一種中和反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)反應(yīng)裝置的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中和反應(yīng)系統(tǒng)，用于除去粗水合肼中的碳酸根。
【背景技術(shù)】
[0002]聯(lián)二脲(H2NC0NHHNC0NH2)是生產(chǎn)ADC發(fā)泡劑(偶氮二甲酰胺，H2NC0NNC0NH2)的中間體。ADC發(fā)泡劑是像塑制品中應(yīng)用量最大的光譜性發(fā)泡劑，因其無(wú)毒、分解溫度適中，且分解產(chǎn)物無(wú)色、無(wú)味，幾乎可以適用于所有的像塑制品。它也是近年來(lái)用量增長(zhǎng)最快的發(fā)泡劑，國(guó)內(nèi)產(chǎn)量和消耗量都很大。我國(guó)ADC發(fā)泡劑的生產(chǎn)企業(yè)絕大多數(shù)采用酸法生產(chǎn)聯(lián)二脲，在酸法生產(chǎn)聯(lián)二脲的過(guò)程中，需使用原料水合肼，其主要反應(yīng)方程式為:
[0003]NH4.H2S04+2NH2C0NH2— H 2NC0HNNHC0NH3+ (NH4) 2S04
[0004]但一般的粗水合肼溶液中會(huì)含有部分碳酸根，在后期的聯(lián)二脲的生產(chǎn)過(guò)程中碳酸根對(duì)制取聯(lián)二脲主反應(yīng)會(huì)造成影響。所以行業(yè)中普遍采用的處理方式為先對(duì)水合肼采用預(yù)中和的方法，以除去粗水合肼溶液中的碳酸根。具體方法為，向粗水合肼溶液中加入濃硫酸或濃鹽酸，使碳酸鈉轉(zhuǎn)化為硫酸鈉或氯化鈉后，得到的除去了碳酸根的粗水合肼溶液再用來(lái)反應(yīng)制備聯(lián)二脲。這一方法在批量制取聯(lián)二脲的過(guò)程中，粗水合肼溶液的預(yù)處理會(huì)需求大量的高濃度酸液。若企業(yè)附近沒(méi)有濃酸生產(chǎn)企業(yè)，則需對(duì)濃酸進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸，但濃酸的運(yùn)輸成本較高，所以采用此方法的經(jīng)濟(jì)效益較差。此外，在預(yù)處理過(guò)程中大量高濃度酸液的投入對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕也較為嚴(yán)重，縮短了生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命。因此，采用上述方法除去粗水合肼溶液中的碳酸根的效果不理想，且還受到地區(qū)和資源環(huán)境的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種中和反應(yīng)系統(tǒng)，用于解決除去粗水合肼溶液中的碳酸根所使用的傳統(tǒng)方法只能方便在有濃酸生產(chǎn)企業(yè)的地區(qū)實(shí)現(xiàn)且易對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成較大腐蝕的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種中和反應(yīng)系統(tǒng)，包括中和釜，在所述中和釜上開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述進(jìn)料口上安裝有進(jìn)料管，所述出料口上安裝有出料管，
[0008]其中，所述進(jìn)料管上位于所述中和釜外的管端進(jìn)一步連接有氣液混合器，所述氣液混合器的一側(cè)設(shè)置有與其相通的酸氣處理器。
[0009]優(yōu)選地，所述出料管伸入所述中和釜內(nèi)的管端位于所述中和釜的縱向中部位置。
[0010]優(yōu)選地，所述酸氣處理器為內(nèi)含有活性炭的的游離氯吸附器。
[0011]進(jìn)一步地，所述中和反應(yīng)系統(tǒng)還包括酸氣微調(diào)管，所述酸氣微調(diào)管包括進(jìn)氣管和出氣管，所述進(jìn)氣管為部分插入所述中和釜中的條形管，所述出氣管為位于所述中和釜內(nèi)的環(huán)形管，所述進(jìn)氣管的底端連通所述出氣管，所述出氣管的管壁上開(kāi)設(shè)有多個(gè)出氣孔。
[0012]優(yōu)選地，所述進(jìn)氣管與所述出氣管的管徑相同且均為50?150mm。
[0013]優(yōu)選地，所述出氣孔在所述出氣管的管壁上均勻設(shè)置，所述出氣孔的孔徑為3?20mmo
[0014]進(jìn)一步地，所述中和反應(yīng)系統(tǒng)還包括攪拌裝置，所述攪拌裝置伸入所述中和釜內(nèi)的一端安裝有攪拌漿。
[0015]進(jìn)一步地，所述中和釜的釜蓋上進(jìn)一步設(shè)置有排氣管
[0016]進(jìn)一步地，所述中和釜的底部進(jìn)一步設(shè)置有排盡管。
