本實(shí)用新型涉及一種增塑劑制備裝置，具體涉及一種生物增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
增塑劑是塑料工業(yè)中常見的助劑之一，常見的品種有DOP、DBP等，其主要作用是在降低物料的玻璃化溫度和塑料成型加工時(shí)的熔體黏度，但是，許多增塑劑以石油為原料，含有毒性，不滿足環(huán)保要求。
環(huán)氧脂肪酸甲酯是天然植物油和醇類酯化后經(jīng)環(huán)氧化制成的，是一種使用廣泛的聚氯乙烯無(wú)毒增塑劑，揮發(fā)性低，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以石油為原料制成的毒性增塑劑，滿足了增塑劑的環(huán)保要求?，F(xiàn)有的環(huán)氧脂肪酸甲酯生產(chǎn)方法，是以搪玻璃或不銹鋼材質(zhì)為反應(yīng)容器，原料是：脂肪酸甲酯、甲酸、雙氧水，甲酸與雙氧水反應(yīng)生成過(guò)氧甲酸，過(guò)氧甲酸立即與脂肪酸甲酯中的不飽和雙鍵反應(yīng)，生成環(huán)氧脂肪酸甲酯。此外由于環(huán)氧化反應(yīng)是快速放熱反應(yīng)，一旦反應(yīng)液溫度控制不當(dāng)還會(huì)易引起反應(yīng)物外溢?，F(xiàn)有裝置生產(chǎn)環(huán)氧脂肪酸甲酯存在如下缺陷：(1)反應(yīng)生成時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)成本較高；(2)工藝流程設(shè)計(jì)不合理，資源和能源利用率差；(3)工藝自動(dòng)化程度低；（4）冷卻系統(tǒng)冷卻效果差，具有不安全因素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種生產(chǎn)周期短、成本低、節(jié)能環(huán)保、安全穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高的生物增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯生產(chǎn)裝置。
本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種生物增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯生產(chǎn)裝置，它包括串聯(lián)設(shè)置的反應(yīng)釜、洗料釜和精餾釜；
反應(yīng)釜頂部設(shè)置精餾塔一，精餾塔一頂端與冷凝器一進(jìn)口相連，所述冷凝器一出口與反應(yīng)釜相連；所述冷凝器一循環(huán)冷卻水與冷卻塔二熱交換；
反應(yīng)釜上連接有雙氧水進(jìn)料管線，所述雙氧水進(jìn)料管線上設(shè)置儲(chǔ)液罐一，反應(yīng)釜上還連接有脂肪酸甲酯和甲酸進(jìn)料管線；
所述反應(yīng)釜外部設(shè)置有夾套，內(nèi)部設(shè)置有盤管，所述外部夾套循環(huán)冷卻水與冷卻塔一相連，所述盤管循環(huán)冷卻水連接儲(chǔ)液罐二、冷卻塔二，儲(chǔ)液罐二儲(chǔ)存清水；所述盤管外部管線上個(gè)連接有蒸汽管線；
洗料釜進(jìn)料口上連接儲(chǔ)液罐三，儲(chǔ)液罐三為氫氧化鈉溶液儲(chǔ)罐；
洗料釜與儲(chǔ)液罐二相連，利用儲(chǔ)液罐二中的循環(huán)冷卻水進(jìn)行料液水洗步驟；
精餾釜內(nèi)設(shè)盤管通蒸汽加熱；精餾釜連接精餾塔二，精餾塔二與冷凝器二相連，冷凝器二的循環(huán)冷卻水與冷卻塔二相連；冷凝器二與儲(chǔ)液罐四相連，儲(chǔ)液罐四連有真空機(jī)組B。
所述反應(yīng)裝置中反應(yīng)釜，洗料釜，精餾釜各釜位置按生產(chǎn)先后順序從高到底排列安裝。料液只需在第一步輸入，反應(yīng)釜轉(zhuǎn)移到洗料釜，洗料釜轉(zhuǎn)移到精餾釜，料液都可以利用重力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移，精簡(jiǎn)操作步驟，節(jié)約能源。洗料釜和精餾釜可以不接泵進(jìn)行傳輸，減少設(shè)備使用，降低投資成本。
所述儲(chǔ)液罐一為雙氧水儲(chǔ)罐。雙氧水濃度為50%質(zhì)量百分比。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：
