專利名稱：一種生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于氰尿酸生產(chǎn)制備領(lǐng)域，特別涉及氰尿酸的連續(xù)快速生產(chǎn)裝置中具有混煉，破碎和研磨細化的裝置，具體為ー種生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
氰尿酸在エ業(yè)上可由尿素熱解合成，傳統(tǒng)的生產(chǎn)エ藝是尿素單純熱解法，即以尿素為原料，經(jīng)高溫脫氨、聚合后，加少量水浸泡，降至常溫，在水中浸泡后粉碎酸化、水解而制得粗品，粗品經(jīng)精制、冷卻、過濾、洗滌、分離、干燥得成品。國內(nèi)現(xiàn)在的生產(chǎn)氰尿酸的廠家大多都這種生產(chǎn)エ藝，相應(yīng)的反應(yīng)器如滾動窯，流化床，熱裂解爐等等?，F(xiàn)在采用的反應(yīng)器多為隧道窯式反應(yīng)器，采用該種反應(yīng)器的缺點是占 地大，投資大，能源消耗大，反應(yīng)時間長，操作間斷性，后續(xù)處理勞動強度大，造成的廢液和廢氣對環(huán)境也造成污染。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供可連續(xù)性生產(chǎn)、同時占地投資小、并使后續(xù)エ段對產(chǎn)品的處理加工強度減小的新型反應(yīng)器。該反應(yīng)器不僅可在加壓或常壓下操作、便于增強對氣氨回收條件的選擇性；而且還具有操作方便、更換維修方便等特點的ー種生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器。本實用新型的技術(shù)方案為ー種生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括一級雙螺桿混煉反應(yīng)器和ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器，一級雙螺桿混煉反應(yīng)器的出料ロ 一與ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器的進料ロ ニ連接，一級雙螺桿混煉反應(yīng)器和ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器上均設(shè)置了主電機、齒輪箱、擠出機筒體和雙螺桿，各反應(yīng)器的主電機均與齒輪箱連接，齒輪箱與擠出機筒體連接，擠出機筒體內(nèi)設(shè)置雙螺桿，雙螺桿為兩根平行共軛型螺桿，兩螺桿之間可以達到自潔的功能，同時螺桿和筒體的間隙很小，避免物料走短路，在轉(zhuǎn)動中也可以清潔筒體，該雙螺桿是由多種螺塊組合的雙螺桿?！夒p螺桿混煉反應(yīng)器內(nèi)的前段設(shè)置了較多的混煉螺塊組合，用于加強物料的混合和預熱；后段設(shè)置較多的齒輪螺塊組合和捏合螺塊組合，用于多組分熔融態(tài)的物料的混煉和研磨。一級雙螺桿混煉反應(yīng)器中的擠出機筒體上的第一個筒節(jié)頂部設(shè)有進料ロー，中段的兩個筒節(jié)頂部均設(shè)有氣氨自然排氣ロー；末端的筒節(jié)設(shè)置出料ロー。ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器中的擠出機筒體的第一個筒節(jié)上設(shè)置側(cè)向進料ロ，中段筒節(jié)頂部有自然排氣ロニ，末端的筒節(jié)設(shè)置出料ロニ，擠出機筒體靠近出料ロニ位置設(shè)置有真空排氣ロニ和分離器，真空排氣ロニ可避免出料ロ有氣氨泄露，分離器可防止夾帶物料。ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器的每個筒節(jié)上都設(shè)置了鑄銅加熱板、冷卻水進口和冷卻水出口，每個筒節(jié)的溫度由獨立的溫度控制儀表來控制進水或電加熱，這樣可以達到每個筒節(jié)進行獨立的溫度控制，ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器中設(shè)置了較多的捏合螺塊組合，用于對不同狀態(tài)的物料的破碎和研磨細化。一級雙螺桿混煉反應(yīng)器和ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器中的擠出機筒體為兩個以上的獨立的筒節(jié)組合而成，每個筒節(jié)內(nèi)部均設(shè)獨立的水道，且每個筒節(jié)有獨立的控制閥組，控制閥組與冷卻水進ロ相連接，控制閥組為ー只針型閥和一只電磁閥的組合。