本發(fā)明涉及氯乙酸生產(chǎn)領(lǐng)域,尤其涉及一種氯乙酸反應(yīng)釜事故應(yīng)急處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
氯乙酸是一種重要的有機(jī)化工中間體,廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料和多種有機(jī)化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)中。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,氯乙酸新的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅鸩降玫介_發(fā),氯乙酸生產(chǎn)與市場前景非常看好。
目前,已經(jīng)工業(yè)化的生產(chǎn)方法主要有三氯乙烯水解法、氯乙酰氯法以及乙酸催化氯化法三種。而三氯乙烯水解法和氯乙酰氯法由于原料來源有限且成本較高,故在我國均沒有得到應(yīng)用,應(yīng)用最多的是乙酸催化氯化法。
乙酸催化氯化法所用的催化劑主要有碘、紅磷、磺酰氯、硫磺粉、硫酸、氯磺酸、三氯化磷和乙酸酐等。其中,以乙酸為原料,用硫磺做催化劑,將氯氣通入乙酸中,進(jìn)行氯化,氯化液經(jīng)過結(jié)晶和甩濾得到氯乙酸產(chǎn)品,該法現(xiàn)今在國內(nèi)普遍應(yīng)用,是目前生產(chǎn)氯乙酸的主要方法,此生產(chǎn)方法的優(yōu)點(diǎn)是原料乙酸供應(yīng)充足,生產(chǎn)工藝簡單易行,生產(chǎn)投資少。
由于乙酸催化氯化反應(yīng)時,反應(yīng)釜的溫度較高,在70~110℃,會有部分未與乙酸反應(yīng)的氯氣、乙酸蒸氣和副反應(yīng)產(chǎn)物氯化氫氣體等溢出,為了提高有效原料的利用率以及副產(chǎn)物鹽酸的純度,所以要在反應(yīng)釜的出氣口設(shè)置冷凝器,以便將氯氣和乙酸蒸氣冷凝成液體并回流至反應(yīng)釜內(nèi)再次利用。但是,冷凝器內(nèi)一般為冷凍鹽水,冷凝器損壞后冷凍鹽水流至反應(yīng)釜內(nèi),鹽水中的氨與氯氣在酸性條件下,反應(yīng)生成三氯化氮,反應(yīng)放熱,反應(yīng)釜的溫度急劇升高,傳統(tǒng)夾套反應(yīng)釜不能將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量及時有效的傳遞出去,使整個反應(yīng)系統(tǒng)超壓,如果不能將反應(yīng)釜內(nèi)的壓力及時泄掉,會導(dǎo)致爆炸。在冷凝器損壞或其他因素造成反應(yīng)釜壓力迅速升高后,工作人員需要第一時間穿上防化服進(jìn)入現(xiàn)場,將尾氣排放閥門和氯氣調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,打開與尾氣排放閥并聯(lián)的緊急事故排放閥,對系統(tǒng)管路進(jìn)行抽真空處理,降低系統(tǒng)內(nèi)壓力。但是,一旦出現(xiàn)更緊急嚴(yán)重的情況,人員將無法進(jìn)入現(xiàn)場,會造成重大的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種氯乙酸反應(yīng)的安全環(huán)境,當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)壓力升高時,能自動切換管路閥門,實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)釜內(nèi)泄壓,有效避免事故發(fā)生的一種氯乙酸反應(yīng)釜事故應(yīng)急處理系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種氯乙酸反應(yīng)釜事故應(yīng)急處理系統(tǒng),包括氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于:還包括應(yīng)急切換系統(tǒng);所述氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng)包括反應(yīng)主釜、反應(yīng)副釜、一級冷凝回路、二級冷凝回路和三級冷凝回路;所述反應(yīng)主釜的入口連接有向其內(nèi)部通入氯氣的第一進(jìn)氯管;所述一級冷凝回路包括第一冷凝器,從所述反應(yīng)主釜出氣口溢出的氣體進(jìn)入第一冷凝器,經(jīng)第一冷凝器冷凝成的液體回流入進(jìn)反應(yīng)主釜內(nèi),形成一級冷凝回路;所述二級冷凝回路包括第二冷凝器,從第一冷凝器出氣口溢出的氣體進(jìn)入反應(yīng)副釜內(nèi)反應(yīng),從反應(yīng)副釜出氣口溢出的氣體進(jìn)入第二冷凝器,經(jīng)第二冷凝器冷凝的液體回流進(jìn)入反應(yīng)副釜中形成二級冷凝回路;所述三級冷凝回路包括第三冷凝器,從第二冷凝器出氣口溢出的氣體進(jìn)入第三冷凝器內(nèi),經(jīng)第三冷凝器冷凝的液體回流入反應(yīng)主釜中,形成三級冷凝回路;從第三冷凝器出氣口溢出的氣體進(jìn)入尾氣吸收系統(tǒng);所述第一冷凝器與反應(yīng)副釜、第二冷凝器與第三冷凝器以及第三冷凝器與反應(yīng)主釜之間的連接管路上均設(shè)有切換閥門;所述應(yīng)急切換系統(tǒng)包括應(yīng)急管路和控制器;所述應(yīng)急管路連接反應(yīng)主釜的出氣口,應(yīng)急管路上在反應(yīng)主釜的出氣口處設(shè)有第一應(yīng)急泄放閥,所述反應(yīng)副釜的出氣口并聯(lián)于應(yīng)急管路,且反應(yīng)副釜的出氣口與應(yīng)急管路之間的管路上設(shè)有第二應(yīng)急泄放閥;所述應(yīng)急管路的出口分出兩條并聯(lián)的支路,其中一條支路上設(shè)有超壓排放閥,且該支路出口與尾氣吸收系統(tǒng)連通,另一條支路上設(shè)有抽真空閥和真空泵,且該支路出口與事故尾氣吸收系統(tǒng)連通;所述第三冷凝器出氣口與尾氣吸收系統(tǒng)之間設(shè)有第一電磁閥;所述第一進(jìn)氯管上設(shè)有第二電磁閥;所述反應(yīng)主釜上設(shè)有檢測其內(nèi)部壓力的第一壓力傳感器;所述控制器的信號輸入端連接第一壓力傳感器的信號輸出端,控制器的控制輸出端分別連接第一電磁閥、第二電磁閥、第一應(yīng)急泄放閥、超壓排放閥、抽真空閥和真空泵。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述反應(yīng)副釜的入口連接有向其內(nèi)部通入氯氣的第二進(jìn)氯管;所述第二冷凝器的出氣口還與反應(yīng)主釜內(nèi)腔的底部連通,從第二冷凝器出氣口溢出的氣體進(jìn)入反應(yīng)主釜內(nèi)反應(yīng);所述第一冷凝器的出氣口與第三冷凝器的進(jìn)氣口連接,從第一冷凝器出氣口溢出的氣體進(jìn)入第三冷凝器內(nèi),第三冷凝器的冷凝出液端與反應(yīng)副釜連通,經(jīng)第三冷凝器冷凝的液體回流進(jìn)入反應(yīng)副釜內(nèi);所述第二冷凝器與反應(yīng)主釜、第一冷凝器與第三冷凝器以及第三冷凝器與反應(yīng)主釜之間的連接管路上均設(shè)有切換閥門;所述第二進(jìn)氯管上設(shè)有第三電磁閥;所述反應(yīng)副釜上設(shè)有檢測其內(nèi)部壓力的第二壓力傳感器;所述控制器的信號輸入端還連接第二壓力傳感器的信號輸出端,控制器的控制輸出端還連接第二應(yīng)急泄放閥。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述應(yīng)急管路的末端設(shè)有壓力傳感器,所述壓力傳感器的信號輸出端連接控制器的信號輸入端,所述控制器的控制輸出端連接報(bào)警裝置。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述報(bào)警裝置為聲光報(bào)警器。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述反應(yīng)主釜或反應(yīng)副釜一側(cè)設(shè)有氯氣泄漏檢測探頭,所述氯氣泄漏檢測探頭的信號輸出端連接控制器的信號輸入端。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
采用二級串聯(lián)氯化,對主反應(yīng)釜內(nèi)溢出的氣體進(jìn)行多級吸收,提高了有效反應(yīng)物的利用率以及副產(chǎn)物的純度;
