一种草酸二甲酯合成设备的制作方法

1.本发明属于草酸二甲酯合成技术领域，具体的说是一种草酸二甲酯合成设备。


背景技术：

2.草酸二甲酯，是一种有机化合物，其加氢催化可以用来制备乙二醇、在热水中分解用来制备乙酸，主要用途：用于有机合成，维生素b13的中间体，也可以用作增塑剂；草酸二甲酯制备方法分为两种：1、传统的草酸酯合成方法是以草酸与一元醇为原料，以无机酸(如浓硫酸等)或强酸性离子交换树脂为催化剂，在反应釜中进行酯化反应；2、一氧化氮制取并羰化合成草酸二甲酯；
3.其中第二中方法具体工艺为：用羰化反应的原料一氧化碳作为气体搅拌，亚硝酸钠与稀硝酸在no制备反应器中充分反应制得一氧化氮，与搅拌用的一氧化碳一起补充到草酸二甲酯循环系统进行酯化、羰化，最终合成草酸二甲酯；其中包括物料进入草酸二甲酯精制塔内进行蒸馏精制；
4.现有技术中，在草酸二甲酯精制过程中，工作人员将料液从进料口通入，底部的加热板将通入的料液进行蒸发，蒸发后的气体沿着导气管排出，得到草酸二甲酯溶液；但是在蒸汽上升时，热量会损失，并且蒸汽从底部上升到导气管时热量容易降低，更容易产生结晶，导致导气管堵塞，从而降低了草酸二甲酯的精制速率；
5.鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种草酸二甲酯合成设备，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明需要解决的技术问题，现有技术中，在草酸二甲酯精制过程中，工作人员将料液从进料口通入，底部的加热板将通入的料液进行蒸发，蒸发后的气体沿着导气管排出，得到草酸二甲酯溶液；但是在蒸汽上升时，热量会损失，并且蒸汽从底部上升到导气管时热量容易降低，更容易产生结晶，导致导气管堵塞，从而降低了草酸二甲酯的精制速率；
7.本发明提供了一种草酸二甲酯合成设备，包括炉体和出气道；所述出气道位于炉体内部，所述炉体顶部设有导气管；还包括：
8.驱散组件；所述驱散组件设于出气道上，用于驱散炉体内部产生的气体；
9.进液管；所述进液管呈水平切向45
°
与炉体固接；用于推动驱散组件；所述进液管数量为二；
10.环形梯台；所述炉体底部固接环形梯台；所述环形梯台上开设有凹槽；
11.加热丝；所述加热丝设于环形梯台下，用于加热环形梯台上的混合液。
12.优选的，所述驱散组件包括：
13.风扇；所述风扇位于出气道内；
14.弧形推板；所述弧形推板贯通出气道与风扇轴部固接，所述弧形推板与出气道密封滑动连接；所述弧形推板中间开设有多个孔洞；
15.支撑柱；所述支撑柱位于弧形推板的下方，所述支撑柱一端与炉体内壁固接，另一端与出气道外壁固接；
16.t型推杆；所述弧形推板远离风扇轴部的一端与t型推杆固接；所述t型推杆远离弧形推板的一端转动连接有水轮，所述水轮位于环形梯台凹槽内。
17.优选的，所述导气管靠近炉体内部的直径大于远离炉体内部的直径。
18.优选的，所述炉体内壁与出气道外表面固接有三角挡块。
19.优选的，所述导气管外表面套设有保温层。
20.优选的，所述风扇与弧形推板的材质均为轻质合金制成。
21.优选的，所述出气道底部固接有挡气板。
22.优选的，所述凹槽上固接有弹性凸起。
23.优选的，所述弧形推板固接方向呈45
°
，位于炉体和出气道之间。
24.优选的，所述弹性凸起采用氟橡胶制成。
25.本发明的有益效果如下：
26.1.本发明提供了一种草酸二甲酯合成设备，料液在炉体与出气道之间被驱散组件的拍打转变成水滴，水滴在自身重力下掉落至事先预热的环形梯台上蒸发，由于水滴的体积变小，水滴与环形梯台的接触面积增大，增大了水滴的受热面积，使得水滴受热均匀，提高了料液蒸发的速率；同时料液被驱散组件拍打到炉体的各个地方，增大了料液落入炉体的范围，加快了料液的蒸发速率，此时产生的蒸发气体被驱散组件快速吸到导气管处排出，蒸汽从底部上升到达导气管的时间减少，促使热量损失减少，进而降低了结晶率，避免了导气管堵塞，从而提高了草酸二甲酯的精制速率。
