CN120079339B 一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备装置 （东营和信化学有限公司）

(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN120079339B(65)同一申请的已公布的文献号(43)申请公布日2025.06.03(73)专利权人东营和信化学有限公司地址257100山东省东营市开发区嘉陵江路2号(74)专利代理机构北京金蓄专利代理有限公司一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备装置本发明涉及化学品的制备装置技术领域，具体为一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备装置，包括反应釜，反应釜的上端通过螺栓固定安装有密封盖，密封盖远离反应釜的一端固定安装有用于对甲基丙烯磺酸钠加热的加热仓，反应釜左侧设置有物料箱，反应釜的右侧设置有热风炉，反应釜的内端固定安装有混合筒，混合筒的上端通过螺栓固定安装有中心筒，混合筒与中心筒内部设有混合装置，反应釜的内部设置有出料管，出料管与反应釜之间设置有降温装置，通过分流孔的喷洒作用使甲基丙烯磺酸钠前驱体与催化剂充分均匀混合，同时在物料流经研磨板时，环状刀片对颗粒进行有效研磨，双重作用既保证了混合均2的上端固定安装有密封盖(3),所述密封盖(3)远离反应釜(1)的一端固定安装有用于对甲基丙烯磺酸钠加热的加热仓(4),所述反应釜(1)左侧设置有用于装填甲基丙烯磺酸钠前驱体的物料箱(6),所述物料箱(6)的底端固定连接有物料管(5),且所述物料管(5)的输出端与加热仓(4)连接，所述反应釜(1)的右侧设置有热风炉(7),所述反应釜(1)的内端固定安装有混合筒(102),所述混合筒(102)的上端固定安装有中心筒(101),混合筒(102)与中心所述降温装置包括冷却管(202),所述冷却管(202)固定连接在出料管(201)的外表面，所述冷却管(202)外表面与反应釜(1)的内端固定连接，所述冷却管(202)的内端穿设有用所述出料管(201)内部穿设受热管(204),用于检测出料管(201(204)的内端滑动安装有解锁杆(210),所述解锁杆(210)与拉环(203)相对应，所述冷却管仓(4)内部转动安装有涡扇(103),所述热风炉(7)的输出端固定连接导气管(2),所述导气(301)的内端转动安装有驱动杆(302),且所述驱动杆(302)远离中心管(301)的一端与涡扇涡扇(103)的一端开设有多个分流孔(306),所述分杆(302)的外表面固定安装有多个搅散杆(305),所述中心管(301)的外表面开设有多个散料孔(309),且所述搅散杆(305)位于散料孔(309)的上方，所述混合筒(102)的内端固定安装有隔离板(303),所述隔离板(303)位于中心筒(101)的下方，所述混合筒(102)的内侧底端转动安装有研磨板(304),所述研磨板(304)位于隔离板(303)的下方，所述研磨板(304)靠近隔离板(303)的一端固定连接有输出管(307),所述输出管(307)与驱动杆(302)相对管(201)的外表面固定安装有稳定板(205),且所述稳定板(205)与受热管(204)相互平行，所述冷却管(202)靠近出料管(201)的一端开设有出风口(209),所述冷却管(202)的外表面3管(208)靠近出料管(201)的一端固定连接有导通塞(212),所述锁定块(207)与导通塞(212)相对应，所述导通塞(212)的外表面开设有通气槽(213),所述通气槽(213)与导通管(208)的内部连通，所述冷却管(202)的内端固定安装有密封环(214),所述密封环(214)位4一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