本發(fā)明涉及一種主要可用于化工生產(chǎn)的無攪拌反應(yīng)器、一種無攪拌PTA熟化結(jié)晶裝置及采用這些設(shè)備的工藝方法,屬化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
反應(yīng)器是化工生產(chǎn)的常見設(shè)備,通常需設(shè)置攪拌器對(duì)物料進(jìn)行攪拌,以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)所需的混合和傳質(zhì)等?,F(xiàn)有技術(shù)下,氧化、熟化和結(jié)晶等反應(yīng)器中均設(shè)有攪拌器,通過槳葉旋轉(zhuǎn)攪混反應(yīng)器中的漿料,實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)、傳熱并使固體顆粒物處于懸浮狀態(tài),避免在反應(yīng)器底部沉積。例如,精對(duì)苯二甲酸(PTA)行業(yè)中的氧化結(jié)晶器(二級(jí)或三級(jí)結(jié)晶)及精制單元結(jié)晶器(四級(jí)或五級(jí)結(jié)晶),流經(jīng)上述設(shè)備的對(duì)苯二甲酸(TA)漿料濃度很高,在靜止?fàn)顟B(tài)或攪拌強(qiáng)度不足的情況下,漿料中固體極易沉積下來,造成設(shè)備或管道的堵塞,影響裝置的連續(xù)生產(chǎn),因此需要采用攪拌器攪混漿料,使?jié){料處于湍混狀態(tài),固體懸浮不沉積。所述攪拌器的設(shè)置雖可滿足生產(chǎn)要求,但在成本和能耗等方面卻需要付出高昂的代價(jià),特別是由于PTA漿料中的溶劑是醋酸,腐蝕性強(qiáng),設(shè)備本體通常采用復(fù)合鈦材,其中鈦材的厚度只需2-3mm,而攪拌器則需要全部為鈦材,由此設(shè)備本體與攪拌器的價(jià)格大致相當(dāng),導(dǎo)致設(shè)備成本的大幅度上升,另外,攪拌器需以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),能耗很大,攪拌器本身為機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備,有時(shí)又會(huì)發(fā)生機(jī)械故障。
除了上述機(jī)械攪拌器,氣流攪拌在某些反應(yīng)器中也得以采用,具有一定壓力的空氣或其他氣體進(jìn)入反應(yīng)器,通過旋流布?xì)馄餍纬尚?,由此?duì)反應(yīng)器中的液體產(chǎn)生攪拌作用,用于攪拌的能量源于輸入氣體產(chǎn)生的動(dòng)能,與機(jī)械攪拌相比,氣流攪拌需要通入足夠大的氣體流量。因此長(zhǎng)期以來,氣流攪拌僅被用于少量特殊場(chǎng)合。
長(zhǎng)期以來,人們一直認(rèn)為像PTA熟化和結(jié)晶等涉及含有固體顆粒物的漿料的場(chǎng)合,必須采用機(jī)械攪拌,現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外PTA生產(chǎn)中的熟化反應(yīng)器和結(jié)晶反應(yīng)器無一例外地設(shè)置了機(jī)械攪拌器,依靠機(jī)械攪拌器實(shí)現(xiàn)漿料攪拌和混合。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明提供了一種無攪拌反應(yīng)器及相應(yīng)的無攪拌反應(yīng)工藝,還提供了一種采用這種無攪拌反應(yīng)器的無攪拌PTA熟化結(jié)晶裝置及相應(yīng)的無攪拌PTA熟化結(jié)晶方法,所述無攪拌反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)置機(jī)械攪拌器,且外部輸入氣體無需達(dá)到能夠?qū){料充分?jǐn)嚢璧某潭?,所述無攪拌PTA熟化結(jié)晶裝置中用于熟化和結(jié)晶的全部反應(yīng)器均采用上述無攪拌反應(yīng)器和上述無攪拌反應(yīng)工藝,這些設(shè)備和方法適于含固體漿料反應(yīng),不需要設(shè)置機(jī)械攪拌器,也不需要外部輸入氣體具有足夠大的攪拌能力,由此大幅度節(jié)省反應(yīng)器和PTA熟化結(jié)晶裝置的制造成本和維護(hù)成本,大幅度減少相關(guān)化工生產(chǎn)的動(dòng)力消耗和生產(chǎn)成本。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種適于含固體漿料的無攪拌反應(yīng)器,包括反應(yīng)器殼體,所述反應(yīng)器殼體內(nèi)不設(shè)機(jī)械攪拌器,所述反應(yīng)器殼體上設(shè)有第一進(jìn)口、第二進(jìn)口、第一出口和第二出口,所述第一進(jìn)口為側(cè)向進(jìn)口,設(shè)置在所述反應(yīng)器殼體的上部,第二進(jìn)口為側(cè)向進(jìn)口,設(shè)置所述反應(yīng)器殼體的下部,第一出口為底部出口,設(shè)置在所述反應(yīng)器底部的中央,第二出口為頂部出口,設(shè)置在所述反應(yīng)器殼體的頂部。
一種適于含固體漿料的無攪拌反應(yīng)工藝,采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng),從所述反應(yīng)器的第一進(jìn)口送入用于反應(yīng)的漿料,從第二進(jìn)口送入用于反應(yīng)的氣體或漿料,從第一出口輸出反應(yīng)后漿料,從第二出口排出反應(yīng)后氣體(通??煞Q為尾氣),依靠第二進(jìn)口送入的物料(氣體或漿料)的推動(dòng)或者依靠第一進(jìn)口和第二進(jìn)口送入的物料的共同推動(dòng)在反應(yīng)器內(nèi)形成漿料旋流,反應(yīng)器內(nèi)的操作壓力(壓強(qiáng),下同)低于漿料的進(jìn)料壓力,部分漿料成分因減壓轉(zhuǎn)化為氣相(蒸氣),不斷形成遍布漿料的蒸氣氣泡(或稱蒸發(fā)氣泡),攪混漿料,通過氣泡攪混作用或通過氣泡攪混作用和漿料旋流作用使?jié){料中的固體物料處于懸浮全混態(tài),避免漿料中的固體顆粒物在反應(yīng)器底部沉積。
一種無攪拌PTA熟化結(jié)晶裝置,包括順序連接的熟化反應(yīng)器和結(jié)晶反應(yīng)器,所述熟化反應(yīng)器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè),所述結(jié)晶反應(yīng)器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè),所述熟化反應(yīng)器采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)器,所述結(jié)晶反應(yīng)器采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)器,當(dāng)所述熟化反應(yīng)器的數(shù)量為多個(gè)時(shí),所述多個(gè)熟化反應(yīng)器可以采用相同的所述無攪拌反應(yīng)器,也可以采用不同的所述無攪拌反應(yīng)器,當(dāng)所述結(jié)晶反應(yīng)器的數(shù)量為多個(gè)時(shí),所述多個(gè)結(jié)晶反應(yīng)器可以采用相同的所述無攪拌反應(yīng)器,也可以采用不同的所述無攪拌反應(yīng)器,任一前序反應(yīng)器(包括熟化反應(yīng)器和結(jié)晶反應(yīng)器)的第一出口均應(yīng)連接相鄰后序反應(yīng)器的第一進(jìn)口,還可以連接或不連接相鄰后序反應(yīng)器的第二進(jìn)口。
