專利名稱：混合罐設(shè)有噴射式混合器的二硝基甲苯生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)二硝基甲苯的裝置。
背景技術(shù)：
目前的二硝基甲苯的生產(chǎn)裝置，至少包括精餾塔、與所述精餾塔的蒸 發(fā)釜通過管線相連接的混合罐和與所述混合罐通過管線相連接的硝化反應(yīng) 器。
由于在精餾塔的蒸發(fā)釜溢流至混合罐的混酸中，含有無機相和有機相 兩相，其中，有機相為二硝基甲苯，為重相，在沒有攪拌的情況下，會在 混合罐內(nèi)分離，二硝基甲苯相會沉在混合罐底。在酸性條件下，二硝基甲 苯與泵葉輪等金屬轉(zhuǎn)動部件產(chǎn)生摩擦，有爆炸風(fēng)險。必須將兩相攪拌混合 均勻后才能進入混合罐底離心泵送至硝化反應(yīng)釜，保證混合罐對硝化反應(yīng) 器進料組分均勻、穩(wěn)定。
為了達到兩相攪拌混合均勻的目的，目前常規(guī)的方法是在所述混合罐
2中設(shè)置攪拌裝置。但是，上述的裝置，存在二硝基甲苯與金屬轉(zhuǎn)動部件 產(chǎn)生摩擦、導(dǎo)致爆炸的危險，且轉(zhuǎn)動設(shè)備費用成本高。如攪拌槳選用非金 屬材料，如塘玻璃等，設(shè)備成本高，且容易產(chǎn)生振動，造成機械密封泄 漏，甚至攪拌槳斷裂等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種混合罐設(shè)有噴射式混合器的二硝基甲苯生產(chǎn) 裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。本發(fā)明的混合罐設(shè)有噴射式混合器的二硝基甲苯生產(chǎn)裝置，包括精餾
塔、混合罐、硝化反應(yīng)器、輸送泵、噴射式混合器和噴射泵；
所述混合罐包括桶狀罐體、混酸導(dǎo)入管和插入管；
所述混酸導(dǎo)入管設(shè)置在所述混合罐中，其上端向上延伸至混合罐 外，其下端向下延伸至混合罐的靠近底部處并與所述噴射式混合器相連 通，所述插入管的底端與混合罐下部的物料出口相連通，插入管的上端向 上延伸；
所述精餾塔的蒸發(fā)釜和設(shè)置在混合罐底部的重相循環(huán)出口分別通過 管線與所述噴射泵的第二種流體進口相連接；
混合罐的物料出口通過輸送泵與硝化反應(yīng)器和所述噴射泵的高壓噴 管相連通；
所述噴射泵的擴壓管通過管線與混酸導(dǎo)入管的上端相連接。 所述的二硝基甲苯，包括2， 4二硝基甲苯、2， 6二硝基甲苯、3, 5二硝基甲苯，3， 4二硝基甲苯。
本發(fā)明的混合罐設(shè)有噴射式混合器的二硝基甲苯生產(chǎn)裝置，通過噴 射式混合器和噴射泵，可以十分方便的避免二硝基甲苯相會沉在混合罐 底，在酸性條件下，與泵葉輪等金屬轉(zhuǎn)動部件產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致爆炸的危險 有爆炸風(fēng)險。同時可以保證混合罐對硝化反應(yīng)器進料組分均勻、穩(wěn)定。


圖1為混合罐設(shè)有噴射式混合器的二硝基甲苯生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為噴射泵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為噴射式混合器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參見圖1，本發(fā)明的混合罐設(shè)有噴射式混合器的二硝基甲苯生產(chǎn)裝
置，包括精餾塔1、混合罐2、硝化反應(yīng)器3、輸送泵4、噴射式混合器5 和噴射泵6;
所述混合罐2包括桶狀罐體201、混酸導(dǎo)入管202和插入管204;
所述混酸導(dǎo)入管202設(shè)置在所述混合罐2中，其上端向上延伸至混合 罐2外，其下端向下延伸至混合罐2的靠近底部處并與所述噴射式混合器 5相連通，所述插入管204的底端與混合罐2下部的物料出口 205相連 通，插入管204的上端向上延伸；
所述精餾塔1的蒸發(fā)釜和設(shè)置在混合罐2底部的重相循環(huán)出口 206分 別通過管線與所述噴射泵6的第二種流體進口 608相連接；
混合罐2的物料出口 205通過輸送泵4與硝化反應(yīng)器3和所述噴射泵 6的高壓噴管606相連通；
所述噴射泵6的擴壓管605通過管線與混酸導(dǎo)入管202的上端相連
接；
參見圖2，所述噴射泵6包括入口管601;
與所述入口管601相連接的橫截面積漸縮的被驅(qū)動流體抽吸前加速 管603;
