一种甲醇钠生产装置的制作方法

1.本实用新型涉及甲醇钠的生产设备领域，具体涉及一种甲醇钠生产装置。


背景技术：

2.普通的碱法甲醇钠工艺，化学反应式为：ch3oh+naoh＝naoch3+h2o，主要包含两个步骤，甲醇碱液的配置和甲醇钠的制备。
3.甲醇碱液的配置中，将固体氢氧化钠破碎，按比例加入盛有甲醇99.8％的溶碱锅中，开动液碱循环泵，控制反应温度，使氢氧化钠溶解，当含量达20％～23％,冷却降温至40℃，打入沉淀罐，静置12h备用。
4.甲醇钠的制备中，向汽化锅及反应塔夹层通水蒸气加热，控制温度在85～100℃，以180l/h的流量加无水甲醇到汽化锅中，同时以25kg/h的流量，将甲醇碱液由反应塔顶加入，反应所产生的含2％水分的甲醇气体，从反应塔顶蒸出，进入提纯蒸馏塔分去水分，使成为无水甲醇循环使用。反应塔底即汽化锅温度控制在65～70℃，检查塔底物料含甲醇钠为27％～31％,游离碱为1％以下，即得制品，收率86％以氢氧化钠计。
5.传统甲醇碱液的配置过程中，由于甲醇的沸点为64.7℃，一般而言溶碱速度和温度成正比，初始阶段由于温度较低溶碱速度较慢，反应到一定时间后释放大量热量，现有的循碱液环泵通过将热量散发中空气中来降低溶碱槽内的反应温度，散热速度较低，当溶碱槽内快速反应时温度高于65℃时增加甲醇的汽化量，造成能源和资源的浪费。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种循环系统通过提高溶碱罐初始反应温度然后利用放热反应阶段的反应热对无水甲醇进行升温的甲醇钠生产装置，用于克服现有技术中存在的缺陷。
7.本实用新型采用的技术方案为：一种甲醇钠生产装置，包括溶碱罐、反应塔和精馏塔，所述溶碱罐一侧设置有水箱，所述溶碱罐另一侧设置有第一换热器、甲醇预热罐和甲醇储罐，所述溶碱罐上还设置有第一冷却盘管，所述第一冷却盘管出口端设置有第一温度探头，所述第一冷却盘管和位于甲醇预热罐上的第二冷却盘管通过第一换热器相连通，所述第二冷却盘管和水箱相连通，所述水箱内设置有电阻丝加热管，所述水箱内壁上设置第二温度探头，所述溶碱罐内设置有第五温度探头，所述甲醇预热罐液相出口端和反应塔气相进口端相连通，所述溶碱罐下方连通有碱液储罐，所述碱液储罐和反应塔的液相进口端相连通，所述反应塔的气相出口端、甲醇预热罐气相出口端和溶碱罐气相出口端均分别与精馏塔气相进口端相连通，所述精馏塔液相出口端和甲醇储罐的出口端均分别与甲醇预热罐的液相进口端相连通，所述溶碱罐顶部设置有进料装置和进料口。
8.优选地，所述进料装置包括进料斗，所述进料斗下方设置有粉碎机，所述粉碎机和溶碱罐通过固体输送管相连通；所述溶碱罐上还设置有搅拌装置，所述搅拌装置包含搅拌电机和搅拌轴及位于搅拌轴的搅拌叶片，所述搅拌叶片位于溶碱罐内部，所述搅拌电机位
于溶碱罐顶部，所述搅拌电机和搅拌轴传动连接。
9.优选地，所述第一冷却盘管和第二冷却盘管均分别采用螺旋管状结构，其中所述第一冷却盘管部分位于溶碱罐内；所述电阻丝加热管通过连接端盖固定安装在水箱上，所述连接端盖上设有与电阻丝加热管电性连接的接头。
10.优选地，还包括第二换热器及位于第二换热器壳程出口端的第四温度探头，所述第一冷却盘管出口端和第二换热器壳程进口端通过第一输送管相连通，第一换热器壳程出口端设置有第三温度探头，所述第二换热器壳程出口端和第一换热器壳程进口端通过第二输送管相连通，所述第一换热器壳程出口端和第二冷却盘管进口端通过第三输送管相连通，所述第一冷却盘管出口端和第一换热器壳程进口端通过第四输送管相连通，所述第二冷却盘管和水箱通过第五输送管相连通，所述水箱和第一冷却盘管通过第六输送管相连通，所述第五输送管和第六输送管上均分别设置有第一增压泵，所述第三输送管和第五输送管通过第九输送管相连通，所述第一输送管、第二输送管、第三输送管、第四输送管、第五输送管、第六输送管和第九输送管上均分别设置有第一截止阀。