一種無攪拌PTA熟化結(jié)晶方法,采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌PTA熟化結(jié)晶裝置進(jìn)行氧化后漿料的熟化和結(jié)晶,所述熟化反應(yīng)器采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)工藝,所述結(jié)晶反應(yīng)器也采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)工藝,當(dāng)所述熟化反應(yīng)器的數(shù)量為多個(gè)時(shí),多個(gè)熟化反應(yīng)器可以采用相同的所述無攪拌反應(yīng)工藝,也可以采用不同的所述無攪拌反應(yīng)工藝,當(dāng)所述結(jié)晶反應(yīng)器的數(shù)量為多個(gè)時(shí),多個(gè)結(jié)晶反應(yīng)器可以采用相同的無攪拌反應(yīng)工藝,也可以采用不同的無攪拌反應(yīng)工藝。
本發(fā)明的有益效果是:克服了長(zhǎng)期以來普遍存在懸浮固體漿料必須采用機(jī)械攪拌的技術(shù)偏見,創(chuàng)造性地利用了減壓在體系內(nèi)產(chǎn)生的遍布各處的蒸氣氣泡和前后設(shè)備間的降溫降壓所產(chǎn)生的動(dòng)能,實(shí)現(xiàn)了對(duì)漿料有效、可靠且不留任何死角的攪混,將體系熱能用作攪混的能量來源,由此節(jié)省了機(jī)械攪拌所需的巨大的動(dòng)力消耗,節(jié)省了因設(shè)置機(jī)械攪拌器所需的巨大的設(shè)備制造成本,同時(shí),還可以利用進(jìn)料壓力形成推動(dòng)旋流的動(dòng)能,將體系勢(shì)能用作旋流的能量來源,進(jìn)一步保證和增強(qiáng)了攪混效果,特別是與氣泡攪混作用相配合,有效地避免了固體顆粒物在反應(yīng)器底部的沉積,根據(jù)申請(qǐng)人的試驗(yàn),對(duì)于涉及高濃度漿料的PTA結(jié)晶工藝中末級(jí)結(jié)晶反應(yīng)器(二結(jié)晶),在不通入外部氣體的情況下依然能夠?qū)崿F(xiàn)有效的攪混,而依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)或在人們的長(zhǎng)期觀念中,這種含有大量固體顆粒物的高濃度漿料,不僅根本無法使用氣流攪拌,即使使用機(jī)械攪拌,也需要很大的功率才能湊效。
由于降低壓力產(chǎn)生的蒸氣氣泡遍布漿料的所有區(qū)域,徹底避免了機(jī)械攪拌下存在的局部攪拌效果差甚至留有死角的問題;由于各處的氣泡均向上移動(dòng),在移動(dòng)過程中不斷碰撞、破碎和聚合,越往上氣量越大,攪拌效果越好,因此相對(duì)于機(jī)械攪拌器,允許采用更高或高徑比更大的塔式反應(yīng)器,可以明顯地減小占地面積、延長(zhǎng)漿料的路徑,也有利于不同反應(yīng)物的充分接觸和傳質(zhì),在相同反應(yīng)要求的情況下,有利于減小反應(yīng)器的容積;由于設(shè)置了側(cè)向的物料進(jìn)口,還由于側(cè)向物料進(jìn)口至少是上、下兩個(gè),不僅有利于利用進(jìn)料動(dòng)量推動(dòng)反應(yīng)器內(nèi)的漿料,形成和保持旋流狀態(tài),而且可以通過上、下進(jìn)口的協(xié)同推動(dòng),使反應(yīng)器內(nèi)漿料形成上下基本一致的旋流狀態(tài),根據(jù)申請(qǐng)人的實(shí)驗(yàn),在其他情況相同的情況下,這種上下進(jìn)料共同推動(dòng)旋流的效果要明顯優(yōu)于單獨(dú)從下部進(jìn)料的效果,更明顯優(yōu)于單獨(dú)從上部進(jìn)料的效果,同時(shí),在進(jìn)料包括氣體和漿料的情況下,可以從下部進(jìn)氣,上部進(jìn)液(漿料),氣、液形成逆向流,有利于提高傳質(zhì)和反應(yīng)效果,且有利于利用進(jìn)氣形成的氣泡增強(qiáng)攪混作用,增強(qiáng)氣泡攪混效果,彌補(bǔ)反應(yīng)器底部蒸發(fā)氣泡相對(duì)較小的缺陷;由于底部出漿料且相應(yīng)的出料口優(yōu)選位于底部中央,不僅實(shí)現(xiàn)了漿料與氣泡的逆向流,而且還有利于強(qiáng)化反應(yīng)器底部的旋流狀態(tài),防止出料流對(duì)旋流的干擾,防止局部旋流速度下降,防止出現(xiàn)旋流死角,同時(shí)由于反應(yīng)器的底部封頭(下封頭)通??梢猿是蛐?、橢球形或類似的曲面形狀,直徑逐漸縮小且沒有死角區(qū),漿料越往下流,旋轉(zhuǎn)速度特別是貼近內(nèi)部表面的線速度越快,對(duì)反應(yīng)器內(nèi)表面的沖刷作用越強(qiáng),而在漿料旋流方向與地轉(zhuǎn)偏向力形成的旋流方向相同的情況下,在無需消耗能量的情況下就可以依靠地轉(zhuǎn)偏向力的作用進(jìn)一步增強(qiáng)旋流速度和沖刷作用,由此保證了底部氣泡較少的情況下依然能夠產(chǎn)生出足夠的攪混效果并有效地避免了固體顆粒物在底部的沉積。
本發(fā)明的無攪拌反應(yīng)工藝及無攪拌反應(yīng)設(shè)備適應(yīng)于PTA生產(chǎn)中的氧化、熟化和結(jié)晶各工藝。特別是對(duì)于PTA熟化和結(jié)晶工藝,以往人們普遍認(rèn)為,無論外部輸入多大壓力和流量的氣流,都不能實(shí)現(xiàn)有效的氣流攪拌,要在不增加反應(yīng)氣體流量甚至不輸入任何氣體的情況下實(shí)現(xiàn)有效的氣流攪拌,則更是無法想象的。而申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn),在上述反應(yīng)中,綜合考慮氣懸和漿料流動(dòng)攪混共同作用,可使反應(yīng)器內(nèi)漿料中固體懸浮不沉積,物料處于全混狀態(tài),即使在設(shè)備底部封頭處,物料也處于湍流攪混狀態(tài),也不會(huì)發(fā)生固體沉積堵塞,從而實(shí)現(xiàn)無攪拌器運(yùn)行。
依據(jù)同樣的機(jī)理,本發(fā)明還適應(yīng)于化工領(lǐng)域中涉及懸浮漿料及降壓降溫過程的其他類似生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)單元。