备装置技术领域[0001]本发明涉及化学品的制备装置技术领域，具体为一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备背景技术[0002]甲基丙烯磺酸钠(SMAS)是一种重要的功能性单体，广泛应用于水处理剂、高分子分散剂、纺织印染助剂等领域，其颗粒形态的物理特性(如粒径分布、流动性、溶解性等)对下游应用性能具有显著影响，目前，工业上制备甲基丙烯磺酸钠颗粒的工艺主要包括溶液[0003]经过检索，发现现有技术公开号为CN221108234U,公开了一种甲基丙烯磺酸钠生产装置，涉及化学品制备技术领域，包括罐体和设置于罐体一侧的抽吸机构，所述罐体内部设置制备罐，制备罐与罐体之间设有用以填充冷却液的夹层，该实用新型解决了现有的甲基丙烯磺酸钠生产装置并对生产过程中的废气气体做出相应的处理，导致了反应过程中废气气体在反应罐内进行持续堆积，在出料时会容易造成废气的泄漏问题，通过泄压组件被动开启，使制备罐内部的气压释放的同时驱动锁定组件对泄压组件进行锁定，同时负压组件会产生一个负压，以便气压释放后能继续抽取制备罐内部所残留的废气气体，抽取的废气和清水一同被送入夹层内部，其中的硫化氢和水结合形成稀硫酸为制备罐进行冷却控[0004]因此，基于上述检索以及结合现有的技术，现有装置在甲基丙烯磺酸钠前驱体与添加剂混合过程中，普遍存在混合不均匀导致局部反应不完全的问题，同时物料易结块而不得不增设后续粉碎工序，生产完毕的甲基丙烯磺酸钠颗粒在堆积储存时，由于颗粒间热量积聚难以散发，会造成局部温度过高，不仅影响产品流动性，更会导致物料热损伤，最终降低产品纯度和关键物理性能指标，为此，本申请提出一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备装发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备装置，以解决上述背景技术中提出的问题。[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备装置，包括反应釜，所述反应釜的上端通过螺栓固定安装有密封盖，所述密封盖远离反应釜的一端通过螺栓固定安装有用于对甲基丙烯磺酸钠加热的加热仓，所述反应釜左侧设置用于装填甲基丙烯磺酸钠前驱体的物料箱，所述物料箱的底端固定连接有物料管，且所述物料管的输出端与加热仓连接，所述反应釜的右侧设置有热风炉，所述反应釜的内端固定安装有混合筒，所述混合筒的上端通过螺栓固定安装有中心筒，混合筒与中心筒内部设有混合装置，用于促进甲基丙烯磺酸钠合成，所述反应釜的内部设置有出料管，所述出料管位于混合筒的下方，所述出料管与反应釜之间设置有防止甲基丙烯磺酸钠过热的降温装置。5[0007]作为本发明进一步的方案，所述加热仓内部转动安装有涡扇，所述热风炉的输出端固定连接导气管，所述导气管的输出端与加热仓的输入端固定连接，所述导气管的输出端对应涡扇侧端，所述物料管的输出端正对涡扇中心位置，通过导气管将热风炉产生的高速热气流精准导入加热仓，直接作用于涡扇侧端，形成高效驱动。[0008]作为本发明进一步的方案，所述混合装置包括中心管，所述中心管固定连接在中心筒的内侧底端，所述中心管的内端转动安装有驱动杆，且所述驱动杆远离中心管的一端与涡扇固定连接，且所述驱动杆与物料管的输出端相对应，所述驱动杆靠近涡扇的一端开设有多个分流孔，所述分流孔位于中心管的内部，通过中心管与驱动杆的联动设计实现动力传递，确保涡扇稳定运转，物料管输出端的精准对位实现物料高效输送。[0009]作为本发明进一步的方案，所述驱动杆的外表面固定安装有多个搅散杆，所述中心管的外表面开设有多个散料孔，且所述搅散杆位于散料孔的上方，所述混合筒的内端固定安装有隔离板，所述隔离板位于中心筒的下方，所述混合筒的内侧底端转动安装有研磨板，所述研磨板位于隔离板的下方，所述研磨板靠近隔离板的一端固定连接有输出管，所述输出管与驱动杆相对应，所述混合筒的侧壁设置有催化剂注入管，用于向反应体系添加催化剂。