27.2.本发明提供了一种草酸二甲酯合成设备，水轮转动时，水轮与凹槽1内的弹性凸起相接触，利用弹性凸起撞击水轮的叶片，促使转动水轮的叶片翻转，将流下来的料液分流到各个环形梯台的凹槽内进行蒸发，此时翻转的叶片将凹槽内底部的料液与刚落下来的料液充分搅拌，受热更加均匀，从而提高了料液之间的温度，加快了料液蒸发的速度，进一步提高了草酸二甲酯的精制速率。
附图说明
28.下面结合附图对本发明作进一步说明。
29.图1是本发明主体图；
30.图2是本发明的正剖视图；
31.图3是本发明的侧剖视图；
32.图中：炉体1、出气道2、导气管3、驱散组件4、风扇41、弧形推板42、支撑柱421、t型推杆43、水轮44、进液管5、环形梯台6、凹槽61、弹性凸起62、加热丝7、三角挡块8、保温层9、挡气板11、孔洞12。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获
得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.现有技术中草酸二甲酯合成设备存在的缺陷是，在蒸汽上升时，热量会损失，并且蒸汽从底部上升到导气管时热量容易降低，更容易产生结晶，导致导气管堵塞，从而降低了草酸二甲酯的精制速率；
35.为解决上述问题，本实施例采用的主要构思为：通过驱散组件4、环形梯台6和加热丝7的相配合，将通入的料液进行拍打转变成水滴，增大了水滴的受热面积，使得水滴受热均匀，提高了料液蒸发的速率，同时驱散组件4的旋转减少了产生的蒸汽从底部到达导气管3的时间，进而使热量损失减少，进而降低了结晶率，避免了导气管3堵塞，从而提高了草酸二甲酯的精制速率。
36.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明；
37.本发明提供的一种草酸二甲酯合成设备，包括炉体1和出气道2；所述出气道2位于炉体1内部，所述炉体1顶部设有导气管3；还包括：
38.驱散组件4；所述驱散组件4设于出气道2上，用于驱散炉体1内部产生的气体；
39.进液管5；所述进液管5呈水平切向45
°
与炉体1固接；用于推动驱散组件4；所述进液管5数量为二；
40.环形梯台6；所述炉体1底部固接环形梯台6；所述环形梯台6上开设有凹槽61；
41.加热丝7；所述加热丝7设于环形梯台6下，用于加热环形梯台6上的混合液；
42.工作人员打开加热丝7控制器，将环形梯台6预热，预热一段时间后，从甲醇洗涤塔的底部出来的料液通过两侧的进液管5通入炉体1内，当料液从两侧的进液管5出来时，一侧进液管5料液冲击驱散组件4使其顺时针方向转动，另一侧的进液管5料液冲击驱散组件4使其逆时针的方向转动，两侧料液配合，进而推动驱散组件4旋转，旋转的驱散组件4不断拍打料液，料液在炉体1与出气道2之间因驱散组件4的拍打转变成水滴，水滴在自身重力下掉落至事先预热的环形梯台6上蒸发，由于水滴的体积变小，水滴与环形梯台6的接触面积增大，增大了水滴的受热面积，使得水滴受热均匀，提高了料液蒸发的速率；同时料液被驱散组件4拍打到炉体1的各个地方，增大了料液落入炉体1的范围，加快了料液的蒸发速率，此时产生的蒸发气体被驱散组件4快速吸到导气管3处排出，蒸汽从底部上升到达导气管3的时间减少，促使热量损失减少，进而降低了结晶率，避免了导气管3堵塞，从而提高了草酸二甲酯的精制速率；
43.现有技术中，在草酸二甲酯精制过程中，工作人员将料液从进料口通入，底部的加热板将通入的料液进行蒸发，蒸发后的气体沿着导气管3排出，得到草酸二甲酯溶液；但是在蒸汽上升时，热量会损失，并且蒸汽从底部上升到导气管3时热量容易降低，更容易产生结晶，导致导气管3堵塞，从而降低了草酸二甲酯的精制速率；
