一种生产草甘膦的连续水解装置的制作方法

1.本实用新型属于草甘膦生产设备技术领域，具体涉及一种生产草甘膦的连续水解装置。


背景技术：

2.草甘膦具有高效、低毒、广谱、灭生的特性，性能优越，是全球产销量最大和最受欢迎的除草剂，随着全球人口的急剧增加和转基因技术的发展，为草甘膦提供了广阔的机遇。现在生产草甘膦的方法主要有ida法和烷基酯法，国内生产草甘膦的方法主要是烷基酯法，具体路线是以甘氨酸、亚磷酸二甲酯、多聚甲醛为原料进行加成、缩合，制备成合成液，再打入水解釜，再通过加入盐酸进行水解、加碱结晶制得。
3.在草甘膦的生产过程中，加入盐酸水解时在反应釜内往往出现大量盐酸雾，造成资源浪费，气味管控较难，排入大气污染环境；同时盐酸加入时控制不够严格，比例不易把握，加入量会偏差较大，盐酸加入接近终点时，需要人工在反应釜内取样分析化验，费时费力，搅拌不均匀的情况经常出现，分析取样时会存在一定的误差，反应终点较难把握；同时，水解反应时温度控制在40摄氏度以下，在加酸过程中放出热量，造成原料温度上升，超出水解反应的最佳温度，一方面会增加副反应的进行，另一方面影响草甘膦的收率；另外，在实际生产中草甘膦水解釜内会残留大量不溶固体杂质，影响草甘膦的产品品质。
4.因此提高资源利用率、实现连续化生产、减少副反应，提高草甘膦收率等已经是我们需要共同解决的问题，改变现有生产草甘膦水解工段不连续的模式势在必行；为解决上述问题，开发一种生产草甘膦的连续水解装置很有必要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不足，而提供一种产品质量好、对环境友好、资源利用率高的生产草甘膦的连续水解装置。
6.本实用新型的目的是这样实现的：一种生产草甘膦的连续水解装置，包括反应釜本体，所述反应釜本体的顶端设有主原料管道和辅原料管道，所述反应釜本体的一侧设有出料口，所述反应釜本体的底部设有清理口，所述反应釜本体的顶端还设有在线酸度检测仪，所述在线酸度检测仪的下端延伸至所述反应釜本体的中部，所述出料口连接有出料管道，所述出料管道上靠近所述反应釜本体的位置处设有u形管道，所述u形管道的底部设有取样口，所述取样口安装有取样控制阀门，所述反应釜本体配备有用于控制水解反应温度的温控系统、用于使水解反应充分的搅拌系统和用于使气体处理彻底的微负压排气系统。
7.优选的，所述主原料管道和所述辅原料管道上均安装有缓冲罐，所述主原料管道和所述辅原料管道上位于所述缓冲罐之前均安装有过滤装置，所述主原料管道和所述辅原料管道上位于所述缓冲罐之后分别依次安装有主液体流量计、主原料控制阀门和辅液体流量计、辅原料控制阀门。
8.优选的，所述主原料管道和所述辅原料管道的内端均自所述反应釜本体的顶端延
伸至所述搅拌系统的下方。
9.优选的，所述出料管道上位于所述u形管道之后安装有出料控制阀门和出料液体流量计。
10.优选的，所述温控系统包括在线温度计、夹层和冷冻盐水，所述在线温度计设置于所述反应釜本体的顶端，所述在线温度计的下端延伸至所述反应釜本体的中部，所述反应釜本体的釜体设有所述夹层，所述夹层的外侧设有冷冻盐水进口和冷冻盐水出口，所述冷冻盐水从所述冷冻盐水进口进入并流经所述夹层后从所述冷冻盐水出口流出，所述冷冻盐水进口和所述冷冻盐水出口分别安装有进水控制阀门和出水控制阀门，所述温控系统通过所述在线温度计的测定结果调节所述进水控制阀门与所述出水控制阀门来实现对所述反应釜本体内水解反应温度的控制。
11.优选的，所述搅拌系统包括同步电机、搅拌器和扰乱块，所述同步电机安装于所述反应釜本体的顶部，所述搅拌器连接于所述同步电机上，所述反应釜本体的内壁设有多个与所述搅拌器互不干涉的扰乱块。
12.优选的，所述同步电机外安装有防护网，所述搅拌器为口字形结构，所述扰乱块为长方体结构。