在系統(tǒng)壓力急劇升高后,能夠自動切換管路閥門,實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)壓力直接泄壓,時間短效率高;并且,為了進(jìn)一步提高副產(chǎn)物的收集,系統(tǒng)正常反應(yīng)超壓(0.05~0.07Mpa)時,使主反應(yīng)釜內(nèi)壓力直接泄入尾氣吸收系統(tǒng)內(nèi),當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)非正常超壓(超過0.07Mpa)時,兩個反應(yīng)釜內(nèi)的氣體借助真空泵快速排入事故尾氣吸收系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對壓力源直接泄壓,有效避免事故發(fā)生。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
實(shí)施例1
如圖1所示,一種氯乙酸反應(yīng)釜事故應(yīng)急處理系統(tǒng),包括氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng),還包括應(yīng)急切換系統(tǒng);所述氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng)包括反應(yīng)主釜10、反應(yīng)副釜20、一級冷凝回路、二級冷凝回路和三級冷凝回路。
在反應(yīng)主釜10作為主反應(yīng)釜,而反應(yīng)副釜20與之串聯(lián),從反應(yīng)主釜10中溢出的氣體依次經(jīng)過一級冷凝回路回流、反應(yīng)副釜20輔助反應(yīng)吸收、二級冷凝回路回流和三級冷凝回路回流,從而進(jìn)行有效反應(yīng)物的回收。
具體的設(shè)備連接及反應(yīng)如下:
所述反應(yīng)主釜10的入口連接有向其內(nèi)部通入氯氣的第一進(jìn)氯管11,且反應(yīng)主釜10內(nèi)盛有乙酸和催化劑硫磺,在高溫和硫磺的催化作用下氯氣與乙酸反應(yīng)生成產(chǎn)物氯乙酸和副產(chǎn)物氯化氫;由于反應(yīng)主釜10的溫度在70~110℃,所以會有氣體(氯化氫54%、二氧化硫0.2%、氯氣32%和乙酸蒸氣13%和其它氣體0.8%)溢出;
所述一級冷凝回路包括第一冷凝器30,從所述反應(yīng)主釜10出氣口溢出的氣體進(jìn)入第一冷凝器30,經(jīng)第一冷凝器30冷凝成的液體(液氯和乙酸)回流入進(jìn)反應(yīng)主釜10內(nèi),形成一級冷凝回路;
所述二級冷凝回路包括第二冷凝器40,從第一冷凝器30出氣口溢出的氣體(氯化氫、二氧化硫、氯氣和乙酸蒸氣等)進(jìn)入反應(yīng)副釜20內(nèi)反應(yīng),反應(yīng)副釜20內(nèi)同樣盛有乙酸和催化劑硫磺,且反應(yīng)副釜處于保溫狀態(tài),所以反應(yīng)副釜20能夠吸收一部分氯氣和乙酸蒸氣,從反應(yīng)副釜20出氣口溢出的氣體(氯化氫、二氧化硫、氯氣和乙酸蒸氣等)進(jìn)入第二冷凝器40,經(jīng)第二冷凝器40冷凝的液體(液氯和乙酸)回流進(jìn)入反應(yīng)副釜20中形成二級冷凝回路;
所述三級冷凝回路包括第三冷凝器50,從第二冷凝器40出氣口溢出的氣體(氯化氫、二氧化硫、氯氣和乙酸蒸氣等)進(jìn)入第三冷凝器50內(nèi),經(jīng)第三冷凝器50冷凝的液體(液氯和乙酸)回流入反應(yīng)主釜10中,形成三級冷凝回路;
從第三冷凝器50出氣口溢出的氣體(氯化氫96%、乙酸3%、二氧化硫0.2%和其它氣體0.8%)進(jìn)入尾氣吸收系統(tǒng);
從反應(yīng)主釜10中溢出的有效氣體(氯氣和乙酸蒸氣)經(jīng)過第一冷凝器30冷凝回流、反應(yīng)副釜20反應(yīng)吸收、第二冷凝器40冷凝回流和第三冷凝器50冷凝回流。通過采用二級串聯(lián)氯化,對反應(yīng)主釜10內(nèi)溢出的氣體進(jìn)行多級吸收,提高了有效反應(yīng)物的利用率。
由于尾氣吸收系統(tǒng)采用低濃度的鹽酸進(jìn)行氯化氫氣體的吸收,當(dāng)該鹽酸濃度達(dá)到31%之后進(jìn)行采出售賣,被低濃度的鹽酸吸收的氣體主要為氯化氫,提高了副產(chǎn)物的純度。
所述第一冷凝器30與反應(yīng)副釜20、第二冷凝器40與第三冷凝器50以及第三冷凝器50與反應(yīng)主釜10之間的連接管路上均設(shè)有切換閥門,將上述的切換閥門均保持打開狀態(tài),則上述反應(yīng)能夠進(jìn)行。