設(shè)置了排氣ロ的筒節(jié)都安裝了反旋螺塊，真空排氣ロニ均設(shè)置在安裝了反旋螺塊之后。本實用新型的積極效果體現(xiàn)在(一)、本反應(yīng)器可改變常規(guī)エ藝生產(chǎn)間斷性的現(xiàn)狀，實現(xiàn)了連續(xù)性生產(chǎn)，并可將氰尿酸的生產(chǎn)時間從常規(guī)エ藝的4個小時降低到到25分鐘。(ニ)、本實用新型中的反應(yīng)器可以實現(xiàn)在壓カ環(huán)境下的操作，便于將反應(yīng)產(chǎn)生的氣氨進行回收，避免環(huán)境污染。 (三)、本實用新型中的反應(yīng)器實現(xiàn)了物料的壓磨細化，避免了常規(guī)エ藝中對產(chǎn)品的后續(xù)處理帶來的生產(chǎn)周期長，勞動強度大的弊端；同時正是該反應(yīng)器具有的破碎細化功能可以防止熔融態(tài)物料出現(xiàn)粘接固化的特性才可以實現(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)。(四)、該反應(yīng)器提供了一個幾乎封閉的反應(yīng)環(huán)境，從而避免了尿素因高溫升華而造成損失。(五)、本實用新型中的反應(yīng)器比常規(guī)反應(yīng)器占地小，投資小，操作方便、安全平穩(wěn)、可靠性高，人員投入少，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

圖I為本實用新型中一級雙螺桿混煉擠出反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型中一級雙螺桿混煉擠出反應(yīng)器的單個筒體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型中二級雙螺桿混煉擠出反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I——ー級雙螺桿混煉反應(yīng)器、2——ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器、3——側(cè)向進料ロ、4——分離器、5——進料ロ一、6——自然排氣ロー、7——控制閥組、8——出料ロー、10——自然排氣ロニ、11——出料ロニ、12——真空排氣ロニ、14——冷卻水進ロ、15——冷卻水出口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進ー步的詳細說明，但并不意味著對本實用新型的任何限制。實施例I:如圖所示圖I中，一級雙螺桿混煉反應(yīng)器的主電機通過聯(lián)軸器和齒輪箱連接，齒輪箱再與雙螺桿連接，雙螺桿裝在筒體內(nèi)。圖2中，冷卻水進口和冷卻水出ロ在每個筒節(jié)端部的下面，控制閥組與筒體進水ロ相連。圖3中，一級雙螺桿混煉反應(yīng)器的主電機通過聯(lián)軸器和齒輪箱連接，齒輪箱再與雙螺桿連接，雙螺桿裝在筒體內(nèi)?！N生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括一級雙螺桿混煉反應(yīng)器和ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器，一級雙螺桿混煉反應(yīng)器的出料ロー與ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器的進料ロニ連接，一級雙螺桿混煉反應(yīng)器和ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器上均設(shè)置了主電機、齒輪箱、擠出機筒體和雙螺桿，各反應(yīng)器的主電機均與齒輪箱連接，齒輪箱與擠出機筒體連接，擠出機筒體內(nèi)設(shè)置雙螺桿，雙螺桿為兩根平行共軛型螺桿，兩螺桿之間可以達到自潔的功能，同時螺桿和筒體的間隙很小，避免物料走短路，在轉(zhuǎn)動中也可以清潔筒體，該雙螺桿是由多種螺塊組合的雙螺桿。一級雙螺桿混煉反應(yīng)器中的物料通過出料ロ一送入ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器，在ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器內(nèi)完成最后的反應(yīng)，并在擠出機筒體內(nèi)壓磨細化，然后擠出。ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器的第一個筒節(jié)側(cè)向設(shè)置進料ロ，接受來自ー級擠出機的物料。