一进气管；25、有机物进管；26、第二进气管；27、出气管；28、间隔环；29、环形槽；30、分隔板；31、第一导向板；32、第二导向板；33、导流管。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明：
[0038]需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硝化反应装置，包括釜体(1)，所述釜体(1)的上封头上设有硝酸加入管(4)、人孔(5)和温度计(6)，釜体(1)内设有搅拌桨，其特征在于，所述搅拌桨(8)包括搅拌轴(9)、第一搅拌叶(10)、第二搅拌叶(11)和限流环(12)，所述第一搅拌叶(10)是呈开口朝下的喇叭状的空心壳体，第一搅拌叶(10)的上表面和下表面均圆周阵列有弧形的导向楞(13)，所述搅拌轴(9)内设有硫酸通道(14)、两个冷却水通道(15)和有机物通道(16)，两个所述冷却水通道(15)的下端开口均连通第一搅拌叶(10)内部，硫酸通道(14)的下端开口和有机物通道(16)的下端开口分别位于第一搅拌叶(10)上侧，所述第二搅拌叶(11)位于搅拌轴(9)下部，搅拌轴(9)外套设有位于第一搅拌叶(10)和第二搅拌叶(11)之间的限流环(12)，所述釜体(1)外的搅拌轴(9)上转动连接有功能套(17)，所述功能套(17)内设有四个功能腔(18)，所述硫酸通道(14)的上端开口、两个冷却水通道(15)的上端开口和有机物通道(16)的上端开口分别连通一个功能腔(18)。2.根据权利要求1所述的一种硝化反应装置，其特征在于，与所述冷却水通道(15)连通的两个功能腔(18)的侧壁上均连通有输水管(19)，两个所述输水管(19)与冷却水供水管(20)、冷却水回水管(21)经二位四通换向阀(22)连接，与硫酸通道(14)连通的功能腔(18)的侧壁上连通有硫酸进管(23)和第一进气管(24)，与有机物通道(16)连通的功能腔(18)的侧壁上连通有有机物进管(25)和第二进气管(26)。3.根据权利要求2所述的一种硝化反应装置，其特征在于，所述功能套(17)是中空的、上下端面带有贯穿孔的圆柱状壳体，功能套(17)内间隔设有三个间隔环(28)，搅拌轴(9)上设有与贯穿孔、间隔环(28)相对应的环形槽(29)，所述功能套(17)的顶板、功能套(17)的底板和间隔环(28)的内环均伸进环形槽(29)内。4.根据权利要求2所述的一种硝化反应装置，其特征在于，所述限流环(12)的内径大于等于第一搅拌叶(10)下端直径的一半、小于第一搅拌叶(10)下端直径，所述第一搅拌叶(10)上表面的导向楞(13)内端位于限流环(12)内侧，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓辉，
申请(专利权)人：濮阳市元泰精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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