氮气加压式液体加料装置及方法与流程

1.本发明涉及医药化工生产设备领域，尤其涉及一种氮气加压式液体加料装置及方法。


背景技术：

2.医药中间体以及原料药的合成过程中，经常遇到需要加入易燃易爆或有特殊气味的液体物料。这些特殊的液体物料在传统的桶装加料方式中不能密闭操作，致使物料的气味泄露，影响生态环境同时也对员工的安全健康造成了一定的威胁，严重者甚至会产生安全事故。
3.因此，本领域需要探索一种能够在密闭状态下完成对液体物料加料操作的装置或方法，降低生产过程中的安全风险，提高人身保护等级。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，提供一种氮气加压式液体加料装置及方法，能够在密闭状态下完成对液体物料加料操作，避免气味泄露，降低生产过程中的安全风险，提高人身保护等级，同时具有结构简化、操作简单等优点。
5.为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
6.一种氮气加压式液体加料装置，包括：物料储罐、第一管道、第二管道、第三管道、三通和氮气源；
7.所述物料储罐的上部设有出料口；所述物料储罐的内部设有出料管；所述出料管的一端连接所述出料口，另一端延伸至接近所述物料储罐的底部；
8.所述三通具有第一接口、第二接口和第三接口；
9.所述第一管道的一端与所述出料口密封连接，另一端与所述第一接口密封连接；
10.所述第二管道的一端与所述氮气源密封连接，另一端与所述第二接口密封连接；
11.所述第三管道的一端与所述第三接口密封连接，另一端用于密封连接反应釜的进料口；
12.所述第二管道安装有压力表，所述压力表显示所述第二管道内的气压值；所述第二管道还安装有第一控制阀，所述第一控制阀负责调节氮气充入至物料储罐的流量；所述第三管道安装有第二控制阀，所述第二控制阀负责调节液体物料输入至反应釜的进料口的流量。
13.具体地，所述第一管道、第二管道、第三管道均为软管。
14.具体地，所述第一管道、第二管道、第三管道与所述三通之间以密封套接方式连接。
15.优选地，所述出料口设置有螺纹接口，所述第一管道与所述出料口相连接的一端安装有相应的螺纹接头，所述第一管道与所述出料口通过螺纹结构连接。
16.具体地，所述出料管为呈竖直设置的直管。出料管的下端距离所述物料储罐的底
部0.5～2cm。
17.具体地，所述第一控制阀安装在所述压力表和所述氮气源之间的第二管道上。
18.优选地，所述第二管道与所述氮气源相连接的一端安装有卡扣，所述卡扣负责将第二管道与所述氮气源的氮气接口连接并卡紧固定。
19.具体地，所述第二管道分为两段，两段之间安装有第一控制阀。
20.优选地，所述第一控制阀为手动阀。
21.具体地，所述第三管道分为两段，两段之间安装有第二控制阀。
22.优选地，所述第二控制阀为手动阀。
23.具体地，所述第一控制阀和/或第二控制阀的阀门材质为不锈钢或者哈氏合金。
24.此外，本发明还提供一种使用上述氮气加压式液体加料装置的加料方法，包括以下步骤：
25.s1.充气：调节三通将第一管道与第二管道连通，且与第三管道阻断；开启第一控制阀和氮气源，向物料储罐内充入氮气，使物料储罐内形成正压；
26.s2.正压加料：关闭第一控制阀，开启第二控制阀，调节三通将第一管道与第三管道连通，利用物料储罐内的正压将物料储罐内的液体物料压出并输送至与第三管道密封连接的反应釜的进料口。
27.其中，步骤s1中，第二控制阀保持关闭状态。
28.其中，步骤s1中，物料储罐内的正压达到目标值后，即可关闭第一控制阀。
29.其中，步骤s1中，通过调节第一控制阀的开度来调节氮气充入至物料储罐的流量。
30.其中，步骤s2中，三通调节至使第二管道阻断。
31.其中，步骤s2中，通过调节第二控制阀的开度来调节液体物料输入至反应釜的进料口的流量。
32.其中，通过重复步骤s1～s2，达到多次加料的目的。
33.本发明的氮气加压式液体加料装置及方法，通过三通所连接的三个管道来实现装置的充气和加料操作，结构简单，操作方便。
34.本发明的氮气加压式液体加料装置及方法，利用三通将氮气源与物料储罐的管道连通，实现向物料储罐内充入氮气形成正压，再利用三通将物料储罐与反应釜的管道连通，通过正压将物料储罐内的液体物料压出并输送至反应釜，充入氮气和输出液体物料时都经过物料储罐与三通之间的第一管道，简化了管路结构。
35.本发明的氮气加压式液体加料装置及方法，在第二管道安装有压力表用于显示所述第二管道内的气压值，提高了充气操作的安全性。
36.本发明的氮气加压式液体加料装置及方法，在第二管道和第三管道上分别安装了控制阀，通过调节控制阀的开度可直接调节充入气体的流速和向反应釜内添加液体物料的流速，控制方式灵活，且提高了操作安全性。
37.本发明的氮气加压式液体加料装置及方法，三通及其所连接的三个管道构成的结构安装及拆卸方便，安装/拆卸时只需要将三个管道分别与出料口、氮气源和反应釜相连接即可。
38.本发明的氮气加压式液体加料装置及方法，加料过程中液体物料都处于氮气保护之下进行，加料安全高。
39.本发明的氮气加压式液体加料装置及方法的适用性广，对于几乎全部的液体物料，尤其是常见反应溶剂均能够适用。
附图说明
40.图1为本发明的氮气加压式液体加料装置一具体实施例的结构示意图。