在中段的一個筒節(jié)頂部設(shè)置自然排氣ロニ，在末端的一個筒節(jié)上設(shè)置真空排氣ロニ。筒體內(nèi)的雙螺桿上按照輸送、高剪切、細化、排氣、建壓以及擠出等各種エ藝過程進行螺塊的組合。一級雙螺桿混煉反應(yīng)器內(nèi)的前段設(shè)置了較多的混煉螺塊組合，用于加強物料的混合和預熱，提高反應(yīng)速度；后段設(shè)置較多的齒輪螺塊組合和捏合螺塊組合，用于多組分熔融態(tài)的物料的混煉和研磨，便于將多組分的物料進行充分混合，均勻加熱，防止結(jié)塊，同時提高反應(yīng)速度。筒體內(nèi)的雙螺桿按照輸送-混煉-反向逆流的エ藝過程進行螺塊的組合。一級雙螺桿混煉反應(yīng)器中的擠出機筒體上的第一個筒節(jié)頂部設(shè)有進料ロー，中段的兩個筒節(jié)頂部均設(shè)有氣氨自然排氣ロー；末端的筒節(jié)設(shè)置出料ロー。ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器中的擠出機筒體的第一個筒節(jié)上設(shè)置側(cè)向進料ロ，中段筒節(jié)頂部有自然排氣ロニ，末端的筒節(jié)設(shè)置出料ロニ，擠出機筒體靠近出料ロニ位置設(shè)置有真空排氣ロニ和分離器，真空排氣ロニ可避免出料ロ有氣氨泄露，分離器可防止夾帶物料。ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器的每個筒節(jié)上都設(shè)置了鑄銅加熱板、冷卻水進口和冷卻水出口，每個筒節(jié)的溫度由獨立的溫度控制儀表來控制進水或電加熱，這樣可以達到每個筒節(jié)進行獨立的溫度控制，可以根據(jù)エ藝的需要通過電加熱或水降溫來實現(xiàn)單個筒體的溫度控制，從而可以實現(xiàn)多種エ藝條件的操作。ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器中設(shè)置了較多的捏合螺塊組合，用于對不同狀態(tài)的物料的破碎和研磨細化，以便加強對熔融物料和固體物料的加熱，使反應(yīng)速度提高，同時防止物料固化粘結(jié)。物料固化，會出現(xiàn)粘壁、成塊的現(xiàn)象，這是目前很多反應(yīng)器不能達到連續(xù)快速生產(chǎn)的重要原因之一，但是該反應(yīng)器避免這個缺點。一級雙螺桿混煉反應(yīng)器和ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器中的擠出機筒體為兩個以上的獨立的筒節(jié)組合而成，每個筒節(jié)內(nèi)部均設(shè)獨立的水道，且每個筒節(jié)有獨立的控制閥組，控制閥組與冷卻水進ロ相連接，控制閥組為ー只針型閥和一只電磁閥的組合。為增加物料停留時間，設(shè)置了排氣ロ的筒節(jié)都安裝了反旋螺塊，真空排氣ロニ均設(shè)置在安裝了反旋螺塊之后，便于將產(chǎn)生的氣氨排出。實施例2 以尿素熱解反應(yīng)為例，將尿素從ー級雙螺桿混煉反應(yīng)器的第一節(jié)筒體的進料ロ加入進行反應(yīng)，物料經(jīng)雙螺桿推動前進并在螺道內(nèi)被加熱并反應(yīng)，反應(yīng)的物料到達安裝有反旋螺塊的筒體時會有部分物料反向逆流，經(jīng)過反旋螺塊的物料放出的氣氨通過兩個筒節(jié)頂部氣氨的自然排氣ロ，之后的螺桿組合多為齒輪螺塊組合和輸送螺塊組合，最后物料通過出料ロー被擠出到ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器的進料ロニ，同樣被ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器的雙螺桿推動前進并繼續(xù)加熱和反應(yīng)，產(chǎn)生的氣氨通過中段一個筒節(jié)的頂部的氣氨排放ロ排出，最后物料在筒體內(nèi)被研磨細化后進過出料ロ ニ被擠出。為防止反應(yīng)的氣氨從出料ロ泄露，因此在出料口前一個筒節(jié)上部設(shè)ー個真空排氣ロニ，排放氣體在分離器內(nèi)進行分離除
/K土。實施例3 以ー個年產(chǎn)5000噸氰尿酸的雙階式雙螺桿混煉擠出反應(yīng)器為例，其使用的參數(shù)為尿素840千克/小吋，回收氣氨230千克/小吋，產(chǎn)品氰尿酸600千克/小吋。一級反應(yīng)器脫氨反應(yīng)溫度150 250°C ；ニ級反應(yīng)器縮聚反應(yīng)溫度250 280°C ； ニ級反應(yīng)器出料溫度150 120°C ；本實用新型中的生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器不僅可在常壓下進行操作反應(yīng)，也可以在加壓下操作，而且不會造成廢氣、廢液的排放，屬于新型可以實現(xiàn)清潔環(huán)保緑色生產(chǎn)的反應(yīng)器。