13.优选的，所述微负压排气系统包括排气管道、微真空装置和气体吸收装置，所述排气管道的内端连接于所述反应釜本体的顶端，所述排气管道的外端连接有所述气体吸收装置，所述排气管道上位于所述反应釜本体与所述气体吸收装置之间安装有排气控制阀门和所述微真空装置。
14.优选的，所述反应釜本体的外表面附着有保温材料层。
15.由于采用了以上的技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用在线酸度检测仪、u形管道及取样口，在线酸度检测仪实时测定反应釜内物料的酸度结果，可以实时调整辅反应原料盐酸的加入，取样口可以进行取样分析，和在线酸度检测仪的结果进行对比，通过对比两个结果，确保采出物料合格，双重测定保证产品质量；本实用新型采用u形管道，可以防止挥发气体进入出料管道，逸入工作场所，从而改善工作环境；本实用新型采用用于控制水解反应温度的温控系统，防止水解反应温度过高，减少副反应，进一步保证产品质量；本实用新型采用用于使水解反应充分的搅拌系统，将物料混合均匀，提高资源利用率；本实用新型采用用于使气体处理彻底的微负压排气系统，将氯化氢等废气进行吸收处理合格后在排空，有利于大气环境不被污染；总的，本实用新型具有产品质量好、对环境友好、资源利用率高的优点。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图。
17.图中：1、反应釜本体 2、主原料管道 3、过滤装置 4、缓冲罐 5、主液体流量计 6、主原料控制阀门 7、在线温度计 8、防护网 9、同步电机 10、排气控制阀门 11、排气管道 12、在线酸度检测仪 13、微真空装置 14、辅原料控制阀门 15、辅液体流量计 16、气体吸收装置 17、辅原料管道 18、出水控制阀门 19、冷冻盐水出口 20、出料口 21、出料管道 22、u形管道 23、取样控制阀门 24、取样口 25、出料液体流量计 26、出料控制阀门 27、搅拌器 28、清理口 29、冷冻盐水进口 30、进水控制阀门 31、扰乱块 32、夹层 。
实施方式
18.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步具体的说明。
19.如图1所示，本实用新型提供了一种生产草甘膦的连续水解装置，该装置主要包括进料系统、水解系统、排空系统和出料系统。
20.所述的进料系统是将反应原料加入水解反应釜（即反应釜本体1）中，所述的进料系统主要包括两个进料管道，分别是主原料管道2和辅原料管道17，主原料管道2用于进料草甘膦合成液，辅原料管道用于进料盐酸。所述的两个进料管道均通过缓冲罐4后进料，有利于进料稳定。所述的两个进料管道在缓冲罐4之后管道上安装液体流量计和控制阀门，可以准确调节进料比例。其中，主原料管道2上安装的是主液体流量计5与主原料控制阀门6，辅原料管道17上安装的是辅液体流量计15与辅原料控制阀门14，通过设置液体流量计和控制阀门，可使反应原料计量准确，减少浪费，且保证反应更为充分彻底，也有利于提高产品质量。所述的两个进料管道在连接缓冲罐4之前均安装过滤装置3，用于除去反应原料中的颗粒杂质。所述的两个进料管道均自反应釜本体1的顶部延伸至搅拌器27的下方。
21.所述的水解反应系统的主体为水解反应釜，是混合后的物料进行水解反应的场所。所述的水解反应釜为圆柱状，釜体有夹层32，夹层32中有流动的冷冻盐水，通过冷冻盐水的流动带走水解反应釜内的热量，从而达到对其内部水解反应温度的控制目的。夹层32设置冷冻盐水进口29和冷冻盐水出口19，并分别对应安装进水控制阀门30和出水控制阀门18，以控制冷冻盐水的流速和流量，配合在线温度计7，组成温控系统，实时调节水解反应釜内水解反应温度，保证水解反应温度合适，水解反应效果好。反应釜本体1的釜体外层做有保温材料层，可以防止外界对冷冻盐水产生影响，保证温控系统的工作稳定性。