為了檢測反應(yīng)主釜10內(nèi)的壓力變化,并根據(jù)檢測反應(yīng)主釜10內(nèi)的壓力值做出相應(yīng)泄壓管路的切換,應(yīng)急切換系統(tǒng)包括應(yīng)急管路70和控制器。
具體的結(jié)構(gòu)及切換操作如下:
所述應(yīng)急管路70連接反應(yīng)主釜10的出氣口,應(yīng)急管路70上在反應(yīng)主釜10的出氣口處設(shè)有第一應(yīng)急泄放閥73,所述反應(yīng)副釜20的出氣口并聯(lián)于應(yīng)急管路70,且反應(yīng)副釜20的出氣口與應(yīng)急管路70之間的管路上設(shè)有第二應(yīng)急泄放閥74;所述應(yīng)急管路70的出口分出兩條并聯(lián)的支路,其中一條支路上設(shè)有超壓排放閥71,且該支路出口與尾氣吸收系統(tǒng)連通,另一條支路上設(shè)有抽真空閥72和真空泵75,且該支路出口與事故尾氣吸收系統(tǒng)連通;
所述第三冷凝器50出氣口與尾氣吸收系統(tǒng)之間設(shè)有第一電磁閥51;
所述第一進(jìn)氯管11上設(shè)有第二電磁閥13;
所述反應(yīng)主釜10上設(shè)有檢測其內(nèi)部壓力的第一壓力傳感器12;
所述控制器的信號輸入端連接第一壓力傳感器12的信號輸出端,控制器的控制輸出端分別連接第一電磁閥51、第二電磁閥13、第一應(yīng)急泄放閥73、超壓排放閥71、抽真空閥72和真空泵75。
在氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng)正常反應(yīng)時,第一電磁閥51和第二電磁閥13處于常開狀態(tài),第一應(yīng)急泄放閥73、第二應(yīng)急泄放閥74、超壓排放閥71、抽真空閥72和真空泵75均處于常閉狀態(tài)。
第一壓力傳感器12實(shí)時檢測反應(yīng)主釜10內(nèi)的壓力。氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng)正常反應(yīng)時,反應(yīng)主釜10內(nèi)的壓力值為0.03~0.05Mpa(不包含0.05Mpa);當(dāng)反應(yīng)主釜10內(nèi)反應(yīng)正常超壓,壓力值在0.05~0.07Mpa;而當(dāng)?shù)谝焕淠?0或第三冷凝器50損壞,冷凍鹽水流至反應(yīng)主釜10內(nèi),或當(dāng)?shù)诙淠?0損壞,冷凍鹽水流至反應(yīng)副釜20內(nèi),都會造成鹽水中的氨與氯氣在酸性條件下反應(yīng)急劇放熱,由于傳統(tǒng)夾套反應(yīng)釜不能將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量及時有效的傳遞出去,造成整個反應(yīng)系統(tǒng)壓力急劇升高,壓力值超過0.07Mpa。第一壓力傳感器12將檢測到的反應(yīng)主釜10內(nèi)的壓力值傳輸給控制器,控制器為PLC控制器。當(dāng)該壓力值為0.03~0.05Mpa(不包含0.05Mpa)時,控制器不做出任何控制操作;當(dāng)該壓力值在0.05~0.07Mpa時,控制器控制第二電磁閥13關(guān)閉,第一應(yīng)急泄放閥73和超壓排放閥71打開,反應(yīng)主釜10內(nèi)的壓力直接排入尾氣吸收系統(tǒng),不再流經(jīng)其它管路,當(dāng)反應(yīng)主釜10內(nèi)的壓力值降到0.05Mpa以下時,控制器控制第二電磁閥13打開,第一應(yīng)急泄放閥73和超壓排放閥71關(guān)閉,系統(tǒng)恢復(fù)正常工作狀態(tài);而當(dāng)該壓力值超過0.07Mpa時,控制器控制第一電磁閥51和第二電磁閥13關(guān)閉,第一應(yīng)急泄放閥73、第二應(yīng)急泄放閥74、抽真空閥72和真空泵75打開,反應(yīng)主釜10內(nèi)的壓力借助真空泵75快速抽入事故尾氣吸收系統(tǒng),避免系統(tǒng)發(fā)生爆炸,直至系統(tǒng)內(nèi)壓力將至0.03Mpa以下,工作人員進(jìn)入檢修或更換損壞的冷凝器。