11.优选地，所述溶碱罐和碱液储罐之间设置有沉淀罐，所述沉淀罐下方设置有离心机，所述沉淀罐的底端和离心机进口端相连通，所述离心机液体出口和碱液储罐相连通，所述离心机固体出口设置有固体收集器。
12.优选地，所述溶碱罐气相出口端和精馏塔的气相进口端通过第一气体输送管相连通，所述反应塔气相出口端和精馏塔的气相进口端通过第二气体输送管相连通，甲醇预热罐的气相出口端和精馏塔的气相进口端通过第三气体输送管相连通，所述第一气体输送管、第二气体输送管和第三气体输送管上均分别设置有第二增压泵和第二单向阀。
13.优选地，所述甲醇预热罐液相出口端和反应塔气相进口端通过第七输送管相连通，沿甲醇预热罐液相出口端至反应塔气相进口端方向所述第七输送管上依次设置有第三增压泵、孔板流量计、蒸发器和第三截止阀。
14.优选地，所述精馏塔液相出口端和甲醇预热罐液相进口端通过第八输送管相连通，沿精馏塔液相出口端至甲醇预热罐液相进口端方向所述第八输送管上依次设置有第四增压泵和第四截止阀。
15.本实用新型有益效果一：1.本实用新型所述甲醇钠生产装置，通过设置第一冷却盘管、第一换热器、第二冷却盘管、水箱及位于水箱内的电阻丝加热管和第一增压泵组成一个散热及加热循环，初始阶段，溶碱罐内温度较低，通过对水箱的水加热加热至40度后停止加热，在第一增压泵加热后的水通过第一冷却盘管对溶碱罐内的介质加热进行提高反应速度，缩短初始阶段的反应时间，通过第四温度探头获取溶碱罐内温度，将溶碱罐内温度高于65度时，提高第一冷却盘管水的循环速度，同时将该循环水通过第一换热器进行降温，防止温度过高无水甲醇汽化量增加，利用降温后的循环水对甲醇预热罐内的无水甲醇进行升温，提高无水甲醇进入第七输送管的初始温度，便于在蒸发器加热汽化环节快速反应。该实用新型所述甲醇钠生产装置通过提高溶碱罐内初始反应温度，缩短初始反应时间，利用溶碱罐反应热对甲醇预热罐内的无水甲醇进行升温，通过第一换热器对循环水降温防止温度过高无水甲醇汽化量增加，便于无水甲醇在蒸发器加热汽化环节快速升温汽化，另外溶碱罐气相出口端和精馏塔进口端相连通，溶碱罐内的甲醇汽化后进入精馏塔内液化，防止甲醇汽化浪费同时防止充分利用溶碱罐反应热，防止能源浪费。
16.2.本实用新型所述甲醇钠生产装置，溶碱罐上设置有进料装置和搅拌装置，通过粉碎机对片碱进行粉碎通过固体输送管送入溶碱罐内部，另外搅拌装置对溶碱罐内的片碱和无水甲醇搅拌混合充分，提高片碱的溶解速度，节省反应时间。
17.3.本实用新型所述甲醇钠生产装置，第一换热器壳程出口端加装第三温度探头，第二换热器壳程出口端加装第四温度探头，实时获取第二换热器和第一换热器内循环水降温后温度，第一换热器出口端内温度高于60度时，开启位于第一输送管和第二输送管上第一截止阀，关闭第四输送管上的第一截止阀，延长循环水的散热回路；在延长后的循环水的散热回路中一旦第二换热器出口端温度高于65度，直接开启第九输送管的第一截止阀，关闭第三输送管上的第一截止阀，防止温度过高造成甲醇预热罐内的无水甲醇汽化量增加。
18.本实用新型结构简单，是易于推广使用的产品。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图。
20.图2为图1的a局部放大示意图。
21.图3为图1的b局部放大示意图。
22.图中：1.溶碱罐；12.沉淀罐；13.离心机；14.固体收集器；
23.111.进料口；112.进料斗；113.粉碎机；114.固体输送管；115.搅拌轴；116.搅拌电机；117.搅拌叶片；118.第五温度探头；
24.2.反应塔；21.第三增压泵；22.孔板流量计；23.蒸发器；24.第三截止阀；25.第七输送管；