對(duì)于百萬噸級(jí)的深度氧化法PTA裝置,采用本發(fā)明后,僅因熟化、結(jié)晶及RPF供料槽中取消了機(jī)械攪拌,相比可降低投資約40%,降低電耗約1000kW,經(jīng)濟(jì)效益可觀。
附圖說明
圖1是本發(fā)明涉及的無攪拌PTA熟化結(jié)晶工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1,本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)下涉及固體漿料的反應(yīng)器內(nèi)必須設(shè)置機(jī)械攪拌裝置的缺陷,提供了一種適于含固體漿料的無攪拌反應(yīng)器,其包括反應(yīng)器殼體,所述反應(yīng)器殼體內(nèi)不設(shè)機(jī)械攪拌器,所述反應(yīng)器殼體上設(shè)有第一進(jìn)口、第二進(jìn)口、第一出口和第二出口,所述第一進(jìn)口為側(cè)向進(jìn)口,設(shè)置在所述反應(yīng)器殼體的上部,第二進(jìn)口為側(cè)向進(jìn)口,設(shè)置所述反應(yīng)器殼體的下部,第一出口為底部出口,設(shè)置在所述反應(yīng)器底部的中央,第二出口為頂部出口,設(shè)置在所述反應(yīng)器殼體的頂部,由此形成了分別從上部和下部側(cè)向進(jìn)料、從底部和頂部出料的進(jìn)出料方式,當(dāng)下部進(jìn)料為氣體時(shí),反應(yīng)器內(nèi)液氣形成逆向流,漿料進(jìn)入反應(yīng)器后,壓力下降,部分成分轉(zhuǎn)換為氣相,形成蒸發(fā)氣泡,源自蒸發(fā)和下部進(jìn)氣的氣泡向上移動(dòng),并在上升過程中不斷的碰撞、破碎和聚合過程,由此將反應(yīng)器內(nèi)漿料的攪混,同時(shí)切線進(jìn)料能夠推動(dòng)反應(yīng)器內(nèi)的漿料旋轉(zhuǎn),形成旋流,進(jìn)一步增強(qiáng)攪混效果并避免固體物料沉淀。
所述第一進(jìn)口的數(shù)量可以為一個(gè),也可以為多個(gè)。
所述第二進(jìn)口的數(shù)量可以為一個(gè),也可以為多個(gè)。
優(yōu)選的,所述第一進(jìn)口可以設(shè)有用于形成旋流的旋流導(dǎo)流結(jié)構(gòu)和/或連接有用于形成旋流的旋流導(dǎo)流裝置,以利于推動(dòng)漿料形成旋流。
優(yōu)選的,所述第二進(jìn)口可以設(shè)有用于形成旋流的旋流導(dǎo)流結(jié)構(gòu)和/或連接有用于形成旋流的旋流導(dǎo)流裝置,以利于推動(dòng)漿料形成旋流。當(dāng)上下進(jìn)口均推動(dòng)旋流時(shí),上下協(xié)同作用能夠明顯地改善旋流效果。
優(yōu)選的,所述第二進(jìn)口還連接有或不連接有鼓泡裝置,當(dāng)設(shè)有鼓泡裝置時(shí),有利于優(yōu)化進(jìn)氣的鼓泡效果,而當(dāng)不設(shè)置鼓泡裝置時(shí),則有利于避免鼓泡裝置對(duì)旋流的干擾和妨礙,因此,實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行合理的設(shè)置。
優(yōu)選的,所述旋流導(dǎo)流裝置和/或所述旋流導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的旋流方向與地轉(zhuǎn)偏向力形成的旋流方向相同,由此使兩種旋流力量相互結(jié)合,強(qiáng)化旋流效果。
優(yōu)選的,所述反應(yīng)器殼體呈塔狀,即采用反應(yīng)塔殼體,相應(yīng)地,反應(yīng)器可稱為反應(yīng)塔,由于反應(yīng)塔的高徑比較大,有利于延長(zhǎng)漿料路徑,同時(shí)由于蒸發(fā)氣泡越往上匯聚的越多,不會(huì)因高徑比增大而影響攪混效果,也不會(huì)像機(jī)械攪拌需要更大的功率。
優(yōu)選的,所述塔狀的反應(yīng)器殼體的高徑比優(yōu)選為6-10:1或7-9:1,例如6:1、7:1、9:1和10:1,進(jìn)一步優(yōu)選為8:1。
所述旋流導(dǎo)流裝置和所述鼓泡裝置通??梢栽O(shè)置在所述反應(yīng)器殼體內(nèi),所述旋流導(dǎo)流結(jié)構(gòu)可以為一個(gè)或多個(gè)切向進(jìn)口。
本發(fā)明還提供了一種適于含固體漿料的無攪拌反應(yīng)工藝,其采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng),從所述反應(yīng)器的第一進(jìn)口送入用于反應(yīng)的漿料,從第二進(jìn)口送入用于反應(yīng)的氣體或漿料,從第一出口輸出反應(yīng)后漿料,從第二出口排出反應(yīng)后氣體(通??煞Q為尾氣),依靠第二進(jìn)口送入的物料(氣體或漿料)的推動(dòng)或者依靠第一進(jìn)口和第二進(jìn)口送入的物料的共同推動(dòng)在反應(yīng)器內(nèi)形成漿料旋流,反應(yīng)器內(nèi)的操作壓力(壓強(qiáng),下同)低于漿料的進(jìn)料壓力,部分漿料成分因減壓轉(zhuǎn)化為氣相(蒸發(fā)),不斷形成遍布漿料的蒸氣氣泡,攪混漿料,通過氣泡攪混作用或通過氣泡攪混作用和漿料旋流作用使?jié){料中的固體物料處于懸浮全混態(tài),避免漿料中的固體顆粒物在反應(yīng)器底部沉積。由此,在不設(shè)置機(jī)械攪拌裝置的情況下,依然能夠保證漿料處于良好的攪混和懸浮狀態(tài)。
第二進(jìn)口接入氣體還是接入漿料,可以依據(jù)工藝需要,接入的氣體通常應(yīng)為反應(yīng)所需的氣體,而無需為攪混目的加入反應(yīng)本身不需要的氣體,以減少體系中的物料負(fù)荷。例如,對(duì)于PTA工藝中的結(jié)晶二反應(yīng)器,第一進(jìn)口和第二進(jìn)口均只接入反應(yīng)的料漿,不接入任何氣體,依然能夠達(dá)到所需的懸浮和攪混效果,由此可以推知,至少對(duì)于物料粘度相仿或者較低的其他反應(yīng)且在相仿或較高的反應(yīng)產(chǎn)氣量和進(jìn)出口壓差的情況下,無需接入外部氣體就能夠達(dá)到所需的懸浮和攪混效果,滿足反應(yīng)和工藝的要求。可以依據(jù)下述方法進(jìn)行一定的實(shí)驗(yàn)測(cè)試和驗(yàn)證。
所述反應(yīng)器內(nèi)的操作壓力與漿料的進(jìn)料壓力之間的壓差不小于懸浮臨界壓差,所述懸浮臨界壓差是在上升氣體(氣泡)的氣速等于臨界懸浮氣速時(shí)所述反應(yīng)器內(nèi)的操作壓力與漿料的進(jìn)料壓力之間的壓差,所述臨界懸浮氣速為上升氣體使?jié){料中固體顆粒物懸浮且處于全混狀態(tài)的最小氣速,在具體的實(shí)踐中,所述最小氣速及與其對(duì)應(yīng)的所述懸浮臨界壓差可以通過實(shí)驗(yàn)和/或理論計(jì)算獲得。