41.图2为图1中氮气加压式液体加料装置进行充气操作的示意图。
42.图3为图1中氮气加压式液体加料装置进行加料操作的示意图。
43.附图中符号标记说明：
44.1为物料储罐；
45.1a为出料口；
46.1b为出料管；
47.2为三通；
48.2a为第一接口；
49.2b为第二接口；
50.2c为第三接口；
51.3为氮气源；
52.4为第一管道；
53.5为第二管道；
54.6为第三管道；
55.7为压力表；
56.8为第一控制阀；
57.9为第二控制阀；
58.10为卡扣。
具体实施方式
59.下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.实施例一
61.一种氮气加压式液体加料装置，包括：物料储罐1、三通2、氮气源3、第一管道4、第二管道5和第三管道6。其中，物料储罐1的上部设有出料口1a，物料储罐1的内部设有出料管1b，出料管1b的一端连接出料口1a，出料管1b的另一端延伸至接近物料储罐1的底部。三通2具有第一接口2a、第二接口2b和第三接口2c。第一管道4的一端与物料储罐1的出料口1a密封连接，另一端与三通2的第一接口2a密封连接；第二管道5的一端与氮气源3密封连接，另一端与三通2的第二接口2b密封连接；第三管道6的一端与三通2的第三接口2c密封连接，另一端用于密封连接反应釜的进料口。第二管道5上安装有压力表7，压力表7显示第二管道5内的气压值。第二管道5还安装有第一控制阀8，第一控制阀8负责调节氮气充入至物料储罐1的流量。第三管道6安装有第二控制阀9，第二控制阀9负责调节液体物料输入至反应釜的进料口的流量。
62.该氮气加压式液体加料装置利用三通2及其所连接的三个管道4,5,6形成了输送氮气和液体物料的管路结构，可实现改装置的充气和加料操作，管路结构简单，操作方便。通过调节三通2将氮气源3与物料储罐1的管道连通时，实现向物料储罐1内充入氮气形成正压的目的，再利用三通2将物料储罐1与反应釜的管道连通，通过罐内的正压将物料储罐1内的液体物料压出并输送至反应釜。管路结构中还安装了用于显示第二管道5内的气压值的压力表7、用于调节充入气体的流速的第一控制阀8和用于调节向反应釜内添加液体物料的流速的第二控制阀9，提高了操作的安全性和灵活性。
63.在本实施例中，第一管道4、第二管道5、第三管道6均优选采用软管。软管的拆卸、安装及连接方便。第一管道4、第二管道5、第三管道6与三通2的三个接口之间是以密封套接方式连接。套接时可利用软管的材料弹性使连接处达到密闭的效果。
64.一种优选的实施例中，如图1所示，出料口1a设置有螺纹接口，而第一管道4与出料口1a相连接的一端安装有相应的螺纹接头，第一管道4与出料口1a通过螺纹结构连接。螺纹结构连接也能够达到密闭效果，且连接操作方便。
65.一种优选的实施例中，如图1所示，第二管道5与氮气源3相连接的一端安装有卡扣10，卡扣10负责将第二管道5与氮气源3的氮气接口3a连接并卡紧固定。通过卡扣10也能够达到密闭效果，且连接操作方便。
66.如图1所示，第一控制阀8是安装在压力表7和氮气源3之间的第二管道5上。这样一来，第一控制阀8能够调控从氮气源3输出的氮气的流速，而压力表7则位于第一控制阀8的后端，用于检测由第一控制阀8输出至第二管道5内的气体压力，能够反映物料储罐1内的气压。
67.如图1所示，第二管道5分为两段，两段之间安装有第一控制阀8。第一控制阀8可连通两段第二管道5。同样地，第三管道6分为两段，两段之间安装有第二控制阀9。第二控制阀9连通两段第三管道6。第一控制阀8和第二控制阀9优选采用手动阀，可通过手动调节的方式来调节阀门的开度。第一控制阀8和/或第二控制阀9的阀门材质优选为不锈钢或者哈氏合金，耐久性好，可适用于绝大多数化学反应中常见的液体试剂及溶剂。
68.该氮气加压式液体加料装置的加料方法包括以下步骤：
69.s1.充气：调节三通2将第一管道4与第二管道5连通，且与第三管道6阻断；开启第一控制阀8和氮气源3，向物料储罐1内充入氮气，使物料储罐1内形成正压。如图2所示，图中
→
符号显示了氮气的流动方向。图2中还显示了三通2的使第一管道4与第二管道5连通且第三管道6阻断的状态。
70.s2.正压加料：关闭第一控制阀8，开启第二控制阀9，调节三通2将第一管道4与第三管道6连通，利用物料储罐1内的正压将物料储罐1内的液体物料压出并输送至与第三管道6密封连接的反应釜的进料口。如图3所示，图中
→
符号显示了液体物料的流动方向。图3中还显示了三通2的使第一管道4与第三管道6连通且第二管道5阻断的状态。
71.其中，步骤s1中，第二控制阀9保持关闭状态。
72.其中，步骤s1中，物料储罐1内的正压达到目标值后，即可关闭第一控制阀8。目标值可根据实际生产情况在常规范围内设定。
73.其中，步骤s1中，通过调节第一控制阀8的开度来调节氮气充入至物料储罐1的流量。
74.其中，步骤s2中，三通2调节至使第二管道5阻断。
75.其中，步骤s2中，通过调节第二控制阀9的开度来调节液体物料输入至反应釜的进料口的流量。
76.其中，通过重复步骤s1～s2，达到多次加料的目的。
77.综上所述，上述各实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本发明的保护范围内。