44.本发明通过驱散组件4、环形梯台6和加热丝7的相配合，将通入的料液进行拍打转变成水滴，增大了水滴的受热面积，使得水滴受热均匀，提高了料液蒸发的速率，同时驱散组件4的旋转减少了产生的蒸汽从底部到达导气管3的时间，进而使热量损失减少，进而降低了结晶率，避免了导气管3堵塞，从而提高了草酸二甲酯的精制速率。
45.作为本发明的一种具体实施方式，所述驱散组件4包括：
46.风扇41；所述风扇41位于出气道2内；
47.弧形推板42；所述弧形推板42贯通出气道2与风扇41轴部固接，所述弧形推板42与出气道2密封滑动连接；所述弧形推板42中间开设有多个孔洞12；
48.支撑柱421；所述支撑柱421位于弧形推板42的下方，所述支撑柱421一端与炉体1内壁固接，另一端与出气道2外壁固接；
49.t型推杆43；所述弧形推板42远离风扇41轴部的一端与t型推杆43固接；所述t型推杆43远离弧形推板42的一端转动连接有水轮44，所述水轮44位于环形梯台6凹槽61内；
50.当两侧料液冲击弧形推板42时，弧形推板42开始旋转，旋转的弧形推板42同时带动风扇41和t型推杆43转动，t型推杆43带动着水轮44旋转，将落入到环形梯台6凹槽61内的料液进行转动，促使料液在不断的转动下充分与加热的环形梯台6接触，加快了料液的蒸发速度，蒸发后的气体通过弧形推板42中间的多个孔洞12逸出，同时被旋转的风扇41吸入到导气管3内，加快了气体的排出，减少蒸汽热量的损失，避免了蒸汽在导气管3的结晶，进而加快了草酸二甲酯的精制速率，同时上升的气体使出气道2得到预热，提高了出气道2与炉体1之间的温度，从而对通入的料液进行预热，减少了料液需要蒸发的时间，其中支撑柱421给出气道2提供一个支撑点，避免造成弧形推板42下方的出气道2会在炉体1中脱落的情况发生，从而提高了装置的安全性。
51.作为本发明的一种具体实施方式，所述导气管3靠近炉体1内部的直径大于远离炉体1内部的直径；
52.当旋转的风扇41将蒸汽吸到导气管3口处时，由于导气管3靠近炉体1内部的直径大于远离炉体1内部的直径，将蒸汽集中，从导气管3快速导气，避免了蒸汽冷凝结晶堵塞导气管3口，同时集中的蒸汽使得导气管3口温度上升，避免了蒸汽冷凝结晶堵塞导气管3口，加快了气体流通速率，从而提高了草酸二甲酯的精制速率。
53.作为本发明的一种具体实施方式，所述炉体1内壁与出气道2外表面固接有三角挡块8；
54.在料液从进液管5通入炉体1内的过程中，料液从倾斜的三角挡块8撞击弧形推板42，同时通过三角挡块8上的液体实现加速弧形推板42的作用，提高了料液被拍散的效果，部分未被拍打到的料液流向下一个三角挡块8，料液与三角挡块8接触，使得料液被撞散，洒落至四周，并与被拍散预热过的的水滴进行混合，提高了料液的温度，减少了料液蒸发所消耗的的时间。
55.作为本发明的一种具体实施方式，所述导气管3外表面套设有保温层9；
56.在炉体1内蒸发料液的同时，打开保温层9，提高导气管3内的温度，在蒸气通过导气管3进入分离阶段的过程中，避免了因外界温度对导气管3的影响，导致蒸汽冷凝结晶将导气管3堵塞，提高了蒸汽流通的速率，从而提高了料液精制的速率。
57.作为本发明的一种具体实施方式，所述风扇41与弧形推板42的材质均为轻质合金制成；
58.风扇41和弧形推板42的部件均由轻质合金制成，如铝合金等，减轻风扇41和弧形推板42的重量，在料液对弧形推板42冲击时，提高了弧形推板42的转速，同时也提高了风扇41的转速，从而提高了炉体1内蒸汽的流通速率。
59.作为本发明的一种具体实施方式，所述出气道2底部固接有挡气板11；
60.料液蒸发后的气体，大部分被挡气板11挡住，风扇41将其吸入到导气管3内，进入
