本實(shí)用新型涉及化工甘氨酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō)是一種甘氨酸萃取自動(dòng)加料裝置。
背景技術(shù):
草甘膦是氨基乙酸的最大市場(chǎng)。值得一提的是,同樣作為草甘膦的原料氨基乙酸,國(guó)外采用99%的氨基乙酸,國(guó)內(nèi)均采用97.5%的氨基乙酸。在實(shí)際生產(chǎn)中,氨基乙酸雜質(zhì)中的氯化物含量對(duì)草甘膦的收率影響很大,99%的氨基乙酸中氯化物含量只有97.5%的氨基乙酸氯化物含量的1/30。因此,國(guó)外生產(chǎn)草甘膦的收率遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi),草甘膦的含量也比國(guó)內(nèi)高出幾個(gè)百分點(diǎn),原料生產(chǎn)成本也比國(guó)內(nèi)低。
甘氨酸生產(chǎn)流程圖見(jiàn)附圖1。
在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,萃取工段對(duì)減少副產(chǎn),提高收率起到至關(guān)重要的作用;
目前萃取工段常用的方法是:萃取釜上有兩個(gè)DN40的甲醇管道,管道上分別安裝了切斷閥和對(duì)應(yīng)的流量計(jì)。分別是回收甲醇和洗料甲醇。操作步驟如下:先開(kāi)啟合成釜底閥,將合成釜母液放入萃取釜,然后打開(kāi)回收甲醇進(jìn)料閥,同時(shí)每半小時(shí)人工采樣萃取母液,去化驗(yàn)室檢測(cè)副產(chǎn)氯離子含量。當(dāng)氯離子含量小于5%時(shí),再通知操作人員,關(guān)閉回收甲醇進(jìn)料閥,并開(kāi)啟洗料甲醇進(jìn)料閥。直到氯離子含量在1%以下時(shí),關(guān)閉洗料甲醇進(jìn)料閥。
整個(gè)萃取過(guò)程中,操作員要根據(jù)萃取釜的溫度,調(diào)整夾套循環(huán)水的閥門,使溫度保持在70到80度之間。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,由于甲醇的進(jìn)料量和氯離子的吸收是放熱反應(yīng),而且只有大于50度左右,才能充分反應(yīng),因此在小于50度時(shí),甲醇的進(jìn)料量要很慢,每小時(shí)只要幾十升。溫度大于50度后,反應(yīng)激烈導(dǎo)致溫度將瞬間上升,所以循環(huán)水閥應(yīng)該提前打開(kāi)。這樣操作工大大增加操作難度?;疽齻€(gè)人才能完成一個(gè)班的操作。而且相互之間銜接不好的話,就容易溫度失控。甲醇單耗也增加,氯離子脫不干凈現(xiàn)象;
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了減低人工成本,減少人為誤操作,提高收率,降低單耗而開(kāi)發(fā)的一種甘氨酸萃取自動(dòng)加料裝置。
為達(dá)到以上目的,本方案如下:
甘氨酸萃取工段自動(dòng)加料裝置,萃取釜上方安裝甲醇滴加管,甲醇滴加管上安裝滴加甲醇流量計(jì)和滴加調(diào)節(jié)閥;萃取釜上方安裝甲醇回收進(jìn)料管,甲醇回收進(jìn)料管上安裝有甲醇流量計(jì)和甲醇進(jìn)料開(kāi)關(guān)閥;萃取釜上方安裝甲醇洗料進(jìn)料管,甲醇洗料進(jìn)料管上安裝有甲醇流量計(jì)和甲醇進(jìn)料開(kāi)關(guān)閥,萃取釜上方有攪拌機(jī),攪拌機(jī)通過(guò)變頻器控制速度。
萃取釜外壁設(shè)有夾套冷凝管,冷凝管進(jìn)口管安裝在萃取釜下方,冷凝管出口管安裝在萃取釜有上方,冷凝管進(jìn)口管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。
萃取釜側(cè)壁裝有溫度傳感器,萃取釜上方安裝有氯離子濃度在線監(jiān)測(cè)表。
本方案的工作原理及優(yōu)點(diǎn)在于:將整個(gè)萃取過(guò)程分成四階段進(jìn)行,第一階段滴加甲醇,由于合成母液剛一開(kāi)始溫度較低,甲醇不能和氯化物充分吸收,所以甲醇進(jìn)料量要少量滴加,控制目標(biāo)設(shè)定在100L/H左右,通過(guò)PID自動(dòng)調(diào)整滴加甲醇調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,使甲醇能均勻進(jìn)入萃取釜;這時(shí)合成液的氯化物緩慢開(kāi)始被吸收。這時(shí)溫度開(kāi)始慢慢上升,當(dāng)溫度到達(dá)50度左右,進(jìn)入第二階段:先關(guān)閉滴加閥,再打開(kāi)回收甲醇進(jìn)料閥,這時(shí)溫度上升會(huì)比較快,攪拌中速運(yùn)行。本裝置自動(dòng)根據(jù)溫度的變化率調(diào)節(jié)循環(huán)水的進(jìn)料閥開(kāi)度。同時(shí)回收甲醇流量計(jì)做累計(jì)計(jì)算,當(dāng)氯離子含量達(dá)到5%后,進(jìn)入第三階段:關(guān)閉回收甲醇閥,開(kāi)啟洗料甲醇閥。洗料甲醇進(jìn)料量做累計(jì)計(jì)算。并且攪拌高速運(yùn)行,使氯化物被成分吸收。當(dāng)氯離子濃度達(dá)標(biāo)后,進(jìn)入第四階段,保溫一定時(shí)間后出料;
