一种氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置的制作方法

    专利2026-05-15  9


    本技术涉及草酸生产,特别涉及一种氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置。


    背景技术:

    1、草酸即乙二酸,最简单的有机二元酸之一,它一般是无色透明结晶,草酸在工业中有重要作用,主要用于制药、稀土元素、冶炼、纤维漂白等工业,草酸遍布于自然界,常以草酸盐形式存在于植物如伏牛花、羊蹄草、酢浆草和酸模草的细胞膜,几乎所有的植物都含有草酸盐。

    2、草酸的制备通常采用氧化法进行,在草酸的制备过程中,需要对草酸进行浓缩,浓缩是从溶液中除去部分溶剂的单元操作,是溶质和溶剂均匀混合液的部分分离过程,冷冻浓缩在低温下完成,具有可阻止不良化学变化和生物化学变化的特点,浓缩一般采用低温冷冻浓缩装置进行,但现有的部分低温冷冻浓缩装置在使用过程中,加热器的热量来源都是通过物理加热,容易造成资源的浪费,且低温浓缩的效率不高,影响草酸的制备效率,因此,本申请提供了一种氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置来满足需求。


    技术实现思路

    1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置以解决现有的部分低温冷冻浓缩装置在使用过程中,加热器的热量来源都是通过物理加热,容易造成资源的浪费,且低温浓缩的效率不高,影响草酸的制备效率的问题。

    2、为解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:一种氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,包括:蒸发组件,所述蒸发组件包括蒸发罐,所述蒸发罐的顶部侧面设置有冷凝组件,所述蒸发罐的侧面设置有加热组件,所述冷凝组件包括冷凝管,所述冷凝管位于蒸发罐的顶部侧面,所述冷凝管的底部设置有冷凝水出口,所述冷凝水出口设置有出水管,所述出水管远离冷凝水出口的一端设置有冷凝罐,所述加热组件包括加热管,所述加热管的底部设置有循环管,所述加热管的内部设置有进料管,所述循环管呈螺旋状设置,并绕在进料管表面,所述循环管远离加热管的一端设置有冷热源组件,所述冷凝罐侧面设置有真空泵,所述冷凝罐内部设置有浓度计和流量传感器。

    3、在一种可能的实现方式中,所述蒸发罐的顶部设置有泄压管,所述泄压管内部设置有压力阀,所述蒸发罐的内部侧面设置有加热板,所述加热板的侧面设置有破碎板,所述破碎板在蒸发罐内部呈倾斜设置,所述破碎板的上方设置有蒸发板。

    4、在一种可能的实现方式中,所述蒸发罐的内部底端设置有排液口,所述排液口的内部设置有回流管,所述回流管远离排液口的一端设置有第一循环泵,所述第一循环泵的另一侧与进料管连接,所述回流管和进料管内部均设置有单向阀。

    5、在一种可能的实现方式中,所述冷凝管的侧壁内部设置有若干个冷凝器,所述冷凝管内部设置有若干个冷凝板,每个所述冷凝板均位于冷凝管内部顶端,且每个所述冷凝板均呈倾斜状设置,所述冷凝管顶部设置有导流管,所述导流管和冷凝水出口内部的出水管内部均设置有单向阀,所述冷凝管底部设置有导向板。

    6、在一种可能的实现方式中,所述进料管的一端位于蒸发罐内部,所述进料管位于蒸发罐的一端设置有连接管,所述连接管位于蒸发罐内部的一侧设置有若干个喷头。

    7、在一种可能的实现方式中,每个所述喷头与连接管之间均设置有通管,所述通管内部靠近连接管的一侧设置有导流板,所述导流板表面开设有若干个导流孔,所述通管靠近喷头的一侧设置有支撑板,所述支撑板与喷头内壁之间设置有定位杆,所述支撑板与导流板之间设置有第二螺旋破碎杆,所述第二螺旋破碎杆的两端均设置有转动杆,所述第二螺旋破碎杆通过转动杆与支撑板和导流板转动连接,所述连接管内部设置有第一螺旋破碎杆,所述第一螺旋破碎杆的两端分别与连接管的顶部与底部转动连接,所述喷头的出口处设置有喷流板,所述喷流板表面设置有若干个喷流孔。

    8、在一种可能的实现方式中,所述冷热源组件包括安装箱,所述安装箱的内部设置有分隔板,所述分隔板的两侧分别为热源组件和冷源组件,所述热源组件和冷源组件之间设置有plc控制器。

