一种甲酸甲酯生产设备制造技术

本实用新型专利技术提出一种甲酸甲酯生产设备，包括水解反应罐及通过管道与水解反应罐相连的浓硫酸罐、浓甲醇罐、甲化液罐和冷凝塔，所述水解反应罐和冷凝塔内均设置有温度传感器，所述水解反应罐上连接有输送蒸汽的手动蒸汽阀，所述冷凝塔上连接有输送冰水的手动冰水阀。所述水解反应罐上还连接有与所述手动蒸汽阀并联的自动蒸汽阀，所述冷凝塔上还连接有与手动冰水阀并联的自动冰水阀。本甲酸甲酯生产设备以PLC控制器接受温度传感器检测的温度参数，控制自动蒸汽阀及自动冰水阀的开度，通过PID调节实现水解反应罐和冷凝塔内温度的精确控制，极大的减轻了工人的劳动强度；相对于人工控制精确度高，提高产品产率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于甲酸甲酯生产设备领域，尤其涉及一种自动控温的甲酸甲酯生产设备。
技术介绍
甲酸甲酯（methylformate，MF）是重要的甲醇衍生物和重要的化工原料，甲酸甲酯的传统制备方法是由甲酸和甲醇通过酯化反应合成。现在多通过浓硫酸、浓甲醇以及甲化液在一定温度下混合反应合成，通过此方法合成甲酸甲酯的生产设备主要包括浓硫酸罐、浓甲醇罐、水解反应罐以及冷凝塔。主要过程为从外部输送定量的甲化液，从浓硫酸罐、浓甲醇罐中加相应比例的浓硫酸和浓甲醇至水解反应罐，通过热蒸汽对水解反应罐进行加热，将反应得到的甲酸甲酯蒸发出来，然后冷凝得到液态甲酸甲酯，在此过程中需要严格控制水解反应罐以及冷凝塔内的温度。现有生产设备需要人工监测温度传感器检测到的水解反应罐以及冷凝塔内温度，若温度低于设定温度则调大蒸汽阀门，若温度高于设定温度则调小蒸汽阀门。整个生产过程中，蒸甲酸甲酯、蒸甲醇及蒸水三个不同反应阶段的反应温度及反应时间均不相同，需要人工计时并不断调节蒸汽阀和冰水阀，工作人员需要时刻监控温度变化并操作阀门，劳动强度大。由于人工调节精确度低，并且存在一定的延时，致使温度控制不准确，使产品产率低，成本高。
技术实现思路
本技术针对现有的甲酸甲酯生产设备需人工监控反应温度并手动调节蒸汽阀和冰水阀的技术问题，提出一种可自动控温的甲酸甲酯生产设备。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案为：一种甲酸甲酯生产设备，包括水解反应罐及通过管道与水解反应罐相连的浓硫酸罐、浓甲醇罐和冷凝塔，所述水解反应罐和冷凝塔内均设置有温度传感器，所述水解反应罐上连接有输送蒸汽的手动蒸汽阀，所述冷凝塔上连接有输送冰水的手动冰水阀。所述甲酸甲酯生产设备还包括接收温度传感器检测信号的控制器；所述水解反应罐上还连接有与所述手动蒸汽阀并联的自动蒸汽阀，所述冷凝塔上还连接有与手动冰水阀并联的自动冰水阀，自动蒸汽阀和自动冰水阀的控制端均与控制器相连。作为优选，所述自动蒸汽阀两端均连接有截止阀。作为优选，所述自动冰水阀两端均连接有截止阀。作为优选，还包括与控制器相连的报警器，当冷凝塔内温度超过指定温度时发出报警信号。作为优选，所述生产设备还包括与控制器相连的报警器，当冷凝塔内温度超过指定温度时发出报警信号。作为优选，所述报警器包括蜂鸣器和警示灯。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果在于：本甲酸甲酯生产设备以PLC控制器接受温度传感器检测的温度参数，控制自动蒸汽阀及自动冰水阀的开度，通过PID调节实现水解反应罐和冷凝塔内温度的精确控制，极大的减轻了工人的劳动强度；相对于人工控制精确度高，提高了产品产率。附图说明图1为本技术甲酸甲酯生产设备的结构示意图；图2为本技术甲酸甲酯生产设备的控制关系图；以上各图中：1、浓硫酸罐；2、浓甲醇罐；3、水解反应罐；31、手动蒸汽阀；32、自动蒸汽阀；4、冷凝塔；41、手动冰水阀；42、自动冰水阀；5、稀甲酯储罐a；51、流量计a;6、稀甲酯储罐b；61、流量计b;7、稀甲醇储罐；8、截止阀。具体实施方式为了更好的理解本技术，下面结合附图和实施例做具体说明。实施例：如图1、图2所示，一种甲酸甲酯生产设备，包括分别盛放反应原料的浓硫酸罐1、浓甲醇罐2，浓硫酸罐1和浓甲醇罐2通过管道及阀门与水解反应罐3相连，向水解反应罐4内输入定量的浓硫酸和浓甲醇。水解反应罐3上还连接有由外部向水解反应罐3内输送甲化液的阀门。水解反应罐3下游连接有冷凝塔4，冷凝塔4下游连接有盛放甲酸甲酯的稀甲酯储罐a5、稀甲酯储罐b6，以及盛放稀甲醇的稀甲醇储罐7。反应物加入至水解反应罐3内后在一定温度下发生反应得到甲酸甲酯，反应之后的产物经蒸发进入冷凝塔4，在冷凝塔4内冷凝，所得稀甲酸甲酯和稀甲醇输入至稀甲酯储罐和稀甲醇储罐7内保存。