與所述的被驅(qū)動流體抽吸前加速管603相連接的混合管604; 與所述混合管604相連接的橫截面積漸擴的擴壓管605，使混合流體 減速提高壓力；
插在所述的入口管601中的端口設(shè)有噴口 607的高壓噴管606;設(shè)置在入口管601的管壁上、高壓噴管606的噴口 607處的第二種流 體進口 608;
優(yōu)選的，所述擴壓管605出口與噴口 607喉徑截面積之比為4 4.5; 優(yōu)選的，高壓噴管606入口與噴口 607喉徑的截面積之比為3 3.5; 參見圖3，所述的噴射式混合器5包括 混合器入口管501;
與所述混合器入口管501相連接的橫截面積漸縮的重相流體抽吸前 加速管503;
與所述的重相流體抽吸前加速管503相連接的混合器混合管504;
與所述混合器混合管504相連接的橫截面積漸擴的混合器擴壓管 505，使混合流體減速提高壓力；
插在所述的混合器入口管501中的端口設(shè)有混合器噴口 507的混合器 高壓噴管506;
設(shè)置在混合器入口管501的管壁上、混合器高壓噴管506的混合器噴
口 507處的第二種重相流體進口 508;
所述混合器高壓噴管506與所述混酸導(dǎo)入管202相連接；
優(yōu)選的，混合器擴壓管505出口與噴口 507喉徑的截面積之比為
5.5 6.5;
優(yōu)選的，混合器高壓噴管506入口與混合器噴口 507喉徑的截面積之 比為1.8 2.2;
所述噴射式混合器5的結(jié)構(gòu)與工作原理與所述噴射泵6相同，優(yōu)選 的，所述噴射式混合器5的數(shù)量為2 4個，沿混酸導(dǎo)入管202均勻設(shè)置；優(yōu)選的，所述噴射式混合器5以混酸導(dǎo)入管202的端點為原點，向上 翹起，軸線與混酸導(dǎo)入管202之間的夾角為20 45。；
優(yōu)選的，所述第二種重相流體進口 (508)的數(shù)量為1 4個，最好 以混合器入口管501的中心軸線均勻分布；
優(yōu)選的，所述插入管204的頂端與混合罐2底部的距離為混合罐2高 度的5 20%。
操作過程如下
輸送泵4通過插入管204，將混合罐2上部的輕相，即無機酸相經(jīng)輸 送泵4加壓后，通過輸送至噴射泵6的高壓噴管606，作為噴射泵6的動 力流(引射流)，在噴射泵6的噴口 607處，產(chǎn)生負(fù)壓，從而將混酸和混 合罐底2的重相吸入所述噴射泵6,然后從擴壓管605噴射而出，送入混 酸導(dǎo)入管202后，通過噴射式混合器5，再次對輕相和重相進行混合，達 到將混合罐2內(nèi)的輕相與重相混合均勻的目的，同時，還可將精餾塔1的 蒸發(fā)釜中的物料吸入所述噴射泵6后，將其輸送到混合罐2，以滿足精餾 塔蒸發(fā)釜與混合罐2間壓差或位差不夠時的工藝要求。當(dāng)蒸發(fā)釜與混合罐 2間壓差或位差足夠時，也可以省去噴射泵6，輸送泵4直接經(jīng)插入管202 進入噴射式混合器5的高壓噴管506處，達到混合效果。
權(quán)利要求
1.混合罐設(shè)有噴射式混合器的二硝基甲苯生產(chǎn)裝置，包括精餾塔(1)、混合罐(2)、硝化反應(yīng)器(3)和輸送泵(4)，其特征在于，還包括噴射式混合器(5)和噴射泵(6)；所述混合罐(2)包括桶狀罐體(201)、混酸導(dǎo)入管(202)和插入管(204)；所述混酸導(dǎo)入管(202)設(shè)置在所述混合罐(2)中，其上端向上延伸至混合罐(2)外，其下端向下延伸至混合罐(2)的靠近底部處并與所述噴射式混合器(5)相連通，所述插入管(204)的底端與混合罐(2)下部的物料出口(205)相連通，插入管(204)的上端向上延伸；所述精餾塔(1)的蒸發(fā)釜和設(shè)置在混合罐(2)底部的重相循環(huán)出口(206)分別通過管線與所述噴射泵(6)的第二種流體進口(608)相連接；混合罐(2)的物料出口(205)通過輸送泵(4)與硝化反應(yīng)器(3)和所述噴射泵(6)的高壓噴管(606)相連通；所述噴射泵(6)的擴壓管(605)通過管線與混酸導(dǎo)入管(202)的上端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述噴射泵(6)包 括入口管(601);與所述入口管(601)相連接的橫截面積漸縮的被驅(qū)動流體抽吸前加 速管(603);與所述的被驅(qū)動流體抽吸前加速管(603 )相連接的混合管(604);與所述混合管(604)相連接的橫截面積漸擴的擴壓管(605); 插在所述的入口管(601)中的端口設(shè)有噴口 (607)的高壓噴管 (606);設(shè)置在入口管(601)的管壁上、高壓噴管(606)的噴口 (607)處 的第二種流體進口 (608)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述擴壓管(605) 出口與噴口 (607)喉徑的截面積之比為4 4.5。