本發(fā)明在系統(tǒng)內(nèi)壓力升高后,能夠自動切換管路閥門,實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)壓力源直接泄壓,時間短效率高;并且,為了進(jìn)一步提高副產(chǎn)物的收集,反應(yīng)主釜10正常反應(yīng)超壓(0.05~0.07Mpa)時,使反應(yīng)主釜10內(nèi)壓力直接泄入尾氣吸收系統(tǒng)內(nèi),當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)非正常超壓(超過0.07Mpa)時,兩個反應(yīng)釜內(nèi)的氣體借助真空泵快速排入事故尾氣吸收系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對壓力源直接泄壓,有效避免事故發(fā)生。
并且,所述反應(yīng)主釜10或反應(yīng)副釜20一側(cè)設(shè)有氯氣泄漏檢測探頭80,所述氯氣泄漏檢測探頭80的信號輸出端連接控制器的信號輸入端。當(dāng)管路出現(xiàn)故障、閥門或法蘭故障,出現(xiàn)氯氣泄漏時,氯氣泄漏檢測探頭80檢測到氯氣,將該信號傳輸給控制器,控制器控制第一電磁閥51和第二電磁閥13關(guān)閉,第一應(yīng)急泄放閥73、第二應(yīng)急泄放閥74、抽真空閥72和真空泵75打開,將系統(tǒng)內(nèi)的有害氣體(氯氣)抽凈,以便后期工人進(jìn)入維修,有效避免事故發(fā)生及減少人員傷害。
實(shí)施例2
如圖2所示,在實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加以下結(jié)構(gòu),以便在反應(yīng)主釜10完成反應(yīng)后,不用停產(chǎn),而是利用反應(yīng)副釜20作為主反應(yīng)釜,在對反應(yīng)副釜20升溫的過程中,將反應(yīng)主釜10內(nèi)的料液倒走,然后向反應(yīng)主釜10內(nèi)再次加入乙酸和催化劑硫磺后保溫。充分利用時間,提高工作效率。
具體的結(jié)構(gòu)為:
所述反應(yīng)副釜20的入口連接有向其內(nèi)部通入氯氣的第二進(jìn)氯管21;
所述第二冷凝器40的出氣口還與反應(yīng)主釜10內(nèi)腔的底部連通,從第二冷凝器40出氣口溢出的氣體進(jìn)入反應(yīng)主釜10內(nèi)反應(yīng);
所述第一冷凝器30的出氣口與第三冷凝器50的進(jìn)氣口連接,從第一冷凝器30出氣口溢出的氣體進(jìn)入第三冷凝器50內(nèi),第三冷凝器50的冷凝出液端與反應(yīng)副釜20連通,經(jīng)第三冷凝器50冷凝的液體回流進(jìn)入反應(yīng)副釜20內(nèi);
所述第二冷凝器40與反應(yīng)主釜10、第一冷凝器30與第三冷凝器50以及第三冷凝器50與反應(yīng)主釜10之間的連接管路上均設(shè)有切換閥門。
當(dāng)反應(yīng)主釜10完成反應(yīng)后,對反應(yīng)副釜20升溫,利用反應(yīng)副釜20作為主反應(yīng)釜時,將實(shí)施例1中的所述第一冷凝器30與反應(yīng)副釜20、第二冷凝器40與第三冷凝器50以及第三冷凝器50與反應(yīng)主釜10之間的連接管路上上的切換閥門均關(guān)閉。而將第二冷凝器40與反應(yīng)主釜10、第一冷凝器30與第三冷凝器50以及第三冷凝器50與反應(yīng)主釜10之間的連接管路的切換閥門均打開。
反應(yīng)副釜20作為主反應(yīng)釜,而反應(yīng)主釜20與之串聯(lián),從反應(yīng)副釜20中溢出的氣體依次經(jīng)過第二冷凝器40冷凝回流、反應(yīng)主釜10輔助反應(yīng)吸收、第一冷凝器30冷凝回流和第三冷凝器50冷凝回流。
具體反應(yīng)如下:
反應(yīng)副釜10內(nèi)盛有乙酸和催化劑硫磺,在高溫和硫磺的催化作用下氯氣與乙酸反應(yīng)生成產(chǎn)物氯乙酸和副產(chǎn)物氯化氫;由于反應(yīng)副釜20的溫度在70~110℃,所以會有氣體(氯化氫60%、二氧化硫0.2%、氯氣32%和乙酸蒸氣7%和其它氣體0.8%)溢出;
從所述反應(yīng)副釜20出氣口溢出的氣體進(jìn)入第二冷凝器40,經(jīng)第二冷凝器40冷凝成的液體(液氯和乙酸)回流入進(jìn)反應(yīng)副釜20內(nèi);