本發(fā)明還提供了一種無攪拌PTA熟化結(jié)晶裝置,其包括順序連接的熟化反應(yīng)器和結(jié)晶反應(yīng)器,所述熟化反應(yīng)器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè),所述結(jié)晶反應(yīng)器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè),所述熟化反應(yīng)器采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)器,所述結(jié)晶反應(yīng)器也采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)器,當(dāng)所述熟化反應(yīng)器的數(shù)量為多個(gè)時(shí),所述多個(gè)熟化反應(yīng)器采用相同的所述無攪拌反應(yīng)器或采用不同的所述無攪拌反應(yīng)器,當(dāng)所述結(jié)晶反應(yīng)器的數(shù)量為多個(gè)時(shí),所述多個(gè)結(jié)晶反應(yīng)器采用相同的所述無攪拌反應(yīng)器或采用不同的所述無攪拌反應(yīng)器,任一前序反應(yīng)器的第一出口均連接相鄰后序反應(yīng)器的第一進(jìn)口,所述前序反應(yīng)器的第一出口可以連接相鄰后序反應(yīng)器的第二進(jìn)口,也可以不連接相鄰后序反應(yīng)器的第二進(jìn)口。通常,當(dāng)前序反應(yīng)器的相鄰后序反應(yīng)器的進(jìn)料只是前序反應(yīng)器第一出口的出料時(shí),所述前序反應(yīng)器第一出口的出料分為兩路,通過管道分別接入相鄰后序反應(yīng)器的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口,當(dāng)前序反應(yīng)器的相鄰后序反應(yīng)器的進(jìn)料包括前序反應(yīng)器第一出口的出料和前序反應(yīng)器第二出口的出料(尾氣)時(shí),前序反應(yīng)器的第一出口通過管道連接相鄰后序反應(yīng)器的第一進(jìn)口,前序反應(yīng)器的第二出口通過管道連接相鄰后序反應(yīng)器的第二進(jìn)口,由此使相鄰后序反應(yīng)器從位于上部的第一進(jìn)口進(jìn)漿料,從位于下部的第二進(jìn)口進(jìn)氣。
優(yōu)選的,所述熟化反應(yīng)器的數(shù)量為兩個(gè),包括熟化I反應(yīng)器和位于所述熟化I反應(yīng)器后序的熟化II反應(yīng)器,所述結(jié)晶反應(yīng)器的數(shù)量也為兩個(gè),包括一結(jié)晶反應(yīng)器和位于所述一結(jié)晶反應(yīng)器后序的二結(jié)晶反應(yīng)器,所述熟化I反應(yīng)器的第一進(jìn)口用于接入PTA氧化單元輸出的氧化漿料,連接有用于輸送氧化漿料的輸入管道,第二進(jìn)口用于接入反應(yīng)所需的含氧氣體(例如空氣),所述熟化II反應(yīng)器的第一進(jìn)口用于接入所述熟化I反應(yīng)器輸出的熟化I漿料,通過管道連接所述熟化I反應(yīng)器的第一出口,第二進(jìn)口用于接入所述熟化I反應(yīng)器排出的熟化I尾氣,通過管道連接所述熟化I反應(yīng)器的第二出口,所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口用于接入所述熟化II反應(yīng)器輸出的熟化II漿料,通過管道連接所述熟化II反應(yīng)器的第一出口,第二進(jìn)口用于接入所述熟化II反應(yīng)器排出的熟化II尾氣,通過管道連接所述熟化II反應(yīng)器的第二出口,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口用于接入所述一結(jié)晶反應(yīng)器輸出的一結(jié)晶漿料中的一部分,通過管道連接所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一出口,第二進(jìn)口用于接入所述一結(jié)晶反應(yīng)器輸出的一結(jié)晶漿料中的其余部分,通過管道連接所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一出口,所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第二出口連接有用于將一結(jié)晶尾氣送入PTA氧化單元的一結(jié)晶尾氣輸出管道,由此,所述熟化I反應(yīng)器、熟化II反應(yīng)器和結(jié)晶一反應(yīng)器都是從上部的第一進(jìn)口進(jìn)漿料,從下部的第二進(jìn)口進(jìn)氣,而結(jié)晶二反應(yīng)器則是第一進(jìn)口和第二進(jìn)口都只進(jìn)漿料,不進(jìn)氣,反應(yīng)器內(nèi)的氣泡全部源自壓力下降所產(chǎn)生的蒸發(fā)氣泡,由此表明,即使對(duì)于結(jié)晶二反應(yīng)器涉及的那種高濃度漿料而言,利用本發(fā)明的方法,在適宜的操作參數(shù)下,僅僅依據(jù)蒸發(fā)氣泡和進(jìn)料形成的旋流依然能夠?qū)崿F(xiàn)有效的攪混和懸浮。
根據(jù)實(shí)際需要,所述熟化I反應(yīng)器的第一進(jìn)口連接的輸入管道上可以設(shè)有氧化漿料加壓和加熱器,用以提高氧化漿料的溫度和壓力,所述氧化漿料加熱器優(yōu)選以高壓蒸汽為熱媒的熱交換器。
優(yōu)選的,所述熟化I反應(yīng)器設(shè)有用于采集其液位信號(hào)的熟化I液位傳感器和用于采集其壓力信號(hào)的熟化I壓力傳感器,所述熟化I反應(yīng)器的第一出口與所述熟化II反應(yīng)器的第一進(jìn)口之間的連接管道上設(shè)有由所述熟化I液位傳感器的輸出信號(hào)控制的熟化I出料控制閥,所述熟化I反應(yīng)器的第二出口與所述熟化II反應(yīng)器的第二進(jìn)口之間的連接管道上可以設(shè)有由所述熟化I壓力傳感器的輸出信號(hào)控制的熟化I排氣控制閥,由此可以依據(jù)液位控制熟化I反應(yīng)器的漿料出料,依據(jù)壓力控制熟化I反應(yīng)器的尾氣排放,通過漿料出料將反應(yīng)器內(nèi)的液位高度維持在合理的范圍內(nèi),通過尾氣排放將反應(yīng)器內(nèi)的壓力維持在合理的范圍內(nèi),有利于熟化I反應(yīng)器反應(yīng)條件/工藝參數(shù)的穩(wěn)定,獲得良好的反應(yīng)效果。