22.所述的水解反应釜顶部安装同步电机9，连接口字形的搅拌器27，同步电机9外安装防护网8，防止异物进入电机。所述的水解反应釜内壁均匀设有多个扰乱块31，扰乱块31与搅拌器27保持安全距离，扰乱块31形状长方体，搅拌器27和多个扰乱块31组成搅拌系统，可对水解反应釜内物料进行充分搅拌，使反应原料混合均匀，反应充分。
23.所述的水解反应釜顶部安装有在线温度计7和在线酸度检测仪12，在线温度计7和在线酸度检测仪12测定实时准确，可以减少操作人员的反复测定，加快工作效率，两个测定装置末端延伸至水解反应釜中部，根据温度测定结果调节冷冻盐水控制阀门（即进水控制阀门30与出水控制阀门18），根据酸度测定结果调节盐酸进料控制阀门（即辅原料控制阀门14）。所述的水解反应釜釜体侧面设置物料的出料口20。
24.所述的水解反应釜底部为用于杂质及检修的清理口28，通过清理口28可以对水解反应釜定期进行杂质清理和检修工作，顶部连接排气管道11。所述的排空系统是将水解反应釜中的废气，包括氯化氢等进行吸收处理合格后排空。所述的排空系统的排气管道11分别连接水解反应釜（即反应釜本体1）和微真空装置13，管道上安装排气控制阀门10，废气通过微负压进入气体吸收装置16，气体吸收装置16优选碱洗塔，对氯化氢等酸性气体吸收效果好，气体处理更彻底，尽量降低排空气体对大气环境的不利影响。其中，微真空装置13和气体吸收装置16采用现有技术实现即可，可以市场采购获取，在此不做过多描述。
25.所述的出料系统是对合格物料进行转出并进入下一个工序。所述的出料口20位于水解反应釜的一侧，出料口20连接出料管道21，所述的出料管道21连接u形管道22，并在u形管道22后安装出料控制阀门26和出料液体流量计25。所述的u形管道22底部设置取样口24，
可以取样分析，用于和在线酸度检测仪12的测定结果进行对比，确保采出物料合格。
26.完成上述安装后，即可把本实用新型投入使用，首先打开主原料控制阀门6和辅原料控制阀门14向反应釜本体1内加入反应原料，两种反应原料的加入量和加入速度分别由主液体流量计5和辅液体流量计15控制；然后打开同步电机9，搅拌器27可扰乱块31一起对反应釜本体1内的物料进行搅拌，使物料混合均匀，反应充分；然后打开排气控制阀门10，启动微真空装置13，使反应釜本体1内物料水解反应过程中产生的废气在微负压条件下对外排出，排出过程中气体吸收装置16将废气中的有害成分进行吸收处理然后排空，排空气体对大气几乎无害；期间，在线温度计7实时检测水解反应温度，检测到温度过高时通过进水控制阀门30与出水控制阀门18加大冷冻盐水的流量和流速，对物料进行降温，使其稳定在合适的水解反应温度；期间，在线酸度检测仪12实时检测物料酸度，并根据测定结果实时调整盐酸的进料量；反应一定时间后，从u形管道22底部的取样口24取样分析，和在线酸度检测仪12的结果进行对比，结果相同时可以开始采出物料。
27.具体实施时，还可为本实用新型设置一个整体的控制器，控制器通过进料系统联调两个反应原料的加入量和加入速度，控制器通过温控系统联调反应釜本体1内的水解反应温度，控制器通过排空系统联调微负压下的气体排空量和排空速度，控制器通过出料系统联调采出物料的出料量和出料速度，通过该装置应用于草甘膦生产中的水解工段，可以实现连续生产，并减少杂质和环保问题，提高生产效率、收率和产品质量。