所述反應(yīng)釜外循環(huán)冷卻水和冷卻塔一相連，內(nèi)循環(huán)冷卻水和冷卻塔二相連，冷凝器一和冷凝器二的冷卻水與冷卻塔二相連。如此設(shè)計(jì)可以循環(huán)利用水資源，降低成本，避免造成資源浪費(fèi)。同時(shí)用于加熱后的蒸汽余熱可充分利用，用于加熱員工日常生活用水（非飲用水）。
所述反應(yīng)釜的內(nèi)循環(huán)冷卻水儲(chǔ)存到儲(chǔ)液罐二中，可用于洗料釜進(jìn)行洗料，充分利用水資源，減少設(shè)備的使用。
所述該工藝使用50%雙氧水代替35%雙氧水進(jìn)行生產(chǎn)可以加快反應(yīng)速度，但反應(yīng)放熱量增多，所以反應(yīng)釜設(shè)置了內(nèi)外兩套冷卻系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)溫度的精確控制。使得反應(yīng)溫度在一定范圍內(nèi)。
所述洗料釜通過(guò)滴加氫氧化鈉溶液，可控制pH值達(dá)到6.5左右，使得產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型一種生物增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
反應(yīng)釜101、洗料釜102、精餾釜103；
儲(chǔ)液罐一201、儲(chǔ)液罐二202、儲(chǔ)液罐三203、儲(chǔ)液罐四204；
精餾塔一301、精餾塔二302；
冷凝器一401、冷凝器二402；
冷卻塔一501、冷卻塔二502。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
一種生物增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯生產(chǎn)裝置，包括串聯(lián)設(shè)置的反應(yīng)釜101、洗料釜102和精餾釜103；
反應(yīng)釜101頂部設(shè)置精餾塔一301，精餾塔一301頂端與冷凝器一401進(jìn)口相連，所述冷凝器一401出口與反應(yīng)釜101相連；所述冷凝器一401循環(huán)冷卻水與冷卻塔二502熱交換；
反應(yīng)釜101上連接有雙氧水進(jìn)料管線，所述雙氧水進(jìn)料管線上設(shè)置儲(chǔ)液罐一201，儲(chǔ)液罐一201連有計(jì)量泵和電磁流量計(jì)；所述儲(chǔ)液罐一201為雙氧水儲(chǔ)罐，雙氧水濃度為50%質(zhì)量百分比。反應(yīng)釜101上還連接有脂肪酸甲酯和甲酸進(jìn)料管線，所述脂肪酸甲酯和甲酸進(jìn)料管線上設(shè)有進(jìn)料計(jì)量泵。
所述反應(yīng)釜101外部設(shè)置有夾套，內(nèi)部設(shè)置有盤管，所述外部夾套循環(huán)冷卻水與冷卻塔一501相連，所述盤管循環(huán)冷卻水連接儲(chǔ)液罐二202、冷卻塔二502，儲(chǔ)液罐二202儲(chǔ)存清水；所述盤管外部管線上個(gè)連接有蒸汽管線；
反應(yīng)釜101底閥與洗料釜102相連，底閥打開料液轉(zhuǎn)移到洗料釜102中；洗料釜102進(jìn)料口上連接儲(chǔ)液罐三203，儲(chǔ)液罐三203連有進(jìn)料計(jì)量泵；洗料釜102連有pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，洗料釜102內(nèi)部設(shè)有pH測(cè)定探頭，通過(guò)測(cè)得的pH值控制儲(chǔ)液罐三203底部電磁閥開閉，從而控制氫氧化鈉溶液的加入量；
洗料釜102與儲(chǔ)液罐二202相連，利用儲(chǔ)液罐二202中的循環(huán)冷卻水進(jìn)行料液水洗步驟；洗料釜102底部連接有分液閥和底閥，底閥與精餾釜103相連，底閥打開料液轉(zhuǎn)移至精餾釜103中。
精餾釜103內(nèi)設(shè)盤管通蒸汽加熱；精餾釜103連接精餾塔二302，精餾塔二302與冷凝器二402相連，冷凝器二402的循環(huán)冷卻水與冷卻塔二502相連；冷凝器二402與儲(chǔ)液罐四204相連，儲(chǔ)液罐四204連有真空機(jī)組B。