25.3.精馏塔；31.第一气体输送管；32.第二气体输送管；33.第二增压泵；34.第二单向阀；35.第三气体输送管；36.冷凝器；37.第四气体输送管；
26.4.水箱；411.第二温度探头；412.电阻丝加热管；413.连接端盖；414.导线接头；421.第一输送管；422.第二输送管；423.第三输送管；424.第四输送管；425.第五输送管；426.第六输送管；427.第九输送管；428.第一增压泵429.第一截止阀；
27.51.第一换热器；52.第二换热器；53.第三温度探头；54.第四温度探头；
28.6.甲醇储罐；61.第四增压泵；62.第四截止阀；63.第八输送管；64.第五截止阀；65.第五增压泵；
29.7.第一冷却盘管；71第一温度探头；
30.8.第二冷却盘管；
31.9.碱液储罐；10.甲醇预热罐。
具体实施方式
32.如图1、2、3所示，一种甲醇钠生产装置，包括溶碱罐1、反应塔2和精馏塔3，其特征在于：所述溶碱罐1一侧设置有水箱4，所述溶碱罐1另一侧设置有第一换热器51、甲醇预热罐10和甲醇储罐6，所述溶碱罐1上还设置有第一冷却盘管7，所述第一冷却盘管7出口端设置有第一温度探头71，所述第一冷却盘管7和位于甲醇预热罐10上的第二冷却盘管8通过第一换热器51相连通，所述第一换热器51的壳程进口端和第一冷却盘管7的出口端相连通，所述第一换热器51的壳程出口端和第二冷却盘管8的进口端相连通，所述第二冷却盘管8和水
箱4相连通，所述水箱4内设置有电阻丝加热管412，所述水箱4内壁上设置第二温度探头411，所述溶碱罐1内设置有第五温度探头118，所述甲醇预热罐10液相出口端和反应塔2气相进口端相连通，所述溶碱罐1下方连通有碱液储罐9，所述碱液储罐9和反应塔2的液相进口端相连通，所述碱液储罐9和反应塔2的液相进口端之间设置有第五增压泵65和第五截止阀64，所述反应塔2的气相出口端、甲醇预热罐10气相出口端和溶碱罐1气相出口端均分别与精馏塔3气相进口端相连通，所述精馏塔3液相出口端和甲醇储罐6的出口端均分别与甲醇预热罐10的液相进口端相连通，所述溶碱罐1顶部设置有进料装置和进料口111。
33.所述进料装置包括进料斗112，所述进料斗112下方设置有粉碎机113，所述粉碎机113和溶碱罐1通过固体输送管114相连通；所述溶碱罐1上还设置有搅拌装置，所述搅拌装置包含搅拌电机116和搅拌轴115及位于搅拌轴115的搅拌叶片117，所述搅拌叶片117位于溶碱罐1内部，所述搅拌电机116位于溶碱罐1顶部，所述搅拌电机116和搅拌轴115传动连接。
34.所述第一冷却盘管7和第二冷却盘管8均分别采用螺旋管状结构，其中所述第一冷却盘管7部分位于溶碱罐1内；所述电阻丝加热管412通过连接端盖413固定安装在水箱4上，所述连接端盖413上设有与电阻丝加热管412电性连接的接头414。
35.还包括第二换热器52及位于第二换热器52壳程出口端的第四温度探头54，所述第一冷却盘管7出口端和第二换热器52壳程进口端通过第一输送管421相连通，第一换热器51壳程出口端设置有第三温度探头53，所述第二换热器52壳程出口端和第一换热器51壳程进口端通过第二输送管422相连通，所述第一换热器51壳程出口端和第二冷却盘管8进口端通过第三输送管423相连通，所述第一冷却盘管7出口端和第一换热器51壳程进口端通过第四输送管424相连通，所述第二冷却盘管8和水箱4通过第五输送管425相连通，所述水箱4和第一冷却盘管7通过第六输送管426相连通，所述第五输送管425和第六输送管426上均分别设置有第一增压泵428，所述第三输送管423和第五输送管425通过第九输送管427相连通，所述第一输送管421、第二输送管422、第三输送管423、第四输送管424、第五输送管425、第六输送管426和第九输送管427上均分别设置有第一截止阀429。