優(yōu)選的,所述熟化II反應(yīng)器設(shè)有用于采集其液位信號(hào)的熟化II液位傳感器和用于采集其壓力信號(hào)的熟化II壓力傳感器,所述熟化II反應(yīng)器的第一出口與所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口之間的連接管道上設(shè)有由所述熟化II液位傳感器的輸出信號(hào)控制的熟化II出料控制閥,所述熟化II反應(yīng)器的第二出口與所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第二進(jìn)口之間的連接管道上設(shè)有由所述熟化II壓力傳感器的輸出信號(hào)控制的熟化II排氣控制閥,由此可以依據(jù)液位控制熟化II反應(yīng)器的漿料出料,依據(jù)壓力控制熟化II反應(yīng)器的尾氣排放,通過漿料出料將反應(yīng)器內(nèi)的液位高度維持在合理的范圍內(nèi),通過尾氣排放將反應(yīng)器內(nèi)的壓力維持在合理的范圍內(nèi),有利于熟化II反應(yīng)器反應(yīng)條件/工藝參數(shù)的穩(wěn)定,獲得良好的反應(yīng)效果。
優(yōu)選的,所述一結(jié)晶反應(yīng)器設(shè)有用于采集其液位信號(hào)的一結(jié)晶液位傳感器和用于采集其壓力信號(hào)的一結(jié)晶壓力傳感器,所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一出口與所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口和所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第二進(jìn)口的連接方式為所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一出口連接有一結(jié)晶出料管,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口分別通過二結(jié)晶第一進(jìn)料管和二結(jié)晶第二進(jìn)料管連接所述一結(jié)晶出料管,由此將一結(jié)晶漿料的出料分為兩路,分別通過二結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口進(jìn)入二結(jié)晶反應(yīng)器,由此實(shí)現(xiàn)二結(jié)晶反應(yīng)器第一進(jìn)口和第二進(jìn)口同步且按比例進(jìn)料,其中通過二結(jié)晶反應(yīng)器第二進(jìn)口的漿料用于通過相應(yīng)的旋流導(dǎo)流結(jié)構(gòu)和/或旋流導(dǎo)流裝置推動(dòng)二結(jié)晶反應(yīng)器中的漿料形成旋流,進(jìn)入第二進(jìn)口的漿料比例應(yīng)適度控制,只要能夠形成所需的旋流即可,以盡可能提高第一進(jìn)口的進(jìn)料比例,所述一結(jié)晶出料管上設(shè)有由所述一結(jié)晶液位傳感器的輸出信號(hào)控制的一結(jié)晶出料控制閥,所述一結(jié)晶出料控制閥位于所述一結(jié)晶出料管與所述二結(jié)晶第一進(jìn)料管和二結(jié)晶第二進(jìn)料管的連接處之前,使所有一結(jié)晶漿料均流經(jīng)該控制閥,保證該控制閥對(duì)一結(jié)晶漿料出料的有效控制,所述一結(jié)晶尾氣輸出管道上設(shè)有用于副產(chǎn)蒸汽的一結(jié)晶尾氣熱回收器,所述一結(jié)晶尾氣熱回收器為以一結(jié)晶尾氣為熱媒的熱交換器,所述一結(jié)晶尾氣輸出管道上設(shè)有由所述一結(jié)晶壓力傳感器的輸出信號(hào)控制的一結(jié)晶排氣控制閥,所述一結(jié)晶排氣控制閥安裝在所述一結(jié)晶尾氣熱回收器后面的所述一結(jié)晶尾氣輸出管道上,所述一結(jié)晶尾氣輸出管道還連接有一結(jié)晶回流管,所述一結(jié)晶回流管的進(jìn)口端連接在所述一結(jié)晶尾氣熱回收器的冷凝液出口上或連接在所述一結(jié)晶尾氣熱回收器與所述一結(jié)晶排氣控制閥之間的所述一結(jié)晶尾氣輸出管道上,所述一結(jié)晶回流管的出口端接入所述一結(jié)晶反應(yīng)器,由此可以依據(jù)液位控制一結(jié)晶反應(yīng)器的漿料出料,依據(jù)壓力控制一結(jié)晶反應(yīng)器的尾氣排放,通過漿料出料將反應(yīng)器內(nèi)的液位高度維持在合理的范圍內(nèi),通過尾氣排放將反應(yīng)器內(nèi)的壓力維持在合理的范圍內(nèi),有利于一結(jié)晶反應(yīng)器反應(yīng)條件/工藝參數(shù)的穩(wěn)定,獲得良好的反應(yīng)效果。
優(yōu)選的,所述二結(jié)晶反應(yīng)器設(shè)有用于采集其液位信號(hào)的二結(jié)晶液位傳感器和用于采集其壓力信號(hào)的二結(jié)晶壓力傳感器,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第一出口連接有二結(jié)晶出料管,所述二結(jié)晶出料管上設(shè)有由所述二結(jié)晶液位傳感器的輸出信號(hào)控制的二結(jié)晶出料控制閥,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第二出口連接有二結(jié)晶尾氣輸出管道,所述二結(jié)晶尾氣輸出管道上設(shè)有由所述二結(jié)晶壓力傳感器的輸出信號(hào)控制的二結(jié)晶排氣控制閥。由此可以依據(jù)液位控制二結(jié)晶反應(yīng)器的漿料出料,依據(jù)壓力控制二結(jié)晶反應(yīng)器的尾氣排放,通過漿料出料將反應(yīng)器內(nèi)的液位高度維持在合理的范圍內(nèi),通過尾氣排放將反應(yīng)器內(nèi)的壓力維持在合理的范圍內(nèi),有利于二結(jié)晶反應(yīng)器反應(yīng)條件/工藝參數(shù)的穩(wěn)定,獲得良好的反應(yīng)效果。
優(yōu)選的,所述二結(jié)晶尾氣輸出管道接入脫水塔,以對(duì)二結(jié)晶尾氣進(jìn)行脫水處理并實(shí)現(xiàn)回用,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的后面設(shè)有過濾設(shè)備的供料槽,所述過濾設(shè)備優(yōu)選壓力過濾機(jī),進(jìn)一步優(yōu)選RPF(Rotary Pressure Filter,轉(zhuǎn)鼓式過濾機(jī))。
