一种减水剂生产加工用高效冷凝装置的制作方法

文档序号:32369561发布日期:2022-11-29 22:52阅读:19来源:国知局

1.本实用新型涉及冷凝装置领域,具体涉及一种减水剂生产加工用高效冷凝装置。


背景技术:

2.减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂,大多属于阴离子表面活性剂。很多减水剂的生产过程中都有缩合反应,如:使用最广泛的萘磺酸盐减水剂,是萘通过硫酸磺化,再和甲醛进行缩合的产物;氨基磺酸盐高效减水剂主要由对氨基苯磺酸、单环芳烃衍生物苯酚类化合物和甲醛在酸性或碱性条件下加热缩合而成;密胺系减水剂是三聚氰胺通过硫酸磺化,再和甲醛进行缩合的产物。由于缩合反应温度较高,造成甲醛等有机物的大量挥发,因此缩合反应釜上需要设置冷凝装置来回收有机物。
3.根据化学反应可逆原理,在一定压力和温度下分子间距离和分子的活动能力增强,有利于反应的正向进行,即生成的有效产物会更多。因此,作为一种优化的工艺,可以给反应釜施加一定的压力进行密封反应,这样设计,能减少有机溶剂的挥发损失。反应完成后释放的气体有较高的压力,气体从冷凝器中流快速流过,造成凝结效果不好,虽然可以设置多级冷凝器提高回收率,但是又存在着结构复杂、设备成本高的问题。而且现有技术都是将冷凝器与反应釜连接为循环管路,应用在带压工艺中时,由于釜内带压,冷凝液难以流回釜内。


技术实现要素:

4.本实用新型所要解决的技术问题是:
5.针对现有技术的冷凝器不适用于回收减水剂加压缩合工艺释放的有机气体的不足,提供一种结构简单的、高效的减水剂生产加工用冷凝装置。
6.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
7.一种减水剂生产加工用高效冷凝装置,包括缩合反应釜和冷凝系统,其特征在于,所述缩合反应釜上设有加压注入装置,加压注入装置包括压力罐,压力罐的上端连接有压缩空气罐和有机溶剂罐,压力罐的下端设有注入管道,注入管道的下端延伸至缩合反应釜的底部;
8.所述冷凝系统包括文丘里管、换热器、气液分离罐和回流管道,换热器的一端通过文丘里管与缩合反应釜相连接、另一端连接至气液分离罐的上端,气液分离罐的上端与文丘里管的喉管之间还连接有回流管道,回流管道中设有除液装置。
9.优选的,所述回流管道外套设有换热套管。
10.优选的,所述除液装置包括若干波形挡板。
11.优选的,所述换热器为列管式换热器。
12.优选的,所述缩合反应釜包括本体、设置在本体外周的换热夹套、搅拌装置、测温装置和测压装置。
13.本实用新型的有益效果是:
14.本实用新型通过设置冷凝系统包括文丘里管、换热器、气液分离罐和回流管道,气体从缩合反应釜经文丘里管流入换热器,经冷凝后流入气液分离罐,气液分离罐底部为冷凝液、上部为未被冷凝的气体,未被冷凝的气体在文丘里管的作用下经回流管道、文丘里管而返回换热器,如此,可以对气体进行反复冷凝,有机溶剂的回收效果好,结构简单巧妙,企业不需要设计多级冷凝器就能达到理想的回收效果,降低了企业的设备成本。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图;
16.图2是本实用新型的除液装置的结构示意图;
17.图中:1.缩合反应釜,2.加压注入装置,20.压缩空气罐,21.有机溶剂罐,22.压力罐,23.注入管道,3.冷凝系统,30.文丘里管,31.换热器,32.气液分离罐,33.除液装置,34.回流管道,35.换热套管。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实施例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
19.如图1和图2所示,本实施例的一种减水剂生产加工用高效冷凝装置,包括缩合反应釜1和冷凝系统3,应用于减水剂加压缩合工艺中。所述缩合反应釜1包括本体、设置在本体外周的换热夹套、搅拌装置、测温装置(图中未示出)和测压装置(图中未示出),测温装置可以采用机械式的温度计,也可以采用电子数显温度计,同样的,测压装置可以采用机械式压力表或电子数显压力计。
20.缩合反应釜1上设有加压注入装置2,加压注入装置2包括压力罐22,压力罐22的上端连接有压缩空气罐20和有机溶剂罐21,压力罐22的下端设有注入管道23,注入管道23的下端延伸至缩合反应釜1的底部。
21.所述冷凝系统3包括文丘里管30、换热器31、气液分离罐32和回流管道34。换热器31可以是列管式换热器31,当然也可以是其他本领域技术人员熟知的换热器31。换热器31的一端通过文丘里管30与缩合反应釜1相连接、另一端连接至气液分离罐32的上端。缩合反应釜1与文丘里管30之间的管道上的阀门可以是自动泄压阀,缩合反应釜1内压力过大时能够自动泄压,保证生产过程的安全性。
22.气液分离罐32的上端与文丘里管30的喉管之间还连接有回流管道34,回流管道34中设有除液装置33。所述回流管道34外套设有换热套管35,冷凝介质可以从换热套管35的一端流至另一端给回流管道34内的气体降温。除液装置33用于去除气体中携带的液滴,优选的,所述除液装置33包括若干波形挡板,液滴撞击到挡板后回落入气液分离罐32。
23.使用时,例如在生产萘系减水剂时,先将β-萘磺酸和硫酸加入缩合反应釜1;向换热夹套内通入蒸汽,对釜内料液进行初步升温;同时,将储存在有机溶剂罐21内的甲醛定量的打入压力罐22,开启压缩空气罐20的阀门,利用压缩空气将甲醛慢慢压入缩合反应釜1内,在此过程中,控制料液温度在105℃-110℃,控制釜内压力为0.2mpa。
24.缩合反应完成后,打开缩合反应釜1与文丘里管30之间的阀门,同时进行釜体泄压
和有机溶剂的冷凝回收。釜内排出的带压气体经文丘里管30流入换热器31,经冷凝后流入气液分离罐32,气液分离罐32底部为冷凝液、上部为未被冷凝的气体,未被冷凝的气体在文丘里管30的作用下经回流管道34、文丘里管30而返回换热器31,如此,可以对气体进行反复冷凝,有机溶剂的回收效果好,企业不需要设计多级冷凝器就能达到理想的回收效果。气体压力变得较低时,气体可以直接从换热器31和回流管道24冷凝后进入气液分离罐32。可以理解的是,反应过程中釜内压力过高自动泄压时释放的气体也进入冷凝系统得到冷凝。
25.显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。