第一,二,三階段的甲醇進(jìn)料量做累計(jì)計(jì)算,便于計(jì)算甲醇單耗;
本裝置增加了滴加甲醇做預(yù)吸收,使進(jìn)入第二階段后溫度變化比較平穩(wěn),減少了跟蹤的難度。而且進(jìn)料閥和流量計(jì)是自動(dòng)閉環(huán)控制的,無(wú)需人為操作。
本裝置增加了氯離子檢測(cè)表,做在線監(jiān)測(cè)。無(wú)需化驗(yàn)員定時(shí)取樣跟蹤。
本裝置的循環(huán)水閥和溫度采用了PID+斜率的疊加控制方式自動(dòng)跟蹤溫度變化規(guī)律。使溫度能長(zhǎng)期在允許范圍內(nèi)運(yùn)行;
附圖說(shuō)明
圖1為甘氨酸生產(chǎn)流程圖。
圖2為本甘氨酸萃取自動(dòng)加料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的附圖標(biāo)記包括:甲醇滴加管1,甲醇回收進(jìn)料管2,甲醇洗料進(jìn)料管3,冷凝管出口管5,冷凝管進(jìn)口管6,滴加甲醇流量計(jì)7、甲醇流量計(jì)8、甲醇流量計(jì)9、滴加調(diào)節(jié)閥10、甲醇進(jìn)料開(kāi)關(guān)閥11、甲醇進(jìn)料開(kāi)關(guān)閥12、氯離子濃度在線監(jiān)測(cè)表13、溫度傳感器14、循環(huán)水進(jìn)口閥15。
本發(fā)明關(guān)鍵技術(shù):通過(guò)高精度的檢測(cè)儀表(甲醇流量計(jì),氯離子檢測(cè)儀,溫度計(jì)),進(jìn)行分階段控制整個(gè)萃取過(guò)程的氯離子跟蹤,以及溫度的PID+斜率的控制方式。
本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍,應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
以下所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不因此而限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
一種甘氨酸萃取自動(dòng)加料裝置,萃取釜上方安裝甲醇滴加管1,甲醇滴加管1上安裝滴加甲醇流量計(jì)7和滴加調(diào)節(jié)閥10;萃取釜上方安裝甲醇回收進(jìn)料管2,甲醇回收進(jìn)料管2上安裝有甲醇流量計(jì)8和甲醇進(jìn)料開(kāi)關(guān)閥11;萃取釜上方安裝甲醇洗料進(jìn)料管3,甲醇洗料進(jìn)料管3上安裝有甲醇流量計(jì)9和甲醇進(jìn)料開(kāi)關(guān)閥12,萃取釜上方有攪拌機(jī)4,攪拌機(jī)4通過(guò)變頻器控制速度。萃取釜外壁設(shè)有夾套冷凝管,冷凝管進(jìn)口管6安裝在萃取釜下方,冷凝管出口管5安裝在萃取釜有上方,冷凝管進(jìn)口管6上設(shè)有調(diào)節(jié)閥15。萃取釜側(cè)壁裝有溫度傳感器14,萃取釜上方安裝有氯離子濃度在線監(jiān)測(cè)表13。
甘氨酸萃取工段自動(dòng)加料裝置,包括萃取釜上方安裝滴加甲醇管道,直徑DN25,管道上安裝滴加甲醇流量計(jì),量程范圍:0~700L/H和滴加調(diào)節(jié)閥,CV值:4,材質(zhì)304不銹鋼;萃取釜上方安裝回收甲醇進(jìn)料管,直徑DN50,進(jìn)料管上安裝有甲醇流量計(jì)(8),量程范圍:0~5m3/H和甲醇進(jìn)料開(kāi)關(guān)閥,供電:AC220;萃取釜上方安裝洗料甲醇進(jìn)料管,直徑DN50.進(jìn)料管上安裝有甲醇流量計(jì),量程范圍:0~5m3/H和甲醇進(jìn)料開(kāi)關(guān)閥,供電:AC220.萃取釜上方有攪拌機(jī),電機(jī)功率:15KW,攪拌機(jī)通過(guò)變頻器控制速度。萃取釜外壁設(shè)有夾套冷凝管DN65,冷凝管進(jìn)口DN65在萃取釜下方,冷凝管進(jìn)口DN65在萃取釜有上方。夾套進(jìn)口設(shè)有調(diào)節(jié)閥,CV值:17.萃取釜測(cè)裝有溫度傳感器,DN25法蘭安裝,插深1000MM。用于檢測(cè)萃取母液溫度,萃取釜上方安裝有氯離子濃度在線監(jiān)測(cè)表。
目的是為了減低人工成本,減少人為誤操作,提高收率,降低單耗而開(kāi)發(fā)的一種甘氨酸萃取自動(dòng)加料裝置。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下,能夠以其它的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此,無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn),均應(yīng)包含在本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。