專利名稱：智能化反應(yīng)鍋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工設(shè)備，具體的說是一種可采用遠(yuǎn)程手動(dòng)操作或智能自動(dòng)化操作，可實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)料、連續(xù)進(jìn)料和粉體加料的定量自動(dòng)控制及可對(duì)反應(yīng)釜的溫度能精確控制的智能化反應(yīng)鍋。
背景技術(shù)：
目前的反應(yīng)釜多為人工控制，不僅反應(yīng)時(shí)間控制不準(zhǔn)確，生產(chǎn)效率低，而且容易產(chǎn)生誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。反應(yīng)釜的進(jìn)料方式主要有一次進(jìn)行、連續(xù)進(jìn)料和固體投料；每一種進(jìn)料方式對(duì)應(yīng)一個(gè)反應(yīng)釜，如果采用三種進(jìn)料方式就需要三個(gè)反應(yīng)釜，這樣較為浪費(fèi)生產(chǎn)資源，而且物料在進(jìn)入反應(yīng)釜前通常都是通過計(jì)量罐液位計(jì)量的，其控制不夠精確，人為影響較大，而且計(jì)量罐的使用增加了有機(jī)物料在反應(yīng)體系中的在線存在量，這些大量存在于體系內(nèi)的有機(jī)溶劑極大的增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。另外，反應(yīng)主原材料或固體投料通常都是磅秤計(jì)量，人工投料，生產(chǎn)體系不能密閉。一方面物料暴露在空氣中，空氣中的水分和氧氣等對(duì)物料的性質(zhì)、組成等都會(huì)有影響，另一方面操作人員直接接觸化學(xué)品，很多化學(xué)品會(huì)對(duì)人員的身體健康產(chǎn)生危害。敞開式的生產(chǎn)系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中不可避免會(huì)存在物料的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，造成物料的浪費(fèi)及環(huán)境的污染，使得企業(yè)生產(chǎn)成本提高。由于反應(yīng)釜的夾套與公用工程管道直接連接，反應(yīng)釜的溫度主要是通過調(diào)節(jié)熱媒或者冷媒的流量來調(diào)節(jié)，而并未通過調(diào)節(jié)熱媒或者冷媒自身的溫度來調(diào)節(jié)，從而使得反應(yīng)釜的溫度控制的不是很精確，而且在調(diào)節(jié)溫度的過程中，隨著反應(yīng)釜夾套內(nèi)的介質(zhì)的不斷導(dǎo)入導(dǎo)出，各種介質(zhì)之間會(huì)混合在一起，必然影響其使用性能，更換介質(zhì)也會(huì)增加企業(yè)成本，另外，反應(yīng)釜夾套中會(huì)通入多種介質(zhì)，例如，需要高溫的時(shí)候通入蒸汽，需要低溫的時(shí)候通入冷凍鹽水，則夾套中的不同介質(zhì)轉(zhuǎn)換還需要配備空壓機(jī)使介質(zhì)導(dǎo)出，必然也同樣會(huì)增加生產(chǎn)成本
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種智能化反應(yīng)鍋，其采用批處理自動(dòng)控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)客戶具體的生產(chǎn)情況設(shè)定不同的控制程序，解決如何精確控制物料流量、避免物料接觸空氣、降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)問題。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種種智能化反應(yīng)鍋，解決如何通過調(diào)節(jié)熱媒或者冷媒自身的溫度達(dá)到調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度的技術(shù)問題。智能化反應(yīng)鍋，包括進(jìn)料裝置、溫度控制裝置、反應(yīng)裝置；進(jìn)料裝置包括一次進(jìn)料單元、連續(xù)進(jìn)料單元、固體投料單元；上述單元都設(shè)置在反應(yīng)釜上。所述一次進(jìn)料單元包括切斷閥、流量計(jì)、控制裝置；流量計(jì)、切斷閥依次串接在物料管道上，這兩個(gè)部件均與控制裝置連接。所述一次進(jìn)料單元總共2個(gè)。