[0017]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的中和反應(yīng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì):本發(fā)明提供一種中和反應(yīng)系統(tǒng)，方便酸氣的通入，通過(guò)在氣液混合器中將酸氣和堿液進(jìn)行混合再通入中和釜中，從而避免了酸液直接通入中和釜中造成腐蝕情況的發(fā)生，且本發(fā)明使酸性氣體與堿液進(jìn)行中和，方便只有酸性氣體而無(wú)酸性液體生產(chǎn)企業(yè)的地區(qū)的使用。本發(fā)明主要應(yīng)用在采用氯化氫氣體去除粗水合肼溶液中的碳酸根，因此，本發(fā)明使得只有氯化氫氣體生產(chǎn)企業(yè)的地區(qū)也可采用此裝置對(duì)粗水合肼溶液中的碳酸根進(jìn)行去除，從而給粗水合肼溶液的預(yù)中和工藝路線提供了又一實(shí)現(xiàn)方式。
【附圖說(shuō)明】
[0018]通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。其中在附圖中，參考數(shù)字之后的字母標(biāo)記指示多個(gè)相同的部件，當(dāng)泛指這些部件時(shí)，將省略其最后的字母標(biāo)記。在附圖中:
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所述的中和反應(yīng)系統(tǒng)的主視圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)施方式的主視圖；以及[0021 ] 圖3為圖2中酸氣微調(diào)管的俯視圖。
[0022]附圖標(biāo)記:
[0023]1-中和釜，2-進(jìn)料管，
[0024]3-出料管，4-氣液混合器，
[0025]5-酸氣處理器，6-酸氣微調(diào)管，
[0026]61-進(jìn)氣管， 62-出氣管，
[0027]621-出氣孔， 7-攪拌裝置，
[0028]8-排氣管， 9-排盡管。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明提供了許多可應(yīng)用的創(chuàng)造性概念，該創(chuàng)造性概念可大量的體現(xiàn)于具體的上下文中。在下述本發(fā)明的實(shí)施方式中描述的具體的實(shí)施例僅作為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的示例性說(shuō)明，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
[0030]首先，對(duì)本專(zhuān)利申請(qǐng)中提到的相關(guān)名詞含義作如下解釋:
[0031]中和爸:為在爸內(nèi)進(jìn)行中和反應(yīng)的反應(yīng)爸。
[0032]酸氣處理器:為對(duì)酸性氣體進(jìn)行處理使處理后的酸性氣體對(duì)中和反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)程和反應(yīng)液均不造成影響的裝置。
[0033]氣液混合器:是一種主要應(yīng)用于氣體與相容性液體進(jìn)行混合的裝置。
[0034]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0035]實(shí)施例一
[0036]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種中和反應(yīng)系統(tǒng)，包括中和釜1，在中和釜I上分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口和出料口，在進(jìn)料口上設(shè)置有進(jìn)料管2，使原料液通過(guò)進(jìn)料管2進(jìn)入中和釜I的內(nèi)部，在出料口上設(shè)置有出料管3，使處理后的反應(yīng)液從出料管3由中和釜I內(nèi)向外輸出。進(jìn)料管2為條形管，進(jìn)料管2的末端連接中和釜I的進(jìn)料口或插入中和釜I內(nèi)設(shè)置，進(jìn)料管2的頂端安裝有氣液混合器4和酸氣處理器5，其中，酸氣處理器5、氣液混合器4和進(jìn)料管2依次設(shè)置并實(shí)現(xiàn)連通。為了防止酸性氣體在參與中和反應(yīng)的過(guò)程中，對(duì)反應(yīng)進(jìn)程和反應(yīng)液造成影響，酸性氣體首先經(jīng)由酸氣處理器5進(jìn)行處理后再輸送到氣液混合器4中，從氣液混合器5底部的進(jìn)氣閥鼓泡進(jìn)入，在酸氣向氣液混合器4中輸入的同時(shí)通過(guò)氣液混合器4的頂部開(kāi)口輸入需中和的溶液，使向下運(yùn)行的溶液與向上運(yùn)行的氣體能充分接觸。本實(shí)施例可作為氯化氫氣體中和粗水合肼溶液中的碳酸根的反應(yīng)裝置，因此在具體實(shí)施過(guò)程中需中和的溶液為粗水合肼溶液，所采用的酸性氣體為氯化氫氣體，在氣液混合器4中對(duì)粗水合肼溶液實(shí)現(xiàn)初步中和，降低了氯化氫的酸度，后通過(guò)進(jìn)料管2輸入中和釜I中，從而減小甚至消除了原料對(duì)中和釜I的腐蝕影響。