    9、在一种可能的实现方式中,所述热源组件包括热水箱,所述热水箱位于安装箱内部,所述热水箱的侧面设置有侧板,所述热水箱内部设置有热水管,所述热水管与加热管内部的循环管连接,所述侧板与安装箱内壁之间设置有安装板,所述安装板的上表面设置有第二循环泵,所述第二循环泵的一侧与循环管的另一端连接,所述第二循环泵的另一侧出水口位于热水箱内部。

    10、在一种可能的实现方式中,所述热水箱底部设置有换热器,所述热源组件还包括进水管和排水管,所述进水管位于安装箱底部,所述排水管位于安装箱的侧面,且所述排水管的一端贯穿安装箱和侧板,并延伸至换热器的下方,所述热水管内部设置有温度传感器。

    11、在一种可能的实现方式中,所述冷源组件包括制冷器,所述制冷器位于安装箱内部,所述制冷器上方的安装箱顶部与导流管连接,所述导流管内部设置有温度传感器,所述安装箱侧面设置有散热组件。

    12、本实用新型与现有技术相比,至少具有如下有益效果:

    13、上述方案中,

    14、一、通过将整体采用904l钢,增加了装置三维耐腐蚀性,且通过设置两级换列管式换热器,nox气体通过两级列管换热器进行充分换热,然后进入风机,去吸收塔吸收,即可产生的大量35℃-45℃左右的低温热水,然后通过热水管和换热器对热水箱进行升温,最终在热水箱内部形成60℃的热水,用于加热管的热量来源,无需额外进行加热,减少了资源的浪费,且使物料加热的时间缩短,提升了装置的冷凝效率,使物料的浓缩更加便利,同时利用氧化反应终了液低温蒸发创造性的解决了氧化法草酸生产的物料平衡,且经济效率远好于传统氨中和多余的含硫酸母液副产硫酸铵;

    15、二、加热后的氧化反应终了液通过进料管进入连接管内部,通过物料输送时的冲击力带动第一螺旋破碎杆进行转动,对氧化反应终了液进行破碎搅拌,然后通过导流板表面的导流孔进入通管内部,然后通过物料带来的冲击力带动第二螺旋破碎杆进行转动,使第二螺旋破碎杆在支撑板和导流板之间进行转动,再次对氧化反应终了液进行破碎,然后通过喷流板表面的喷流孔喷出,使氧化反应终了液与破碎板碰撞,从而形成雾状,然后通过蒸发板105和加热板对氧化反应终了液进行蒸发,减少氧化反应终了液蒸发所需要的时间,提升装置的处理效率。



    技术特征:

    1.一种氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,其特征在于,包括:蒸发组件(1),所述蒸发组件(1)包括蒸发罐(101),所述蒸发罐(101)的顶部侧面设置有冷凝组件(2),所述蒸发罐(101)的侧面设置有加热组件(3),所述冷凝组件(2)包括冷凝管(201),所述冷凝管(201)位于蒸发罐(101)的顶部侧面,所述冷凝管(201)的底部设置有冷凝水出口(205),所述冷凝水出口(205)设置有出水管,所述出水管远离冷凝水出口(205)的一端设置有冷凝罐(4),所述加热组件(3)包括加热管(301),所述加热管(301)的底部设置有循环管(302),所述加热管(301)的内部设置有进料管(8),所述循环管(302)呈螺旋状设置,并绕在进料管(8)表面,所述循环管(302)远离加热管(301)的一端设置有冷热源组件(7),所述冷凝罐(4)侧面设置有真空泵(5),所述冷凝罐(4)内部设置有浓度计和流量传感器。

    2.根据权利要求1所述的氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,其特征在于,所述蒸发罐(101)的顶部设置有泄压管(102),所述泄压管(102)内部设置有压力阀(103),所述蒸发罐(101)的内部侧面设置有加热板(104),所述加热板(104)的侧面设置有破碎板(106),所述破碎板(106)在蒸发罐(101)内部呈倾斜设置,所述破碎板(106)的上方设置有蒸发板(105)。

    3.根据权利要求2所述的氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,其特征在于,所述蒸发罐(101)的内部底端设置有排液口(107),所述排液口(107)的内部设置有回流管(108),所述回流管(108)远离排液口(107)的一端设置有第一循环泵(6),所述第一循环泵(6)的另一侧与进料管(8)连接,所述回流管(108)和进料管(8)内部均设置有单向阀。