所述供料槽可以采用任意適宜的現(xiàn)有技術(shù),優(yōu)選本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)器,設(shè)有第一進(jìn)口、第二進(jìn)口、第一出口和第二出口,所述供料槽的第一進(jìn)口為側(cè)向進(jìn)口,設(shè)置在所述供料槽殼體的上部,第二進(jìn)口為側(cè)向進(jìn)口,設(shè)置所述供料槽殼體的下部,第一出口為底部出口,設(shè)置在所述供料槽底部的中央,第二出口為頂部出口,設(shè)置在所述供料槽的頂部,所述供料槽的第一進(jìn)口用于接入所述二結(jié)晶反應(yīng)器輸出的部分二結(jié)晶漿料,連接有所述供料槽第一進(jìn)料管,所述供料槽的第二進(jìn)口用于接入所述二結(jié)晶反應(yīng)器輸出的其余二結(jié)晶漿料,連接有所述供料槽第二進(jìn)料管,所述供料槽第一進(jìn)料管和供料槽第二進(jìn)料管均與所述二結(jié)晶出料管連接,形成所述二結(jié)晶出料管的兩條支路,所述供料槽設(shè)有用于采集其液位信號(hào)的供料槽液位傳感器,所述供料槽的第一出口連接有用于接入RPF或其他過濾設(shè)備的供料槽出料管,所述供料槽出料管上設(shè)有由所述供料槽液位傳感器的輸出信號(hào)控制的供料槽出料控制閥,所述供料槽的第二出口連接供料槽尾氣輸出管道,所述供料槽尾氣輸出管道上設(shè)有用于副產(chǎn)蒸汽的供料槽尾氣熱回收器,所述供料槽尾氣熱回收器為以供料槽尾氣為熱媒的熱交換器,所述供料槽尾氣輸出管道的未端可以排空,由此可以依據(jù)液位控制供料槽的漿料出料,通過漿料出料將供料槽內(nèi)的液位高度維持在合理的范圍內(nèi),通過供料槽尾氣輸出管道未端排空保持供料槽內(nèi)為常壓,有利于一結(jié)晶反應(yīng)器反應(yīng)條件/工藝參數(shù)的穩(wěn)定,獲得良好的反應(yīng)效果。
本發(fā)明還提供了一種無攪拌PTA熟化結(jié)晶方法,其采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌PTA熟化結(jié)晶裝置進(jìn)行氧化后漿料的熟化和結(jié)晶,所述熟化反應(yīng)器采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)工藝,所述結(jié)晶反應(yīng)器也采用本發(fā)明公開的任意一種無攪拌反應(yīng)工藝,當(dāng)所述熟化反應(yīng)器的數(shù)量為多個(gè)時(shí),多個(gè)熟化反應(yīng)器所采用所述無攪拌反應(yīng)工藝可以相同,也可以不同,當(dāng)所述結(jié)晶反應(yīng)器的數(shù)量為多個(gè)時(shí),多個(gè)結(jié)晶反應(yīng)器采用的所述無攪拌反應(yīng)工藝可以相同,也可以不同。
優(yōu)選的,采用本發(fā)明公開的任意一種設(shè)有兩個(gè)熟化反應(yīng)器和兩個(gè)結(jié)晶反應(yīng)器的所述無攪拌PTA熟化結(jié)晶裝置。
在采用本發(fā)明公開的任意一種設(shè)有兩個(gè)熟化反應(yīng)器和兩個(gè)結(jié)晶反應(yīng)器的無攪拌PTA熟化結(jié)晶裝置的情況下:
選的,在氧化漿料進(jìn)入所述熟化I反應(yīng)器之前,通過氧化漿料加壓和加熱器加熱氧化漿料,使其壓力高于所述熟化I反應(yīng)器的操作壓力,且與所述熟化I反應(yīng)器的操作壓力之間的壓差不小于使?jié){料中的固體物料處于懸浮全混態(tài)的最小壓差(該最小壓差可以通過實(shí)驗(yàn)獲得和/或計(jì)算獲得),送入熟化I反應(yīng)器的含氧氣體為壓力氣體,例如可以為壓縮空氣,也可以為混入任一反應(yīng)器尾氣的壓縮空氣或相互混合的具有一定壓力的空氣和任意反應(yīng)器的尾氣,所述壓力氣體的壓力應(yīng)使其能夠進(jìn)入熟化I反應(yīng)器且能夠推動(dòng)熟化I反應(yīng)器中的漿料形成所需的旋流,該壓力的最小值可以通過實(shí)驗(yàn)獲得和/或計(jì)算獲得。
優(yōu)選的,所述熟化I反應(yīng)器的操作為3.2-4.5 MPaG,操作溫度為230-240℃??梢圆捎米詣?dòng)控制方式將熟化I反應(yīng)器的操作壓力和溫度控制在上述范圍內(nèi),也可以控制在上述范圍內(nèi)的任意值或任意區(qū)間,例如,操作壓力可以為3.2 MPaG、4.0 MPaG 或4.5 MPaG,操作溫度為可以為230℃、235℃或240℃。
優(yōu)選的,通過熟化I反應(yīng)器內(nèi)的液位控制熟化I反應(yīng)器的漿料輸出,當(dāng)該液位達(dá)到和/或超過設(shè)定的液位控制上限時(shí),開啟所述熟化I出料控制閥輸出熟化I漿料,當(dāng)該液位達(dá)到和/或低于設(shè)定的液位控制下限時(shí),關(guān)閉所述熟化I出料控制閥,不輸出熟化I漿料,通過熟化I反應(yīng)器內(nèi)的壓力控制熟化I反應(yīng)器的尾氣排放,當(dāng)該壓力達(dá)到和/或超過設(shè)定的壓力控制上限時(shí),開啟所述熟化I排氣控制閥排出熟化I尾氣,當(dāng)該壓力達(dá)到和/或低于設(shè)定的壓力控制下限時(shí),關(guān)閉所述熟化I排氣控制閥,不排出熟化I尾氣。
優(yōu)選的,所述熟化II反應(yīng)器的操作壓力為2.0-3.0 MPaG,操作溫度為210-230℃??梢圆捎米詣?dòng)控制方式將熟化II反應(yīng)器的操作壓力和溫度控制在上述范圍內(nèi),也可以控制在上述范圍內(nèi)的任意值或任意區(qū)間,例如,操作壓力可以為2.0 MPaG、2.5 MPaG 或3.0 MPaG,操作溫度為可以為210℃、220℃或230℃。
優(yōu)選的,通過熟化II反應(yīng)器內(nèi)的液位控制熟化II反應(yīng)器的漿料輸出,當(dāng)該液位達(dá)到和/或超過設(shè)定的液位控制上限時(shí),開啟所述熟化II出料控制閥輸出熟化II漿料,當(dāng)該液位達(dá)到和/或低于設(shè)定的液位控制下限時(shí),關(guān)閉所述熟化II出料控制閥,不輸出熟化II漿料,通過熟化II反應(yīng)器內(nèi)的壓力控制熟化II反應(yīng)器的尾氣排放,當(dāng)該壓力達(dá)到和/或超過設(shè)定的壓力控制上限時(shí),開啟所述熟化II排氣控制閥排出熟化II尾氣,當(dāng)該壓力達(dá)到和/或低于設(shè)定的壓力控制下限時(shí),關(guān)閉所述熟化II排氣控制閥,不排出熟化II尾氣。
優(yōu)選的,所述一結(jié)晶反應(yīng)器的操作壓力為1.5-2.0 MPaG,操作溫度為179-195℃??梢圆捎米詣?dòng)控制方式將一結(jié)晶反應(yīng)器的操作壓力和溫度控制在上述范圍內(nèi),也可以控制在上述范圍內(nèi)的任意值或任意區(qū)間,例如,操作壓力可以為1.5 MPaG、1.75 MPaG 或2.0 MPaG,操作溫度為可以為179℃、187℃或195℃。
優(yōu)選的,通過結(jié)晶一反應(yīng)器內(nèi)的液位控制結(jié)晶一反應(yīng)器的漿料輸出,當(dāng)該液位達(dá)到和/或超過設(shè)定的液位控制上限時(shí),開啟所述結(jié)晶一出料控制閥輸出結(jié)晶一漿料,當(dāng)該液位達(dá)到和/或低于設(shè)定的液位控制下限時(shí),關(guān)閉所述結(jié)晶一出料控制閥,不輸出結(jié)晶一漿料,通過結(jié)晶一反應(yīng)器內(nèi)的壓力控制結(jié)晶一反應(yīng)器的尾氣排放,當(dāng)該壓力達(dá)到和/或超過設(shè)定的壓力控制上限時(shí),開啟所述結(jié)晶一排氣控制閥排出結(jié)晶一尾氣,當(dāng)該壓力達(dá)到和/或低于設(shè)定的壓力控制下限時(shí),關(guān)閉所述結(jié)晶一排氣控制閥,不排出結(jié)晶一尾氣。