經(jīng)中和處理后的反應(yīng)液通過(guò)出料管3輸出。通過(guò)本實(shí)施例提供的中和反應(yīng)系統(tǒng)，為聯(lián)二脲的生產(chǎn)廠家對(duì)粗水合肼溶液中的碳酸根的處理提供了又一實(shí)現(xiàn)方式，方便有氯化氫氣體生產(chǎn)企業(yè)的地區(qū)采用。當(dāng)然，本實(shí)施例提供的中和反應(yīng)系統(tǒng)還可應(yīng)用于其他中和反應(yīng)，尤其在氣液中和反應(yīng)上的應(yīng)用范圍很廣，例如作為氫氧化鈉溶液與氯化氫氣體或二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)等的反應(yīng)裝置。
[0037]實(shí)施例二
[0038]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種中和反應(yīng)系統(tǒng)，包括中和釜1，在中和釜I上分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口和出料口，在進(jìn)料口上設(shè)置有進(jìn)料管2，使原料液通過(guò)進(jìn)料管2進(jìn)入中和釜I內(nèi)部，進(jìn)料管2的頂端安裝氣液混合器4和酸氣處理器5，其中，酸氣處理器5、氣液混合器4和進(jìn)料管2依次設(shè)置并實(shí)現(xiàn)連通。在出料口上設(shè)置有出料管3，使處理后的反應(yīng)液由中和釜I內(nèi)通過(guò)出料管3向外輸出。本實(shí)施例提供的中和反應(yīng)系統(tǒng)可作為除去粗水合肼溶液中的碳酸根的反應(yīng)裝置。具體操作過(guò)程可參照實(shí)施例一。為了使從出料管3中輸出的液體為在中和釜I內(nèi)混合最充分的反應(yīng)液，即輸出的液體的pH值能達(dá)到合格，使出料管3伸入中和釜I內(nèi)的管端到達(dá)中和釜I的縱向中部位置。
[0039]實(shí)施例三
[0040]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，除了含有實(shí)施例一的技術(shù)方案外，本實(shí)施例提供一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案。由于本實(shí)施例所提供的中和反應(yīng)系統(tǒng)主要用于采用氯化氫氣體去除粗水合肼溶液中的碳酸根，因此為了保障安全生產(chǎn)和進(jìn)一步減弱后部的腐蝕效應(yīng)，設(shè)置的酸氣處理器5的主要作用為對(duì)氯化氫氣體中的游離氯進(jìn)行有效去除，常規(guī)的游離氯的處理方法為空氣吹除法或活性炭吸附法，空氣吹除法一般是對(duì)氯化氫溶于水之后形成的鹽酸進(jìn)行操作，通過(guò)鼓入空氣從而使鹽酸中的氯氣逸出，但這種方法不能對(duì)氯化氫氣體中的游離氯進(jìn)行處理，且此方法對(duì)游離氯的處理效果也不理想，不能深入地處理游離氯，同時(shí)逸出的氯氣若不能很好地吸收，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常大的影響。因此本實(shí)施例優(yōu)選采用活性炭來(lái)吸附游離氯，即酸氣處理器5采用內(nèi)部含有活性炭的游離氯吸附器，在氯化氫氣體通過(guò)酸氣處理器5的過(guò)程中活性炭不斷對(duì)氯化氫氣體中的游離氯進(jìn)行吸附。經(jīng)酸氣處理器5處理后的游離氯再輸送到氣液混合器4中。
[0041]實(shí)施例四
[0042]請(qǐng)參閱圖2，除了含有實(shí)施例一的技術(shù)方案外，本實(shí)施例提供一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案。為了不使酸過(guò)多而造成對(duì)中和釜I的腐蝕，嚴(yán)格控制酸性氣體的輸入量，但在酸性氣體偏少的情況下，為了使中和釜I中的溶液達(dá)到規(guī)定的pH值，還在中和釜I上設(shè)置有酸氣微調(diào)管6，也用于酸性氣體的輸入，并且可控制酸性氣體的輸入速率。請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)施例提供的酸氣微調(diào)管6包括進(jìn)氣管61和出氣管62，進(jìn)氣管61為部分插入中和釜I中的條形管，出氣管62為位于中和Il I內(nèi)的環(huán)形管，進(jìn)氣管61的底端插入出氣管62內(nèi)以連通出氣管62，酸性氣體經(jīng)由進(jìn)氣管61進(jìn)入出氣管62中，并由出氣管62再進(jìn)入中和釜I內(nèi)，出氣管62的管壁上開(kāi)設(shè)有多個(gè)出氣孔621，進(jìn)入出氣管62中的酸性氣體從出氣孔621中輸出，進(jìn)入中和釜I中的反應(yīng)液中。為了使從出氣管62中輸出的氣體與中和釜I中的反應(yīng)液有較充分的接觸，出氣管62靠近中和釜I的底部設(shè)置。根