[發明專利]壓力平衡式反應器系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201410726945.1
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104474976A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 黃曉峰;張友能;雷環宇
• 申請（專利權）人: 常州市西屋自動化有限公司
• 主分類號: B01J3/02
• 分類號: B01J3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種化工過程的反應裝置，屬于化學工程技術領域，應用于反應器系統的廢氣處理和環境保護。

背景技術

反應器是化工過程反應裝置的關鍵設備，常用的反應器形式包括釜式反應器、管式反應器和塔式反應器等。以反應器為核心，反應器系統往往還包括原料儲罐、中間罐、混合罐、分離罐、產物儲罐中的一種或多種。對于常壓反應和微壓反應過程，反應器和各種儲液罐通常設有進液管、出液管、進氣口、排氣口。對沒有氣相原料和產物的反應過程，進氣口、排氣口并不用于氣體物料進出，只是與外部連通以平衡壓力。有的儲液罐采用進氣口和排氣口共用一根管線，或者不專設進、排氣口而是通過加料口、取樣口或設備間隙等與外部相通，在本專利中也將其作為進氣口、排氣口的特殊形式。

反應器系統在生產過程中，產生的揮發性有機物從反應器及其它儲液罐的排氣口排出，往往濃度較高，直接排放會對環境造成污染，需要送入廢氣處理裝置進行凈化處理。必要時，可以用冷凝裝置對廢氣進行預處理，將廢氣中的低沸點有機物冷凝回收后，再送入廢氣處理裝置。

特別地，不論是否存在氣相反應物、中間物或產物，在液體物料從一個儲液罐向另一個儲液罐輸送時：上游儲液罐的液體在重力或泵壓作用下從出液管排出，空氣從該儲液罐的進氣口流入；液體從進液管流入下游儲液罐，該儲液罐中的氣體從排氣口排出。從下游儲液罐排出的氣體是液體物料的飽和蒸汽，往往含有較高濃度的揮發性有機物。與生產過程中從儲液罐的排氣口排出的少量廢氣相比，物料轉移過程中儲液罐在短時間內會排出大量的高濃度廢氣，總量相當于所轉移的液體物料體積，往往會超出廢氣處理系統的處理能力，致使結果廢氣處理系統處理后排出的氣體仍然超標。為了避免排放超標，就必須加大廢氣處理系統的處理能力，這不僅會增大廢氣處理系統的投資和體積，而且還會增大廢氣處理系統的運行能耗和維護費用。

發明內容

因此，本發明是為解決反應器系統在物料轉移過程中排出大量高濃度廢氣、超過廢氣處理系統處理能力而導致排放超標的問題而提出的，目的是提供一種新型的壓力平衡式反應器系統及其控制方法，可以大幅降低反應器系統在物料轉移時的廢氣排放量。

一種壓力平衡式反應器系統，包括至少兩個儲液罐，所述儲液罐是原料罐、反應釜、中間罐、混合罐、分離罐、產物罐中的一種或多種，每個儲液罐設有進液管、出液管、進氣口、排氣口，上游儲液罐的出液管與相鄰的下游儲液罐的進液管相通，其特征在于：上游儲液罐的進氣口與下游儲液罐的排氣口之間設有壓力平衡管路。所述上游儲液罐的進氣口與所述下游儲液罐的排氣口之間還可以設有閥門，上游儲液罐的進氣口也可以設有閥門。

所述的上游與下游儲液罐，是按照反應器系統的流程，也即液相物流流動的方向確定的。液相物料從一個儲液罐輸送到另一個儲液罐，將物料流出的儲液罐稱為上游，而將物料流入的儲液罐稱為下游。

所述的儲液罐的進氣口和排氣口，包括采用采用獨立設置的進氣口和排氣口的方式，也包括進氣口和排氣口共用一根管線與外部相通的方式，還包括不專設進、排氣口而是通過加料口、取樣口或設備間隙等與外部相通的方式。

進一步地，所述的壓力平衡式反應器系統，設有氣體處理系統，如冷凝回收裝置、和/或凈化處理裝置。一個或多個所述的儲液罐的排氣口與氣體處理裝置的入口相通，下游儲液罐的排氣口與所述氣體處理裝置的入口之間設有閥門。

進一步地，所述的壓力平衡式反應器系統還設有與所述下游儲液罐的排氣口相連的真空泵，在下游儲液罐內形成負壓，以提高液體物料從上游儲液罐到下游儲液罐的輸送速度，其特征在于，真空泵的排氣口與所述上游儲液罐的進氣口相連。

如本發明所述的壓力平衡式反應器系統的控制方法，包括以下步驟：

1)當所述上游儲液罐向所述下游儲液罐輸送物料時，打開所述上游儲液罐進氣口與下游儲液罐排氣口之間的閥門，關閉所述上游儲液罐進氣口的閥門，關閉所述下游儲液罐排氣口的閥門；

2)當所述上游儲液罐停止向所述下游儲液罐輸送物料時，打開所述上游儲液罐進氣口的閥門，打開所述下游儲液罐排氣口的閥門，關閉所述上游儲液罐進氣口與下游儲液罐排氣口之間的閥門。

應用本發明所述的壓力平衡式反應器系統及其控制方法，在上游儲液罐向下游儲液罐輸送物料時，將下游儲液罐的排氣送入上游儲液罐，使反應器系統在物料轉移時的廢氣在系統內循環不向外排放，實現從污染源頭減排，減小廢氣處理系統的投資和能耗，其結構簡單、操作穩定、便于維護。

附圖說明

圖1是實施例1的壓力平衡式反應器系統的示意圖。