權(quán)利要求1.ー種生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器，其特征在于該反應(yīng)器包括一級雙螺桿混煉反應(yīng)器(I)和ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器(2)，一級雙螺桿混煉反應(yīng)器(I)的出料ロー(8)與ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器(2)的進料ロニ(11)連接，一級雙螺桿混煉反應(yīng)器(I)和ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器(2)上均設(shè)置了主電機、齒輪箱、擠出機筒體和雙螺桿，各反應(yīng)器的主電機均與齒輪箱連接，齒輪箱與擠出機筒體連接，擠出機筒體內(nèi)設(shè)置雙螺桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器，其特征在于所述的ー級雙螺桿混煉反應(yīng)器中(I)的擠出機筒體上的第一個筒節(jié)頂部設(shè)有進料ロー(5)，中段的兩個筒節(jié)頂部均設(shè)有氣氨自然排氣ロー(6);末端的筒節(jié)設(shè)置出料ロー(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器，其特征在于所述的ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器(2)中的擠出機筒體的第一個筒節(jié)上設(shè)置側(cè)向進料ロ(3)，中段筒節(jié)頂部有自然排氣ロニ( 10 )，末端的筒節(jié)設(shè)置出料ロニ( 11)，擠出機筒體靠近出料ロニ( 11)位置設(shè)置有真空排氣ロニ(12)和分離器(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器，其特征在于所述的ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器(2)的每個筒節(jié)上都設(shè)置了冷卻水進ロ(14)和冷卻水出ロ(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器，其特征在于所述的ー級雙螺桿混煉反應(yīng)器(I)和ニ級雙螺桿混煉反應(yīng)器(2)中的擠出機筒體為兩個以上的獨立的筒節(jié)組合而成，每個筒節(jié)內(nèi)部均設(shè)獨立的水道，且每個筒節(jié)有獨立的控制閥組，控制閥組與冷卻水進ロ(14)相連接，控制閥組為ー只針型閥和一只電磁閥的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器，其特征在于所述的雙螺桿為兩根平行共軛型螺桿。
專利摘要本實用新型為一種生產(chǎn)氰尿酸的新型反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括一級雙螺桿混煉反應(yīng)器(1)和二級雙螺桿混煉反應(yīng)器(2)，一級雙螺桿混煉反應(yīng)器(1)的出料口一(8)與二級雙螺桿混煉反應(yīng)器(2)的進料口二(11)連接，一級雙螺桿混煉反應(yīng)器(1)和二級雙螺桿混煉反應(yīng)器(2)上均設(shè)置了主電機、齒輪箱、擠出機筒體和雙螺桿，各反應(yīng)器的主電機均與齒輪箱連接，齒輪箱與擠出機筒體連接，擠出機筒體內(nèi)設(shè)置雙螺桿。本反應(yīng)器可改變常規(guī)工藝生產(chǎn)間斷性的現(xiàn)狀，實現(xiàn)了連續(xù)性生產(chǎn)，并可將氰尿酸的生產(chǎn)時間從常規(guī)工藝的4個小時降低到到25分鐘；可以實現(xiàn)在壓力環(huán)境下的操作，便于將反應(yīng)產(chǎn)生的氣氨進行回收，避免環(huán)境污染。
文檔編號B01J19/00GK202570132SQ20122016091
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者李旭初, 郭志剛, 王明權(quán), 劉勝, 張兵, 李勇, 李茂 , 唐先軍 申請人:四川金象賽瑞化工股份有限公司