所述反應(yīng)裝置中反應(yīng)釜101，洗料釜102，精餾釜103各釜位置按生產(chǎn)先后順序從高到底排列安裝。料液只需在第一步輸入，反應(yīng)釜101轉(zhuǎn)移到洗料釜102，洗料釜102轉(zhuǎn)移到精餾釜103料液都可以利用重力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移，精簡(jiǎn)操作步驟，節(jié)約能源。洗料釜102和精餾釜103可以不接泵進(jìn)行傳輸，減少設(shè)備使用，降低投資成本。
實(shí)施例2
一種生物增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯生產(chǎn)方法，所述方法包括如下步驟：
1、打開脂肪酸甲酯和甲酸進(jìn)料管線手動(dòng)閥，計(jì)量泵向反應(yīng)釜101中依次加入脂肪酸甲酯1000kg和甲酸100kg。
2、打開攪拌，打開真空機(jī)組冷卻水閥，打開反應(yīng)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，溫度探頭測(cè)得反應(yīng)液溫度低于45℃，系統(tǒng)控制蒸汽加熱管線電磁閥，通蒸汽進(jìn)行加熱，溫度升至45℃，停止加熱。
3、打開雙氧水進(jìn)料閥和泵，在儲(chǔ)液罐一201中存入50%含量雙氧水360Kg，打開電磁流量計(jì)，以50g/S的速度向反應(yīng)釜中滴加雙氧水。反應(yīng)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到溫度達(dá)到55度時(shí)，控制盤管內(nèi)循環(huán)冷卻水和夾套外循環(huán)冷卻，降低反應(yīng)體系溫度，使得溫度保持在45-55℃。滴加完畢后，繼續(xù)保溫回流2小時(shí)。
4、打開反應(yīng)釜101底閥，料液轉(zhuǎn)移至洗料釜102中，洗料釜102底部連接有分液閥和底閥，開攪拌，打開氫氧化鈉進(jìn)料手動(dòng)閥和泵，在儲(chǔ)液罐三203中存入足量的5%含量氫氧化鈉溶液，打開pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制氫氧化鈉進(jìn)料電磁閥的開閉，當(dāng)探頭測(cè)得pH為6.5左右時(shí)停止加入氫氧化鈉溶液。打開分液閥分去下層水相，剩余的油相中用清水清洗兩遍，清洗方法為：打開儲(chǔ)液罐二202與洗料釜102連接管線上的閥門，使儲(chǔ)液罐二202中的內(nèi)循環(huán)冷卻水流入洗料釜102中，攪拌、靜置、分層后打開分液閥分去下層水相。洗料釜102底閥與精餾釜103相連，洗料釜102底閥打開料液轉(zhuǎn)移至精餾釜103中。精餾釜103內(nèi)設(shè)盤管通蒸汽加熱；精餾釜103連接精餾塔二302，精餾塔二302與冷凝器二402相連（循環(huán)冷卻水與冷卻塔二502相連）；冷凝器二402與儲(chǔ)液罐四204相連，儲(chǔ)液罐四204連有真空機(jī)組B。
5、精餾釜103和精餾塔二302工作，蒸餾出料液中多余的水分到儲(chǔ)液罐四204，水分蒸完后釜內(nèi)剩余液體即為產(chǎn)品環(huán)保生物增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯。
實(shí)施例3
1、打開脂肪酸甲酯和甲酸進(jìn)料管線手動(dòng)閥，計(jì)量泵向反應(yīng)釜101中依次加入脂肪酸甲酯1000kg和甲酸110Kg。
2、打開攪拌，打開真空機(jī)組冷卻水閥，打開反應(yīng)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，溫度探頭測(cè)得反應(yīng)液溫度低于45℃，系統(tǒng)控制蒸汽加熱管線電磁閥，通蒸汽進(jìn)行加熱，溫度升至45℃，停止加熱。
3、打開雙氧水進(jìn)料閥和泵，在儲(chǔ)液罐一201中存入50%含量雙氧水380Kg，打開電磁流量計(jì)，以55g/S的速度向反應(yīng)釜中滴加雙氧水。反應(yīng)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到溫度達(dá)到55度時(shí)，控制盤管內(nèi)循環(huán)冷卻水和夾套外循環(huán)冷卻，降低反應(yīng)體系溫度，使得溫度保持在45-55℃。滴加完畢后，繼續(xù)保溫回流2小時(shí)。