從第二冷凝器40出氣口溢出的氣體(氯化氫、二氧化硫、氯氣和乙酸蒸氣等)進(jìn)入反應(yīng)主釜10內(nèi)反應(yīng),反應(yīng)主釜10處于保溫狀態(tài),所以反應(yīng)主釜10能夠吸收一部分氯氣和乙酸蒸氣,從反應(yīng)主釜10出氣口溢出的氣體(氯化氫、二氧化硫、氯氣和乙酸蒸氣等)進(jìn)入第一冷凝器30,經(jīng)第一冷凝器30冷凝的液體(液氯和乙酸)回流進(jìn)入反應(yīng)主釜10中;
從第一冷凝器30出氣口溢出的氣體(氯化氫、二氧化硫、氯氣和乙酸蒸氣等)進(jìn)入第三冷凝器50內(nèi),經(jīng)第三冷凝器50冷凝的液體(液氯和乙酸)回流入反應(yīng)副釜20中;
從第三冷凝器50出氣口溢出的氣體(氯化氫96%、乙酸3%、二氧化硫0.2%和其它氣體0.8%)進(jìn)入尾氣吸收系統(tǒng)。
從反應(yīng)副釜20中溢出的有效氣體(氯氣和乙酸蒸氣)依次經(jīng)過第二冷凝器40冷凝回流、反應(yīng)主釜10輔助反應(yīng)吸收、第一冷凝器30冷凝回流和第三冷凝器50冷凝回流。通過采用二級串聯(lián)氯化,反應(yīng)副釜20在之前作為副釜的使用過程中,已經(jīng)吸收了部分氯氣,縮短可本次分反應(yīng)時間。通過對反應(yīng)副釜20內(nèi)溢出的氣體進(jìn)行多級吸收,提高了有效反應(yīng)物的利用率以及副產(chǎn)物的純度。而且在反應(yīng)主釜10完成反應(yīng)后,不用停產(chǎn),而是直接對反應(yīng)副釜20升溫,利用反應(yīng)副釜20作為主反應(yīng)釜,縮短了時間,提高工作效率。
為了檢測反應(yīng)副釜20內(nèi)的壓力變化,并根據(jù)檢測反應(yīng)副釜20內(nèi)的壓力值做出相應(yīng)泄壓管路的切換,應(yīng)急切換系統(tǒng)在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上還增加以下結(jié)構(gòu):
所述第二進(jìn)氯管21上設(shè)有第三電磁閥23;
所述反應(yīng)副釜20上設(shè)有檢測其內(nèi)部壓力的第二壓力傳感器22;
所述控制器的信號輸入端還連接第二壓力傳感器22的信號輸出端,控制器的控制輸出端還連接第二應(yīng)急泄放閥74。
在反應(yīng)副釜20作為主反應(yīng)釜,氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)行時,第一電磁閥51和第三電磁閥23處于常開狀態(tài),第二電磁閥13、第一應(yīng)急泄放閥73、第二應(yīng)急泄放閥74、超壓排放閥71、抽真空閥72和真空泵75均處于常閉狀態(tài)。
應(yīng)急切換系統(tǒng)具體的切換操作如下:
第二壓力傳感器22實(shí)時檢測反應(yīng)副釜20內(nèi)的壓力。氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng)正常反應(yīng)時,反應(yīng)副釜20內(nèi)的壓力值為0.03~0.05Mpa(不包含0.05Mpa);當(dāng)反應(yīng)副釜20內(nèi)反應(yīng)正常超壓,壓力值在0.05~0.07Mpa;而當(dāng)?shù)谝焕淠?0或第三冷凝器50損壞,冷凍鹽水流至反應(yīng)主釜10內(nèi),或當(dāng)?shù)诙淠?0損壞,冷凍鹽水流至反應(yīng)副釜20內(nèi),都會造成鹽水中的氨與氯氣在酸性條件下反應(yīng)急劇放熱,由于傳統(tǒng)夾套反應(yīng)釜不能將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量及時有效的傳遞出去,造成整個反應(yīng)系統(tǒng)壓力急劇升高,壓力值超過0.07Mpa。第二壓力傳感器22將檢測到的反應(yīng)副釜20內(nèi)的壓力值傳輸給控制器,控制器為PLC控制器。當(dāng)該壓力值為0.03~0.05Mpa(不包含0.05Mpa)時,控制器不做出任何控制操作;當(dāng)該壓力值在0.05~0.07Mpa時,控制器控制第三電磁閥23關(guān)閉,第二應(yīng)急泄放閥74和超壓排放閥71打開,反應(yīng)副釜20內(nèi)的壓力直接排入尾氣吸收系統(tǒng),不再流經(jīng)其它管路,當(dāng)反應(yīng)副釜20內(nèi)的壓力值降到0.05Mpa以下時,控制器控制第三電磁閥23打開,第二應(yīng)急泄放閥74和超壓排放閥71關(guān)閉,系統(tǒng)恢復(fù)正常工作狀態(tài);而當(dāng)該壓力值超過0.07Mpa時,控制器控制第一電磁閥51和第三電磁閥23關(guān)閉,第一應(yīng)急泄放閥73、第二應(yīng)急泄放閥74抽真空閥72和真空泵75打開,反應(yīng)副釜20內(nèi)的壓力借助真空泵75快速抽入事故尾氣吸收系統(tǒng),避免系統(tǒng)發(fā)生爆炸,直至系統(tǒng)內(nèi)壓力將至0.03Mpa以下,工作人員進(jìn)入檢修或更換損壞的冷凝器。