優(yōu)選的,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的操作壓力為0.2-0.4 MPaG,操作溫度為135-145℃。可以采用自動(dòng)控制方式將二結(jié)晶反應(yīng)器的操作壓力和溫度控制在上述范圍內(nèi),也可以控制在上述范圍內(nèi)的任意值或任意區(qū)間,例如,操作壓力可以為0.2 MPaG、0.3 MPaG 或0.4 MPaG,操作溫度為可以為135℃、140℃或145℃。
優(yōu)選的,通過結(jié)晶二反應(yīng)器內(nèi)的液位控制結(jié)晶二反應(yīng)器的漿料輸出,當(dāng)該液位達(dá)到和/或超過設(shè)定的液位控制上限時(shí),開啟所述結(jié)晶二出料控制閥輸出結(jié)晶二漿料,當(dāng)該液位達(dá)到和/或低于設(shè)定的液位控制下限時(shí),關(guān)閉所述結(jié)晶二出料控制閥,不輸出結(jié)晶二漿料,通過結(jié)晶二反應(yīng)器內(nèi)的壓力控制結(jié)晶二反應(yīng)器的尾氣排放,當(dāng)該壓力達(dá)到和/或超過設(shè)定的壓力控制上限時(shí),開啟所述結(jié)晶二排氣控制閥排出結(jié)晶二尾氣,當(dāng)該壓力達(dá)到和/或低于設(shè)定的壓力控制下限時(shí),關(guān)閉所述結(jié)晶二排氣控制閥,不排出結(jié)晶二尾氣。
優(yōu)選的,所述結(jié)晶二反應(yīng)器的漿料送入過濾設(shè)備的供料槽,所述供料槽的操作壓力為常壓。
下面是PTA熟化結(jié)晶裝置和方法的一個(gè)實(shí)施例:
所述深度氧化反應(yīng)器的數(shù)量為兩個(gè),包括熟化I反應(yīng)器和位于所述熟化I反應(yīng)器后序的熟化II反應(yīng)器,所述結(jié)晶反應(yīng)器的數(shù)量為兩個(gè),包括一結(jié)晶反應(yīng)器(一結(jié)晶反應(yīng)器)和位于所述一結(jié)晶反應(yīng)器后序的二結(jié)晶反應(yīng)器(二結(jié)晶反應(yīng)器),所述熟化I反應(yīng)器的第一進(jìn)口用于接入氧化反應(yīng)單元輸出的氧化漿料(氧化漿料),第二進(jìn)口用于接入反應(yīng)所需的含氧氣體(例如壓縮空氣),所述熟化I反應(yīng)器的操作為3.2-4.5MPaG,操作溫度為230-240℃,在氧化漿料進(jìn)入熟化I反應(yīng)器之前,通過氧化漿料加壓和加熱器加熱氧化漿料,使其壓力高于所述熟化I反應(yīng)器的操作壓力,且與所述熟化I反應(yīng)器的操作壓力之間的壓差不小于使?jié){料中的固體物料處于懸浮全混態(tài)的最小壓差(該最小壓差可以通過實(shí)驗(yàn)獲得和/或計(jì)算獲得),送入熟化I反應(yīng)器的含氧氣體為壓力氣體,其壓力應(yīng)使其能夠進(jìn)入熟化I反應(yīng)器且能夠推動(dòng)熟化I反應(yīng)器中的漿料形成所需的旋流(該壓力的最小值可以通過實(shí)驗(yàn)獲得和/或計(jì)算獲得),所述熟化II反應(yīng)器的第一進(jìn)口用于接入所述熟化I反應(yīng)器輸出的漿料,通過管道連接所述熟化I反應(yīng)器的第一出口,第二進(jìn)口用于接入所述熟化I反應(yīng)器輸出的熟化I尾氣,通過管道連接所述熟化I反應(yīng)器的第二出口,所述熟化II反應(yīng)器的操作壓力為2.0-3.0 MPaG,操作溫度為210-230℃,所述熟化I反應(yīng)器設(shè)有用于采集其液位信號(hào)的熟化I液位傳感器和用于采集其壓力信號(hào)的熟化I壓力傳感器,所述熟化I反應(yīng)器的第一出口與所述熟化II反應(yīng)器的第一進(jìn)口之間的連接管道上設(shè)有由所述熟化I液位傳感器的輸出信號(hào)控制的熟化I出料控制閥,當(dāng)所述熟化I反應(yīng)器內(nèi)的液位高于其液位控制上限時(shí),所述熟化I出料控制閥開啟向所述熟化II反應(yīng)器輸送熟化I漿料,所述熟化I反應(yīng)器的第二出口與所述熟化II反應(yīng)器的第二進(jìn)口之間的連接管道上設(shè)有由所述熟化I壓力傳感器的輸出信號(hào)控制的熟化I排氣控制閥,當(dāng)所述熟化I反應(yīng)器內(nèi)的壓力高于其壓力控制上限時(shí),所述熟化I排氣控制閥開啟向所述熟化II反應(yīng)器輸送熟化I尾氣,所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口用于接入所述熟化II反應(yīng)器輸出的漿料,通過管道連接所述熟化II反應(yīng)器的第一出口,第二進(jìn)口用于接入所述熟化II反應(yīng)器輸出的熟化II尾氣,通過管道連接所述熟化II反應(yīng)器的第二出口,所述熟化II反應(yīng)器設(shè)有用于采集其液位信號(hào)的熟化II液位傳感器和用于采集其壓力信號(hào)的熟化II壓力傳感器,所述熟化II反應(yīng)器的第一出口與所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口之間的連接管道上設(shè)有由所述熟化II液位傳感器的輸出信號(hào)控制的熟化II出料控制閥,當(dāng)所述熟化II反應(yīng)器內(nèi)的液位高于其液位控制上限時(shí),所述熟化II出料控制閥開啟向所述一結(jié)晶反應(yīng)器輸送熟化II漿料,所述熟化II反應(yīng)器的第二出口與所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第二進(jìn)口之間的連接管道上設(shè)有由所述熟化II壓力傳感器的輸出信號(hào)控制的熟化II排氣控制閥,當(dāng)所述熟化II反應(yīng)器內(nèi)的壓力高于其壓力控制上限時(shí),所述熟化II排氣控制閥開啟向所述一結(jié)晶反應(yīng)器輸送熟化II尾氣,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口用于接入所述一結(jié)晶反應(yīng)器輸出的部分漿料,通過管道連接所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一出口,第二進(jìn)口用于接入所述一結(jié)晶反應(yīng)器輸出的其余漿料(除接入第一進(jìn)口之外的全部漿料),通過管道連接所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一出口,所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第二出口連接用于接入PTA氧化單元的一結(jié)晶尾氣輸出管道,所述一結(jié)晶反應(yīng)器的操作壓力為1.5-2.0 