4、打開反應(yīng)釜101底閥，料液轉(zhuǎn)移至洗料釜102中，洗料釜102底部連接有分液閥和底閥，開攪拌，打開氫氧化鈉進(jìn)料手動(dòng)閥和泵，在儲(chǔ)液罐三203中存入足量的5%含量氫氧化鈉溶液，打開pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制氫氧化鈉進(jìn)料電磁閥的開閉，當(dāng)探頭測(cè)得pH為6.5左右時(shí)停止加入氫氧化鈉溶液。打開分液閥分去下層水相，剩余的油相中用清水清洗兩遍，清洗方法為：打開儲(chǔ)液罐二202與洗料釜102連接管線上的閥門，使儲(chǔ)液罐二202中的內(nèi)循環(huán)冷卻水流入洗料釜102中，攪拌、靜置、分層后打開分液閥分去下層水相。洗料釜102底閥與精餾釜103相連，洗料釜102底閥打開料液轉(zhuǎn)移至精餾釜103中。精餾釜103內(nèi)設(shè)盤管通蒸汽加熱；精餾釜103連接精餾塔二302，精餾塔二302與冷凝器二402相連（循環(huán)冷卻水與冷卻塔二502相連）；冷凝器二402與儲(chǔ)液罐四204相連，儲(chǔ)液罐四204連有真空機(jī)組B。
5、餾釜103和精餾塔二302工作，蒸餾出料液中多余的水分到儲(chǔ)液罐四204，水分蒸完后釜內(nèi)剩余液體即為產(chǎn)品環(huán)保生物增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯。
實(shí)施例4
1、打開脂肪酸甲酯和甲酸進(jìn)料管線手動(dòng)閥，計(jì)量泵向反應(yīng)釜101中依次加入脂肪酸甲酯1000kg和甲酸120Kg。
2、打開攪拌，打開真空機(jī)組冷卻水閥，打開反應(yīng)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，溫度探頭測(cè)得反應(yīng)液溫度低于45℃，系統(tǒng)控制蒸汽加熱管線電磁閥，通蒸汽進(jìn)行加熱，溫度升至45℃，停止加熱。
3、打開雙氧水進(jìn)料閥和泵，在儲(chǔ)液罐一201中存入50%含量雙氧水400Kg，打開電磁流量計(jì)，以60g/S的速度向反應(yīng)釜中滴加雙氧水。反應(yīng)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到溫度達(dá)到55度時(shí)，控制盤管內(nèi)循環(huán)冷卻水和夾套外循環(huán)冷卻，降低反應(yīng)體系溫度，使得溫度保持在45-55℃。滴加完畢后，繼續(xù)保溫回流2小時(shí)。
4、打開反應(yīng)釜101底閥，料液轉(zhuǎn)移至洗料釜102中，洗料釜102底部連接有分液閥和底閥，開攪拌，打開氫氧化鈉進(jìn)料手動(dòng)閥和泵，在儲(chǔ)液罐三203中存入足量的5%含量氫氧化鈉溶液，打開pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制氫氧化鈉進(jìn)料電磁閥的開閉，當(dāng)探頭測(cè)得pH為6.5左右時(shí)停止加入氫氧化鈉溶液。打開分液閥分去下層水相，剩余的油相中用清水清洗兩遍，清洗方法為：打開儲(chǔ)液罐二202與洗料釜102連接管線上的閥門，使儲(chǔ)液罐二202中的內(nèi)循環(huán)冷卻水流入洗料釜102中，攪拌、靜置、分層后打開分液閥分去下層水相。洗料釜102底閥與精餾釜103相連，洗料釜102底閥打開料液轉(zhuǎn)移至精餾釜103中。精餾釜103內(nèi)設(shè)盤管通蒸汽加熱；精餾釜103連接精餾塔二302，精餾塔二302與冷凝器二402相連（循環(huán)冷卻水與冷卻塔二502相連）；冷凝器二402與儲(chǔ)液罐四204相連，儲(chǔ)液罐四204連有真空機(jī)組B。
5、餾釜103和精餾塔二302工作，蒸餾出料液中多余的水分到儲(chǔ)液罐四204，水分蒸完后釜內(nèi)剩余液體即為產(chǎn)品環(huán)保生物增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯。
除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還包括有其他實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。