技术特征:
1.一种减水剂生产加工用高效冷凝装置,包括缩合反应釜(1)和冷凝系统(3),其特征在于,所述缩合反应釜(1)上设有加压注入装置(2),加压注入装置(2)包括压力罐(22),压力罐(22)的上端连接有压缩空气罐(20)和有机溶剂罐(21),压力罐(22)的下端设有注入管道(23),注入管道(23)的下端延伸至缩合反应釜(1)的底部;所述冷凝系统(3)包括文丘里管(30)、换热器(31)、气液分离罐(32)和回流管道(34),换热器(31)的一端通过文丘里管(30)与缩合反应釜(1)相连接、另一端连接至气液分离罐(32)的上端,气液分离罐(32)的上端与文丘里管(30)的喉管之间还连接有回流管道(34),回流管道(34)中设有除液装置(33)。2.根据权利要求1所述的一种减水剂生产加工用高效冷凝装置,其特征在于,所述回流管道(34)外套设有换热套管(35)。3.根据权利要求1或2所述的一种减水剂生产加工用高效冷凝装置,其特征在于,所述除液装置(33)包括若干波形挡板。4.根据权利要求3所述的一种减水剂生产加工用高效冷凝装置,其特征在于,所述换热器(31)为列管式换热器(31)。5.根据权利要求1所述的一种减水剂生产加工用高效冷凝装置,其特征在于,所述缩合反应釜(1)包括本体、设置在本体外周的换热夹套、搅拌装置、测温装置和测压装置。

技术总结
本实用新型涉及冷凝装置领域,具体涉及一种减水剂生产加工用高效冷凝装置。包括缩合反应釜和冷凝系统,所述缩合反应釜上设有加压注入装置,加压注入装置包括压力罐,压力罐的上端连接有压缩空气罐和有机溶剂罐,压力罐的下端设有注入管道,注入管道的下端延伸至缩合反应釜的底部;所述冷凝系统包括文丘里管、换热器、气液分离罐和回流管道,换热器的一端通过文丘里管与缩合反应釜相连接、另一端连接至气液分离罐的上端,气液分离罐的上端与文丘里管的喉管之间还连接有回流管道,回流管道中设有除液装置。现有技术的冷凝器不适用于回收减水剂加压缩合工艺释放的有机气体,本实用新型提供一种结构简单的、高效的减水剂生产加工用冷凝装置。凝装置。凝装置。


技术研发人员:白林海 张鹏程 路振明
受保护的技术使用者:济宁阳光化学有限公司
技术研发日:2022.07.29
技术公布日:2022/11/28
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