28.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种生产草甘膦的连续水解装置，包括反应釜本体，所述反应釜本体的顶端设有主原料管道和辅原料管道，所述反应釜本体的一侧设有出料口，所述反应釜本体的底部设有清理口，其特征在于：所述反应釜本体的顶端还设有在线酸度检测仪，所述在线酸度检测仪的下端延伸至所述反应釜本体的中部，所述出料口连接有出料管道，所述出料管道上靠近所述反应釜本体的位置处设有u形管道，所述u形管道的底部设有取样口，所述取样口安装有取样控制阀门，所述反应釜本体配备有用于控制水解反应温度的温控系统、用于使水解反应充分的搅拌系统和用于使气体处理彻底的微负压排气系统。2.根据权利要求1所述的生产草甘膦的连续水解装置，其特征在于：所述主原料管道和所述辅原料管道上均安装有缓冲罐，所述主原料管道和所述辅原料管道上位于所述缓冲罐之前均安装有过滤装置，所述主原料管道和所述辅原料管道上位于所述缓冲罐之后分别依次安装有主液体流量计、主原料控制阀门和辅液体流量计、辅原料控制阀门。3.根据权利要求1或2所述的生产草甘膦的连续水解装置，其特征在于：所述主原料管道和所述辅原料管道的内端均自所述反应釜本体的顶端延伸至所述搅拌系统的下方。4.根据权利要求1所述的生产草甘膦的连续水解装置，其特征在于：所述出料管道上位于所述u形管道之后安装有出料控制阀门和出料液体流量计。5.根据权利要求1所述的生产草甘膦的连续水解装置，其特征在于：所述温控系统包括在线温度计、夹层和冷冻盐水，所述在线温度计设置于所述反应釜本体的顶端，所述在线温度计的下端延伸至所述反应釜本体的中部，所述反应釜本体的釜体设有所述夹层，所述夹层的外侧设有冷冻盐水进口和冷冻盐水出口，所述冷冻盐水从所述冷冻盐水进口进入并流经所述夹层后从所述冷冻盐水出口流出，所述冷冻盐水进口和所述冷冻盐水出口分别安装有进水控制阀门和出水控制阀门，所述温控系统通过所述在线温度计的测定结果调节所述进水控制阀门与所述出水控制阀门来实现对所述反应釜本体内水解反应温度的控制。6.根据权利要求1所述的生产草甘膦的连续水解装置，其特征在于：所述搅拌系统包括同步电机、搅拌器和扰乱块，所述同步电机安装于所述反应釜本体的顶部，所述搅拌器连接于所述同步电机上，所述反应釜本体的内壁设有多个与所述搅拌器互不干涉的扰乱块。7.根据权利要求6所述的生产草甘膦的连续水解装置，其特征在于：所述同步电机外安装有防护网，所述搅拌器为口字形结构，所述扰乱块为长方体结构。8.根据权利要求1所述的生产草甘膦的连续水解装置，其特征在于：所述微负压排气系统包括排气管道、微真空装置和气体吸收装置，所述排气管道的内端连接于所述反应釜本体的顶端，所述排气管道的外端连接有所述气体吸收装置，所述排气管道上位于所述反应釜本体与所述气体吸收装置之间安装有排气控制阀门和所述微真空装置。9.根据权利要求1所述的生产草甘膦的连续水解装置，其特征在于：所述反应釜本体的外表面附着有保温材料层。

技术总结
本实用新型公开了一种生产草甘膦的连续水解装置，包括反应釜本体，所述反应釜本体的顶端设有主原料管道和辅原料管道，所述反应釜本体的一侧设有出料口，所述反应釜本体的底部设有清理口，所述反应釜本体的顶端还设有在线酸度检测仪，所述在线酸度检测仪的下端延伸至所述反应釜本体的中部，所述出料口连接有出料管道，所述出料管道上靠近所述反应釜本体的位置处设有U形管道，所述U形管道的底部设有取样口，所述取样口安装有取样控制阀门，所述反应釜本体配备有用于控制水解反应温度的温控系统、用于使水解反应充分的搅拌系统和用于使气体处理彻底的微负压排气系统；本实用新型具有产品质量好、对环境友好、资源利用率高的优点。资源利用率高的优点。资源利用率高的优点。


技术研发人员：韩景城 韩风雨 孙晓峰 王俊杰 赵卫锋 李佩玲
受保护的技术使用者：河南红东方化工股份有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/9/13