所述控制裝置為PC控制裝置。連續(xù)進(jìn)料單元包括計(jì)量泵、靜態(tài)管道混合器、換熱器，上述部件依次通過物料管道連接。所述計(jì)量泵共有2個(gè)，這兩個(gè)計(jì)量泵成并接連接。所述換熱器為套筒式換熱器所述溫度控制裝置包括導(dǎo)熱油循環(huán)泵、熱態(tài)換熱器、冷態(tài)換熱器、控制循環(huán)泵及換熱器的控制系統(tǒng)、膨脹槽、第一電磁三通閥、第二電磁三通閥；膨脹槽通過管道與導(dǎo)熱油循環(huán)泵相連，導(dǎo)熱油循環(huán)泵另一端通過管道與第一電磁三通閥連接，該電磁三通閥另兩端分別連接熱態(tài)換熱器及冷態(tài)換熱器的導(dǎo)熱油入口，熱態(tài)換熱器及冷態(tài)換熱器的導(dǎo)熱油出口分別連接第二電磁三通閥的兩端，該電磁三通閥的另一個(gè)端口則連接反應(yīng)釜夾套。所述第二電磁三通閥與反應(yīng)釜夾套之間連接有傳感器，該傳感器連接控制系統(tǒng)信號(hào)輸入端，控制系統(tǒng)信號(hào)輸出端分別連接熱態(tài)換熱器和冷態(tài)換熱器。本發(fā)明的有益效果是
I、由于一次進(jìn)料單元、連續(xù)進(jìn)料單元、固體投料單元均安裝在同一個(gè)反應(yīng)釜上，這樣可根據(jù)需要靈活選擇。2、由于采用流量計(jì)、計(jì)量泵取代計(jì)量罐，這樣不僅物料控制精確，而且同時(shí)物料的
在線存在量少，不使物料暴露在空氣中。3、由于物料都在管道中流動(dòng)，這樣不會(huì)發(fā)生物料跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。4、溫度控制裝置根據(jù)反應(yīng)釜的需求，通過熱態(tài)換熱器和冷態(tài)換熱器對(duì)導(dǎo)熱油介質(zhì)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，使導(dǎo)熱油進(jìn)入反應(yīng)釜夾套時(shí)溫度得到調(diào)節(jié)，另外，還配合調(diào)節(jié)導(dǎo)熱油的循環(huán)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜的溫度的精確控制，使溫度波動(dòng)范圍控制在土 rc。通過自控控制，可有效控制反應(yīng)在優(yōu)化的高反應(yīng)速率、高選擇性、高轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件下進(jìn)行，可提高目的產(chǎn)物的收率，同時(shí)可消除人工操作中物料批次間的差異。5、智能反應(yīng)鍋采用先進(jìn)的批處理自動(dòng)控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)客戶具體的生產(chǎn)情況設(shè)定不同的控制程序。針對(duì)同一時(shí)期可能生產(chǎn)不同產(chǎn)品的情況時(shí)，可以設(shè)置2套以上的控制程序，客戶可根據(jù)實(shí)際需要靈活選用。整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的重要參數(shù)均設(shè)置遠(yuǎn)程測(cè)量、記錄，通過傳感器反饋測(cè)量值與程序預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差情況作出智能調(diào)整，使生產(chǎn)過程中的各個(gè)工藝參數(shù)能夠按照預(yù)定的反應(yīng)曲線工作。