下一阶段处理，而小部分的蒸气从挡气板11端部流入到炉体1与出气道2之间，蒸汽上升的过程中与拍散开来的水滴接触，进而对水滴预热，同时将炉体1与出气道2之间的温度提高，进而使流入炉体1的料液得到预热，从而减少了料液蒸发所消耗的时间，进一步提高了料液蒸发的速率。
61.作为本发明的一种具体实施方式，所述凹槽61上固接有弹性凸起62；
62.当t型推杆43带动着水轮44转动时，水轮44与凹槽61内的弹性凸起62相接触，利用弹性凸起62撞击水轮44的叶片，促使转动水轮44的叶片翻转，将流下来的料液分流到各个环形梯台6的凹槽61内进行蒸发，此时翻转的叶片将凹槽61内底部的料液与刚落下来的料液充分搅拌，受热更加均匀，从而提高了料液之间的温度，加快了料液蒸发的速度，进一步提高了草酸二甲酯的精制速率。
63.作为本发明的一种具体实施方式，所述弧形推板42固接方向呈45
°
，位于炉体1和出气道2之间；
64.炉体1和出气道2之间的弧形推板42呈45
°
摆放，避免了弧形推板42与三角挡块8发生撞击，导致机器受损，进而提高了机器的使用寿命；同时提高了料液冲击弧形推板42的精准性，料液通入炉体1内时，精准性增强，弧形推板42的旋转速度加快，进而加快了炉体1内蒸汽流通的速率，再进一步加快了草酸二甲酯的精制速率。
65.作为本发明的一种具体实施方式，所述弹性凸起62采用氟橡胶制成；
66.弹性凸起62采用氟橡胶制成，氟橡胶具有耐高温、耐腐蚀等效果，在草酸二甲酯精制的过程中，固定连接在凹槽61上的弹性凸起62，避免随着加热丝7温度的逐渐上升，导致弹性凸起62受损，从而提高了弹性凸起62的使用时间。
67.具体工作流程如下：
68.工作人员打开加热丝7控制器，将环形梯台6预热，预热一段时间后，从甲醇洗涤塔的底部出来的料液通过两侧的进液管5通入炉体1内，当料液从两侧的进液管5出来时，料液从倾斜的三角挡块8流向弧形推板42，料液受到重力的影响，进而使料液下流的速度加快，冲击弧形推板42的力增大，加快了弧形推板42旋转的速度，提高了料液被拍散的效果；三角挡块8之间的弧形推板固接方向42呈45
°
摆放，避免了弧形推板42与三角挡块8发生撞击，导致机器受损，进而提高了机器的使用寿命；而部分未被拍打到的料液流向下一个三角挡块8，料液与三角挡块8接触，使得料液再次被撞散，洒落至四周，并与被拍散预热过的的水滴进行混合，提高了料液的温度；
69.此时旋转的弧形推板42同时带动风扇41和t型推杆43转动，t型推杆43带动着水轮44旋转，水轮44与凹槽61内的弹性凸起62相接触，在转动的过程中，水轮44的叶片利用弹性凸起62的撞击，促使转动水轮44的叶片翻转，将流下来的料液分流到各个环形梯台6的凹槽61内进行蒸发，此时翻转的叶片将凹槽61内底部的料液与刚落下来的料液充分搅拌，受热更加均匀促使料液在不断的转动下充分与加热的环形梯台6接触，加快了料液的蒸发速度；
70.蒸发后的气体蒸发后的气体，大部分由挡气板11挡住，被风扇41将其吸入到导气管3内，进入下一阶段处理，同时上升的气体使出气道2温度上升，提高了出气道2与炉体1之间的温度，从而对通入的料液预热，减少了料液需要蒸发的时间；而小部分的蒸气从挡气板11端部流入到炉体1与出气道2之间，蒸汽上升的过程中与拍散开来的料液接触，进而对料液预热，进一步减少了料液蒸发所消耗的时间；
71.当旋转的风扇41将蒸汽吸到导气管3口处时，由于导气管3靠近炉体1内部的直径大于远离炉体1内部的直径，将蒸汽集中，从导气管3导出气体，气体导出前打开保温层9，提高导气管3内的温度，在蒸气通过导气管3进入分离阶段的过程中，避免了因外界温度对导气管3的影响，导致蒸汽冷凝结晶将导气管3堵塞，提高了蒸汽流通的速率，从而提高了料液精制的速率。
72.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。