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，高壓噴管(606)入 口與噴口 (607)喉徑的截面積之比為3 3.5。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，高壓噴管(606)入 口與噴口 (607)喉徑的截面積之比為3 3.5。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的噴射式混合器 (5)包括混合器入口管(501);與所述混合器入口管(501)相連接的橫截面積漸縮的重相流體抽吸 前加速管(503);與所述的重相流體抽吸前加速管(503)相連接的混合器混合管(504) ;與所述混合器混合管(504)相連接的橫截面積漸擴的混合器擴壓管(505) ;插在所述的混合器入口管(501)中的端口設(shè)有混合器噴口 (507) 的混合器高壓噴管(506);設(shè)置在混合器入口管(501)的管壁上、混合器高壓噴管(506)的 混合器噴口 (507)處的第二種重相流體進口 (508);所述混合器高壓噴管(506)與所述混酸導(dǎo)入管(202)相連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，混合器擴壓管(505) 出口與混合器噴口 (507)喉徑的截面積之比為5.5 6.5。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，混合器噴口 (607) 的截面積之比為1.8 2.2。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，混合器高壓噴管(506) 入口與混合器噴口 (507)喉徑的截面積之比為1.8 2.2。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6 9任一項所述的裝置，其特征在于，所述噴射 式混合器(5)的數(shù)量為2 4個，沿混酸導(dǎo)入管(202)均勻設(shè)置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于，所述噴射式混合器 (5)以混酸導(dǎo)入管(202)的端點為原點，向上翹起，軸線與混酸導(dǎo)入管 (202)之間的夾角為20 45。。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第二種重相流 體進口 (508)的數(shù)量為1 4個。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述插入管(204) 的頂端與混合罐(2)底部的距離為混合罐(2)高度的5 20%。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)蒸發(fā)釜與混合罐 (2)間壓差或位差足夠時，省去噴射泵(6)，輸送泵(4)直接經(jīng)插入管(202)進入噴射式混合器5的高壓噴管506處。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種混合罐設(shè)有噴射式混合器的二硝基甲苯生產(chǎn)裝置，包括精餾塔、混合罐硝化反應(yīng)器、輸送泵、噴射式混合器和噴射泵。混合罐包括桶狀罐體、混酸導(dǎo)入管和插入管，混酸導(dǎo)入管插在混合罐中，下端與噴射式混合器相連通，插入管的底端與混合罐的物料出口連通，精餾塔和重相循環(huán)出口通過管線與噴射泵的第二種流體進口連接，混合罐的物料出口與硝化反應(yīng)器和噴射泵的高壓噴管相連通，噴射泵的擴壓管與混酸導(dǎo)入管相連接。本發(fā)明通過噴射式混合器和噴射泵，避免了二硝基甲苯相會沉在混合罐底，在酸性條件下，與泵葉輪等金屬轉(zhuǎn)動部件產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致爆炸的危險有爆炸風(fēng)險。同時可以保證混合罐對硝化反應(yīng)器進料組分均勻、穩(wěn)定。
文檔編號B01F5/02GK101612535SQ200910055860
公開日2009年12月30日 申請日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者戴元燊 , 李大鵬 申請人:上海巴斯夫聚氨酯有限公司