圖I是智能反應(yīng)鍋的示意 圖2是進(jìn)料裝置連同反應(yīng)釜的示意 圖3是溫度控制裝置工作的示意 圖中I.物料管道、2. —次進(jìn)料單元、3.連續(xù)進(jìn)料單元、4.固體投料單元、5.反應(yīng)釜、6.切斷閥、7.流量計(jì)、8. PC控制裝置、9.計(jì)量泵、10.靜態(tài)管道混合器、11.套筒式換熱器、12.溫度控制裝置、13.膨脹槽、14.導(dǎo)熱油循環(huán)泵、15.熱態(tài)換熱器、16.冷態(tài)換熱器、17.控制系統(tǒng)、18.第一電磁三通閥、19.第二電磁三通閥、20.反應(yīng)釜夾套、21.反應(yīng)裝置、22.回流冷凝器、23.尾氣冷凝器、24.氣液分離器、25.智能反應(yīng)鍋。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參考圖1，該智能反應(yīng)鍋25包括有進(jìn)料裝置、溫度控制裝置12、反應(yīng)裝置21。請(qǐng)參考圖2，該進(jìn)料裝置包括進(jìn)料裝置，包括有二個(gè)一次進(jìn)料單元2、一個(gè)連續(xù)進(jìn)料單元3、一個(gè)固體投料單元4 ;上述單元都安裝在反應(yīng)爸5的頂端。二個(gè)一次進(jìn)料單元2安裝在反應(yīng)釜5頂端的不同位置，其中每一個(gè)一次進(jìn)料單元2包括有切斷閥6、流量計(jì)7、PC控制裝置8 ;流量計(jì)7可瞬時(shí)檢測(cè)物料管道I中物料的在線流量并同時(shí)統(tǒng)計(jì)總的流量，PC控制裝置8接收流量計(jì)7的信號(hào)并依據(jù)事前設(shè)定好的程序控制切斷閥6，如當(dāng)物料總的流量達(dá)到設(shè)定的值時(shí)就驅(qū)動(dòng)切斷閥6工作，停止物料的供給。連續(xù)進(jìn)料單元3包括2個(gè)成并接連接的計(jì)量泵9、1個(gè)靜態(tài)管道混合器10、1個(gè)套筒式換熱器11，這些部件依次通過物料管道I連接；計(jì)量泵9根據(jù)需要連續(xù)供給物料，靜態(tài)管道混合器10利用其內(nèi)部螺旋的通道把物料混合均勻，套筒式換熱器11對(duì)混合后的物料進(jìn)行降溫處理，最后將物料導(dǎo)入到反應(yīng)釜5內(nèi)，套筒式換熱器11也受PC控制裝置8控制，控制物料進(jìn)入反應(yīng)釜5時(shí)的溫度。固體投料單元4可采用目前常用的技術(shù)，在此不再過多描述請(qǐng)參考圖3，溫度控制裝置12，包括導(dǎo)熱油循環(huán)泵14、熱態(tài)換熱器15、冷態(tài)換熱器16、控制循環(huán)泵及換熱器的控制系統(tǒng)17、膨脹槽13、第一電磁三通閥18、第二電磁三通閥19。膨脹槽13通過管道與導(dǎo)熱油循環(huán)泵14的導(dǎo)熱油入口連接從而為系統(tǒng)提供導(dǎo)熱油介質(zhì)，導(dǎo)熱油循環(huán)泵14另一端通過管道與第一電磁三通閥18的導(dǎo)熱油入口連接，該電磁三通閥18另兩端分別連接熱態(tài)換熱器15及冷態(tài)換熱器16的導(dǎo)熱油入口，這樣熱態(tài)換熱器15及冷態(tài)換熱器16根據(jù)需要接收控制系統(tǒng)17給出的指令對(duì)導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱或者冷卻處理，該控制系統(tǒng)17的信號(hào)來源于第二電磁三通閥19與反應(yīng)釜夾套20之間連接的傳感器。熱態(tài)換熱器15及冷態(tài)換熱器16的導(dǎo)熱油出口分別連接第二電磁三通閥19的兩端，該電磁三通閥19的另一個(gè)端口則連接反應(yīng)釜夾套20。公用工程管道內(nèi)有高溫導(dǎo)熱油，該溫度并不適合物料反應(yīng)所需的溫度，目前的處理方法控制反應(yīng)釜夾套20內(nèi)的導(dǎo)熱油的流量來對(duì)反應(yīng)釜5的溫度進(jìn)行控制，這種控制方法對(duì)反應(yīng)釜5的溫度的控制精度有限，因?yàn)榉磻?yīng)釜5的溫度不僅受到導(dǎo)熱油流量的影響，還受到導(dǎo)熱油介質(zhì)本身溫度的影響，本實(shí)施例除了控制導(dǎo)熱油的流量外，還結(jié)合對(duì)導(dǎo)熱介質(zhì)本身的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜5的溫度的精確控制，使溫度波動(dòng)范圍控制在± I °C。反應(yīng)裝置21包括回流冷凝器22、尾氣冷凝器23、氣液分離器24，該反應(yīng)裝置21為現(xiàn)有成熟技術(shù)，在此不再過多描述。