    4.根据权利要求1所述的氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,其特征在于,所述冷凝管(201)的侧壁内部设置有若干个冷凝器(202),所述冷凝管(201)内部设置有若干个冷凝板(203),每个所述冷凝板(203)均位于冷凝管(201)内部顶端,且每个所述冷凝板(203)均呈倾斜状设置,所述冷凝管(201)顶部设置有导流管(206),所述导流管(206)和冷凝水出口(205)内部的出水管内部均设置有单向阀,所述冷凝管(201)底部设置有导向板(204)。

    5.根据权利要求1所述的氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,其特征在于,所述进料管(8)的一端位于蒸发罐(101)内部,所述进料管(8)位于蒸发罐(101)的一端设置有连接管(303),所述连接管(303)位于蒸发罐(101)内部的一侧设置有若干个喷头(304)。

    6.根据权利要求5所述的氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,其特征在于,每个所述喷头(304)与连接管(303)之间均设置有通管(306),所述通管(306)内部靠近连接管(303)的一侧设置有导流板(308),所述导流板(308)表面开设有若干个导流孔,所述通管(306)靠近喷头(304)的一侧设置有支撑板(311),所述支撑板(311)与喷头(304)内壁之间设置有定位杆(312),所述支撑板(311)与导流板(308)之间设置有第二螺旋破碎杆(309),所述第二螺旋破碎杆(309)的两端均设置有转动杆(310),所述第二螺旋破碎杆(309)通过转动杆(310)与支撑板(311)和导流板(308)转动连接,所述连接管(303)内部设置有第一螺旋破碎杆(307),所述第一螺旋破碎杆(307)的两端分别与连接管(303)的顶部与底部转动连接,所述喷头(304)的出口处设置有喷流板(305),所述喷流板(305)表面设置有若干个喷流孔。

    7.根据权利要求1所述的氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,其特征在于,所述冷热源组件(7)包括安装箱(701),所述安装箱(701)的内部设置有分隔板(702),所述分隔板(702)的两侧分别为热源组件和冷源组件,所述热源组件和冷源组件之间设置有plc控制器。

    8.根据权利要求7所述的氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,其特征在于,所述热源组件包括热水箱(704),所述热水箱(704)位于安装箱(701)内部,所述热水箱(704)的侧面设置有侧板(703),所述热水箱(704)内部设置有热水管(705),所述热水管(705)与加热管(301)内部的循环管(302)连接,所述侧板(703)与安装箱(701)内壁之间设置有安装板(707),所述安装板(707)的上表面设置有第二循环泵(706),所述第二循环泵(706)的一侧与循环管(302)的另一端连接,所述第二循环泵(706)的另一侧出水口位于热水箱(704)内部。

    9.根据权利要求8所述的氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,其特征在于,所述热水箱(704)底部设置有换热器(708),所述热源组件还包括进水管(709)和排水管(710),所述进水管(709)位于安装箱(701)底部,所述排水管(710)位于安装箱(701)的侧面,且所述排水管(710)的一端贯穿安装箱(701)和侧板(703),并延伸至换热器(708)的下方,所述进水管(709)内部设置有温度传感器。

    10.根据权利要求7所述的氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,其特征在于,所述冷源组件包括制冷器(711),所述制冷器(711)位于安装箱(701)内部,所述制冷器(711)上方的安装箱(701)顶部与导流管(206)连接,所述导流管(206)内部设置有温度传感器,所述安装箱(701)侧面设置有散热组件(712)。


    技术总结
    本技术提供一种氧化法草酸生产物料平衡低温浓缩装置,属于草酸生产技术领域;包括蒸发组件,所述蒸发组件包括蒸发罐,所述蒸发罐的顶部侧面设置有冷凝组件,所述蒸发罐的侧面设置有加热组件,所述冷凝组件包括冷凝管,所述冷凝管位于蒸发罐的顶部侧面,所述冷凝管的底部设置有冷凝水出口,所述冷凝水出口设置有出水管,所述出水管远离冷凝水出口的一端设置有冷凝罐。本技术通过将整体采用904L钢,增加了装置三维耐腐蚀性,且通过设置两级换列管式换热器产生的大量35℃‑45℃左右的低温热水,然后通过热水管和换热器对热水箱进行升温,最终在热水箱内部形成60℃的热水,用于加热管的热量来源,无需额外进行加热,减少了资源的浪费。

    技术研发人员:杨龙辉,林宝国,杨忠发,蒋爱民,李腾,林国敏,杨峰,黄全荣
    受保护的技术使用者:龙翔实业有限公司
    技术研发日:20231010
    技术公布日:2024/4/29
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