本發(fā)明在系統(tǒng)內(nèi)壓力升高后,能夠自動切換管路閥門,實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)壓力源直接泄壓,時間短效率高;并且,為了進(jìn)一步提高副產(chǎn)物的收集,反應(yīng)副釜20正常反應(yīng)超壓(0.05~0.07Mpa)時,使反應(yīng)副釜20內(nèi)壓力直接泄入尾氣吸收系統(tǒng)內(nèi),當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)非正常超壓(超過0.07Mpa)時,兩個反應(yīng)釜內(nèi)的氣體借助真空泵快速排入事故尾氣吸收系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對壓力源直接泄壓,有效避免事故發(fā)生。
當(dāng)出現(xiàn)氯氣泄漏時,氯氣泄漏檢測探頭80檢測到氯氣,將該信號傳輸給控制器,控制器除控制切換實(shí)施例1中的所述的閥門外,還控制第三電磁閥23關(guān)閉。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1不同之處在于,所述應(yīng)急管路70的末端設(shè)有壓力傳感器76,所述壓力傳感器76的信號輸出端連接控制器的信號輸入端,所述控制器的控制輸出端連接報(bào)警裝置。當(dāng)氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng)正產(chǎn)反應(yīng)時,第一應(yīng)急泄放閥73應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài),壓力傳感器76能夠檢測第一應(yīng)急泄放閥73是否關(guān)閉緊,避免反應(yīng)氣體直接從應(yīng)急管路70排出,造成原料浪費(fèi)。當(dāng)壓力傳感器76傳輸給控制器的壓力值大于0時,說明應(yīng)急管路70內(nèi)有氣體通過,控制器就會控制報(bào)警裝置啟動,警示工作人員對第一應(yīng)急泄放閥73進(jìn)行維修。其中,報(bào)警裝置為聲光報(bào)警器。
實(shí)施例4
與實(shí)施例2不同之處在于,所述應(yīng)急管路70的末端設(shè)有壓力傳感器76,所述壓力傳感器76的信號輸出端連接控制器的信號輸入端,所述控制器的控制輸出端連接報(bào)警裝置。當(dāng)氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng)正產(chǎn)反應(yīng)時,第一應(yīng)急泄放閥73和第二應(yīng)急泄放閥74應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài),壓力傳感器76能夠檢測第一應(yīng)急泄放閥73和第二應(yīng)急泄放閥74是否關(guān)閉緊,避免反應(yīng)氣體直接從應(yīng)急管路70排出,造成原料浪費(fèi)。當(dāng)壓力傳感器76傳輸給控制器的壓力值大于0時,說明應(yīng)急管路70內(nèi)有氣體通過,控制器就會控制報(bào)警裝置啟動,警示工作人員對第一應(yīng)急泄放閥73和第二應(yīng)急泄放閥74進(jìn)行維修。
其中,報(bào)警裝置為聲光報(bào)警器。
以上僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,任何人根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明做出的些許的簡單修改、變形及等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。