權(quán)利要求
1.智能化反應(yīng)鍋，包括進(jìn)料裝置、溫度控制裝置、反應(yīng)裝置；其特征在于進(jìn)料裝置包括一次進(jìn)料單元、連續(xù)進(jìn)料單元、固體投料單元；上述單元都設(shè)置在反應(yīng)釜上。
2.依據(jù)權(quán)利要求I所述的智能化反應(yīng)鍋，其特征在于所述一次進(jìn)料單元包括切斷閥、流量計(jì)、控制裝置；流量計(jì)、切斷閥依次串接在物料管道上，這兩個(gè)部件均與控制裝置連接。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的智能化反應(yīng)鍋，其特征在于所述一次進(jìn)料單元總共2個(gè)。
4.依據(jù)權(quán)利要求2所述的智能化反應(yīng)鍋，其特征在于所述控制裝置為PC控制裝置。
5.依據(jù)權(quán)利要求I所述的智能化反應(yīng)鍋，其特征在于連續(xù)進(jìn)料單元包括計(jì)量泵、靜態(tài)管道混合器、換熱器，上述部件依次通過物料管道連接。
6.依據(jù)權(quán)利要求5所述的智能化反應(yīng)鍋，其特征在于所述計(jì)量泵共有2個(gè)，這兩個(gè)計(jì)量泵成并接連接。
7.依據(jù)權(quán)利要求5所述的智能化反應(yīng)鍋，其特征在于所述換熱器為套筒式換熱器。
8.依據(jù)權(quán)利要求I所述的智能化反應(yīng)鍋，其特征在于所述溫度控制裝置包括導(dǎo)熱油循環(huán)泵、熱態(tài)換熱器、冷態(tài)換熱器、控制循環(huán)泵及換熱器的控制系統(tǒng)、膨脹槽、第一電磁三通閥、第二電磁三通閥；膨脹槽通過管道與導(dǎo)熱油循環(huán)泵相連，導(dǎo)熱油循環(huán)泵另一端通過管道與第一電磁三通閥連接，該電磁三通閥另兩端分別連接熱態(tài)換熱器及冷態(tài)換熱器的導(dǎo)熱油入口，熱態(tài)換熱器及冷態(tài)換熱器的導(dǎo)熱油出口分別連接第二電磁三通閥的兩端，該電磁三通閥的另一個(gè)端口則連接反應(yīng)釜夾套。
9.依據(jù)權(quán)利要求8所述的智能化反應(yīng)鍋，其特征在于所述第二電磁三通閥與反應(yīng)釜夾套之間連接有傳感器，該傳感器連接控制系統(tǒng)信號(hào)輸入端，控制系統(tǒng)信號(hào)輸出端分別連接熱態(tài)換熱器和冷態(tài)換熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能化反應(yīng)鍋，包括進(jìn)料裝置、溫度控制裝置、反應(yīng)裝置；進(jìn)料裝置包括一次進(jìn)料單元、連續(xù)進(jìn)料單元、固體投料單元；上述單元都設(shè)置在反應(yīng)釜上。一次進(jìn)料單元包括切斷閥、流量計(jì)、控制裝置；流量計(jì)、切斷閥依次串接在物料管道上，這兩個(gè)部件均與控制裝置連接。溫度控制裝置包括導(dǎo)熱油循環(huán)泵、熱態(tài)換熱器、冷態(tài)換熱器、控制循環(huán)泵及換熱器的控制系統(tǒng)、膨脹槽、第一電磁三通閥、第二電磁三通閥。本發(fā)明采用批處理自動(dòng)控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)客戶具體的生產(chǎn)情況設(shè)定不同的控制程序，可解決如何精確控制物料流量、避免物料接觸空氣、降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)問題。
文檔編號(hào)G05B19/04GK102631878SQ20121013155
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者袁益中 申請(qǐng)人:浙江華億工程設(shè)計(jì)有限公司