MPaG,操作溫度為179-195℃,所述一結(jié)晶反應(yīng)器設(shè)有用于采集其液位信號(hào)的一結(jié)晶液位傳感器和用于采集其壓力信號(hào)的一結(jié)晶壓力傳感器,所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一出口與所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口和所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第二進(jìn)口的連接方式為所述一結(jié)晶反應(yīng)器的第一出口連接有一結(jié)晶出料管,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口分別通過二結(jié)晶第一進(jìn)料管和二結(jié)晶第二進(jìn)料管與所述一結(jié)晶出料管相連,由此使所述一結(jié)晶反應(yīng)器的漿料輸出分為兩路,一路進(jìn)入所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口,另一路進(jìn)入所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第二進(jìn)口,所述一結(jié)晶出料管上設(shè)有由所述一結(jié)晶液位傳感器的輸出信號(hào)控制的一結(jié)晶出料控制閥,所述一結(jié)晶出料控制閥位于所述一結(jié)晶出料管與所述二結(jié)晶第一進(jìn)料管和二結(jié)晶第二進(jìn)料管的連接處的前面,當(dāng)所述一結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)的液位高于其液位控制上限時(shí),所述一結(jié)晶出料控制閥開啟向所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口同步輸送一結(jié)晶漿料,所述一結(jié)晶尾氣輸出管道上設(shè)有用于副產(chǎn)蒸汽的一結(jié)晶尾氣熱回收器,所述一結(jié)晶尾氣熱回收器為以一結(jié)晶尾氣為熱媒的熱交換器,所述一結(jié)晶尾氣輸出管道上設(shè)有由所述一結(jié)晶壓力傳感器的輸出信號(hào)控制的一結(jié)晶排氣控制閥,所述一結(jié)晶排氣控制閥安裝在所述一結(jié)晶尾氣熱回收器后面的所述一結(jié)晶尾氣輸出管道上,所述一結(jié)晶尾氣輸出管道還連接有一結(jié)晶回流管,所述一結(jié)晶回流管的進(jìn)口端連接在位于所述一結(jié)晶尾氣熱回收器和所述一結(jié)晶排氣控制閥之間的所述一結(jié)晶尾氣輸出管道上,所述一結(jié)晶回流管的出口端接入所述一結(jié)晶反應(yīng)器,當(dāng)所述一結(jié)晶內(nèi)的壓力高于其壓力控制上限時(shí),所述一結(jié)晶排氣控制閥開啟向所述一結(jié)晶尾氣熱回收器輸送一結(jié)晶尾氣,一結(jié)晶尾氣經(jīng)過換熱后,不凝氣體送氧氣單元,凝液通過所述一結(jié)晶回流管回流進(jìn)入所述一結(jié)晶反應(yīng)器,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的后面設(shè)有用于向過濾設(shè)備供料的供料槽,所述供料槽設(shè)有第一進(jìn)口、第二進(jìn)口、第一出口和第二出口,所述供料槽的第一進(jìn)口為側(cè)向進(jìn)口,設(shè)置在所述供料槽殼體的上部,第二進(jìn)口為側(cè)向進(jìn)口,設(shè)置所述供料槽殼體的下部,第一出口為底部出口,設(shè)置在所述供料槽底部的中央,第二出口為頂部出口,設(shè)置在所述供料槽的頂部,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的第一出口連接有二結(jié)晶出料管,所述二結(jié)晶出料管分別連接供料槽第一進(jìn)料管和供料槽第二進(jìn)料管,所述二結(jié)晶尾氣輸出管道接入脫水塔,所述二結(jié)晶反應(yīng)器的操作壓力為0.2-0.4 MPaG,操作溫度為135-145℃,所述供料槽的操作壓力為常壓,所述二結(jié)晶反應(yīng)器設(shè)有用于采集其液位信號(hào)的二結(jié)晶液位傳感器和用于采集其壓力信號(hào)的二結(jié)晶壓力傳感器,所述二結(jié)晶出料管上設(shè)有由所述二結(jié)晶液位傳感器的輸出信號(hào)控制的二結(jié)晶出料控制閥,當(dāng)所述二結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)的液位高于其液位控制上限時(shí),所述二結(jié)晶出料控制閥開啟向所述供料槽的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口同步輸送二結(jié)晶漿料,所述二結(jié)晶尾氣輸出管道上設(shè)有由所述二結(jié)晶壓力傳感器的輸出信號(hào)控制的二結(jié)晶排氣控制閥,當(dāng)所述二結(jié)晶內(nèi)的壓力高于其壓力控制上限時(shí),所述二結(jié)晶排氣控制閥開啟將二結(jié)晶尾氣送所述脫水塔進(jìn)行脫水處理。
本發(fā)明所稱反應(yīng)器殼體的上部和下部主要用于表明第一進(jìn)口和第二進(jìn)口的相對(duì)位置關(guān)系,各進(jìn)口在反應(yīng)器殼體軸向上的具體位置依據(jù)實(shí)際需要設(shè)定。由于第一進(jìn)口和第二進(jìn)口的設(shè)置位置與液位高度密切相關(guān),通常,第一進(jìn)口可以設(shè)置在漿料區(qū)的上部,特別是近液面區(qū)域,為反應(yīng)器殼體的中上部,第二進(jìn)口可以設(shè)置在漿料區(qū)的下部,為反應(yīng)器殼體的下部,特別是近下封頭區(qū)域。
本發(fā)明所稱漿料是指涉及反應(yīng)的液態(tài)或類似于液態(tài)的物料,其中包括含有固體顆粒物(簡(jiǎn)稱固體)的液體,也包括不含固體顆粒物的液體。
本發(fā)明所稱含固體漿料是指含有可懸浮的固體顆粒物的漿料,其中固體顆粒物為分散相,在靜置狀態(tài)下固體顆粒物通常會(huì)沉淀,在攪混狀態(tài)下,固體顆粒物能夠均勻或基本均勻地分散在漿料中,因反應(yīng)過程中漿料中的固體顆粒物應(yīng)處于懸浮狀態(tài),故這種漿料也可以稱為懸浮漿料。
本發(fā)明所稱固體顆粒物包括顆粒狀的純固體物質(zhì)以及在漿料中的物理特性(主要是分散、懸浮和沉淀特性),與顆粒狀的純固體物質(zhì)相似的其他分散相物質(zhì)。
本發(fā)明所稱無攪拌是指無機(jī)械攪拌器攪拌。
本發(fā)明公開的各優(yōu)選和可選的技術(shù)手段,除特別說明外及一個(gè)優(yōu)選或可選技術(shù)手段為另一技術(shù)手段的進(jìn)一步限定外,均可以任意組合,形成若干不同的技術(shù)方案。