蒸发过程包括三部：蒸甲酸甲酯、蒸甲醇及蒸水分，三个过程中均需控制水解反应罐3和冷凝塔4内的温度，且不同过程温度不同，为检测温度所述水解反应罐3和冷凝塔4内均设置有温度传感器。为实现为水解反应罐3及冷凝塔4内温度的自动精确控制，所述生产设备还包括PLC控制器，控制器接收温度传感器检测到的温度信号，并通过控制蒸汽或冰水的流量从而改变温度。所述水解反应罐3上连接有手动蒸汽阀31及与手动蒸汽阀31并联的自动蒸汽阀32，所述自动蒸汽阀32两端均串联有截止阀8。手动蒸汽阀31或自动蒸汽阀32打开时，蒸汽被输入水解反应罐3内，为水解反应罐加热。手动蒸汽阀31与自动蒸汽阀32并排设置，既可手动控制也可自动控制，当需要手动控制时，关闭自动蒸汽阀32；当需要自动控制时，关闭手动蒸汽阀31，打开自动蒸汽阀32两端的截止阀8，自动蒸汽阀32的开度受控制器控制，以调节加入水解反应罐3的蒸汽流量。当需要检修自动蒸汽阀32时，关闭两端的截止阀8即可，此时手动蒸汽阀31可继续使用，不影响生产。所述冷凝塔4上连接有手动冰水阀41及与手动冰水阀41并联的自动冰水阀42，所述自动冰水阀42包括两端均串联有截止阀8，手动冰水阀41或自动冰水阀42打开时，冰水输入冷凝塔4内。以加入1735kg甲化液合成甲酸甲酯为例，自动控温生产的具体操作过程如下：从浓硫酸罐1、浓甲醇罐2分别加入1327.8kg浓硫酸、639.2kg浓甲醇及输送1735kg甲化液至水解反应罐3内，然后控制器控制自动蒸汽阀32开度为100%，蒸汽加入至水解反应罐3，罐内温度上升，温度传感器将检测温度参数传输至控制器，当温度升至55℃时，控制器启动PID控制程序，根据温度参数的反馈精确控制自动蒸汽阀32的开度。随后进入蒸甲酯过程，时间为7h,甲酸甲酯经水解反应罐3进入冷凝塔4内冷却，此时要求水解反应罐3内温度控制在105℃，冷凝塔4内温度为59℃。控制器根据温度参数的反馈实时控制自动蒸汽阀32以及自动冰水阀42的开度。冷凝塔4内温度过高将影响产品品质，为防止冷凝塔4内温度高于设定温度，所述生产设备还包括报警器。报警器由蜂鸣器及红色报警灯组成，在蒸甲酯过程中，若冷凝塔4内温度超过60℃时，报警器启动，提醒工作人员查看设备，排除故障。7小时后，开始蒸甲醇过程，控制器控制调节自动蒸汽阀32和自动冰水阀42的开度，使水解反应罐3内温度为108℃，冷凝塔4内温度为92℃，持续时间为4小时，之后进行蒸水过程。制备所得产品经管道流入稀甲酯储罐a5内储存，稀甲酯储罐a5上游管道上安装有流量计a51，流量计a51检测到稀甲酯储罐a5满后切换至到稀甲酯储罐b6继续存储，稀甲醇输送至稀甲醇储罐7存储。本甲酸甲酯生产设备以PLC控制器接受温度传感器检测的温度参数，控制自动蒸汽阀及自动冰水阀的开度，通过PID调节实现水解反应罐和冷凝塔内温度的精确控制，极大的减轻了工人的劳动强度；相对于人工控制精确度高，提高产品产率。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非是对本技术作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的
技术实现思路
加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲酸甲酯生产设备，包括水解反应罐及通过管道与水解反应罐相连的浓硫酸罐、浓甲醇罐和冷凝塔，所述水解反应罐和冷凝塔内均设置有温度传感器，所述水解反应罐上连接有输送蒸汽的手动蒸汽阀，所述冷凝塔上连接有输送冰水的手动冰水阀，其特征在于：还包括接收温度传感器检测信号的控制器；所述水解反应罐上还连接有与所述手动蒸汽阀并联的自动蒸汽阀，所述冷凝塔上还连接有与手动冰水阀并联的自动冰水阀，自动蒸汽阀和自动冰水阀的控制端均与控制器相连。

【技术特征摘要】
1.一种甲酸甲酯生产设备，包括水解反应罐及通过管道与水解反应罐相连的浓硫酸罐、浓甲醇罐和冷凝塔，所述水解反应罐和冷凝塔内均设置有温度传感器，所述水解反应罐上连接有输送蒸汽的手动蒸汽阀，所述冷凝塔上连接有输送冰水的手动冰水阀，其特征在于：还包括接收温度传感器检测信号的控制器；所述水解反应罐上还连接有与所述手动蒸汽阀并联的自动蒸汽阀，所述冷凝塔上还连接有与手动冰水阀并联的自动冰水阀，自动蒸汽阀和自动冰水阀的控制端均与控制器相连。

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，李玉章，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37