36.所述溶碱罐1和碱液储罐9之间设置有沉淀罐12，所述沉淀罐12下方设置有离心机13，所述沉淀罐12的底端和离心机13进口端相连通，所述离心机13液体出口和碱液储罐9相连通，所述离心机13固体出口设置有固体收集器14。
37.所述溶碱罐1气相出口端和精馏塔3的气相进口端通过第一气体输送管31相连通，所述反应塔2气相出口端和精馏塔3的气相进口端通过第二气体输送管32相连通，甲醇预热罐10的气相出口端和精馏塔3的气相进口端通过第三气体输送管35相连通，所述第一气体输送管31、第二气体输送管32和第三气体输送管35上均分别设置有第二增压泵33和第二单向阀34。
38.所述甲醇预热罐10液相出口端和反应塔2气相进口端通过第七输送管25相连通，沿甲醇预热罐10液相出口端至反应塔2气相进口端方向所述第七输送管25上依次设置有第三增压泵21、孔板流量计22、蒸发器23和第三截止阀24。
39.所述精馏塔3液相出口端和甲醇预热罐10液相进口端通过第八输送管63相连通，沿精馏塔3液相出口端至甲醇预热罐10液相进口端方向所述第八输送管63上依次设置有第四增压泵61和第四截止阀62，精馏塔3气相出口端和精馏塔3液相进口端之间的第四气体输
送管37上设置有冷凝器36。
40.本产品使用方法如下：
41.1.首先溶碱罐1内通过进料口111输入预定量的无水甲醇，水箱4内的循环水加热至40度，然后开启位于第四输送管424、第五输送管425和第六输送管426上的第一截止阀429，启动第一增压泵428，循环水进入第一冷却盘管7内对溶碱罐1内的无水甲醇加热，开启进料装置，往溶碱罐1内投放片碱，开启搅拌装置，当溶碱罐1内的温度高于60度时，通过位于第五输送管425上的第一增压泵428增加第一冷却盘管7内循环水的流速，对溶碱罐1内的液体降温，循环水流经第一换热器51，然后对甲醇预热罐10内的无水甲醇进行预热。
42.2.开启第二单向阀34和第四截止阀62，通过第一温度探头71获取第一冷却盘管7内的温度，当温度高于65度时，关闭第四输送管424上的第一截止阀429，开启第一输送管421和第二输送管422上的第一截止阀429，同时通过第一增压泵428提高循环水的循环速度，循环水经第一换热器51和第二换热器52进行降温，当第三温度探头53点的温度高于65度时，关于位于第三输送管423上的第一截止阀429，开启第九输送管427上的第一截止阀429，循环水直接进入水箱4内，溶碱罐1内汽化的无水甲醇经第一气体输送管31进入精馏塔3内，精馏塔3对气相进口端进入的气体进行液化，其中精馏塔3气相出口端和精馏塔3液相进口端之间的管道上设置有冷凝器36，对精馏塔3内气体循环液化，最终液化后进入甲醇预热罐10内。
43.3.溶碱罐1内的碱液进入沉淀罐12，沉淀后的碱液经离心机13分离后液相进入碱液储罐9内备用，沉淀后的碱液经离心机13分离后固体进入固体收集器14内，所述碱液储罐9的碱液通过反应塔2的液相进口端进入反应塔2内，甲醇储罐6的无水甲醇经蒸发器23作用后经反应塔2气相进口端进入反应塔2内，所述碱液与预热后的气态无水甲醇在反应塔2反应，反应剩余的无水甲醇气体经精馏塔3液化后进入甲醇预热罐10内备用。
44.通过本实施例，本实用新型所述甲醇钠生产装置，通过提高溶碱罐1内初始反应温度，缩短初始反应时间，利用溶碱罐1反应热对甲醇预热罐10内的无水甲醇进行升温，通过第一换热器51对循环水降温防止温度过高无水甲醇汽化量增加，便于无水甲醇在蒸发器23加热汽化环节快速升温汽化，另外溶碱罐1气相出口端和精馏塔3气相进口端相连通，溶碱罐1内的甲醇汽化后进入精馏塔3内液化，防止甲醇汽化挥发浪费，同时充分利用溶碱罐1内反应热对甲醇预热罐10内甲醇预热，可防止能源浪费。
45.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。