[0010]作为本发明进一步的方案，所述降温装置包括冷却管，所述冷却管固定连接在出料管的外表面，所述冷却管外表面与反应釜的内端固定连接，所述冷却管的内端穿设有用于输送空气的导通管，所述导通管远离出料管的一端固定连接便于抓持的拉环，通过冷却管与出料管的紧密贴合实现高效热交换。[0011]作为本发明进一步的方案，所述出料管内部穿设受热管，用于检测出料管内部温度，所述受热管的内端滑动安装有解锁杆，所述解锁杆与拉环相对应，所述冷却管的外表面滑动安装有抬升板，且所述抬升板与解锁杆固定连接。[0012]作为本发明进一步的方案，所述出料管的外表面固定安装有稳定板，且所述稳定板与受热管相互平行，所述冷却管靠近出料管的一端开设有出风口，所述冷却管的外表面穿设有锁定块，稳定板与受热管的平行布置确保温度检测的准确性。[0013]作为本发明进一步的方案，所述锁定块的外表面开设有滑孔，所述抬升板穿设在滑孔的内部，所述抬升板为弧形，所述抬升板朝远离出料管的方向移动后，锁定块沿着弧形状的抬升板外表面滑动，使得锁定块向上移动，滑孔与抬升板的配合实现精准导向，同时弧形抬升板设计优化力学传递路径。[0014]作为本发明进一步的方案，所述导通管靠近出料管的一端固定连接有导通塞，所述锁定块与导通塞相对应，所述导通塞的外表面开设有通气槽，所述通气槽与导通管的内部连通，所述冷却管的内端固定安装有密封环，所述密封环位于被动弧板的右侧。[0016]1、本发明使用时，通过分流孔的喷洒作用使甲基丙烯磺酸钠前驱体与催化剂充分均匀混合，同时在物料流经研磨板时，环状刀片对颗粒进行有效研磨，双重作用既保证了混合均匀性，又防止了物料结块，显著提升了反应效率和产物质量；[0017]2、本发明使用时，检测到出料温度过高时，能自片的形变带动解锁杆带动锁定块移动，使冷却气流从出风口喷出，直接作用于高温颗粒，这种设计既能快速降低物料温度，又通过气流导向将颗粒均匀分散至泄压孔，有效防止热堆6积，确保产品质量稳定，同时整个降温过程完全由温度变化自动调控。附图说明[0018]图1为一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备装置的结构示意图；[0019]图2为反应釜内部的结构示意图；[0020]图3为加热仓内部的结构示意图；[0021]图4为混合筒内部的结构示意图；[0022]图5为中心管内部的结构示意图；[0023]图6为隔离板与研磨板位置关系的结构示意图；[0024]图7为输出管与被动弧板的拆解图；[0025]图8为出料管内部的结构示意图；[0026]图9为导通管内部的结构示意图；[0027]图10为导通塞的结构示意图。具体实施方式[0032]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。[0033]实施例1:请参阅图1、图2,一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备装置，包括反应釜1,反应釜1的上端通过螺栓固定安装有密封盖3,密封盖3远离反应釜1的一端通过螺栓固定安装有用于对甲基丙烯磺酸钠加热的加热仓4,反应釜1的左侧设置有用于装填物料箱6,用于向反应体系添加催化剂，物料箱6的底端固定连接有物料管5,且物料管5的输出端与加热仓4连接，反应釜1的右侧设置有热风炉7,热风炉7的输出端固定连接导气管2,导气管2的输出端与加热仓4的输入端固定连接，热风炉7输出高速热气流对甲基丙烯磺酸钠进行烘干处理，其工作原理采用现有成熟技术，此处不多作赘述，反应釜1的内端固定安装有混合筒102,混合筒102的上端通过螺栓固定安装有中心筒101,中心筒101与混合筒102处于同一轴线上，混合筒102与中心筒101内部设有混合装置，用于促进甲基丙烯磺酸钠合成，反应釜1的内部设置有出料管201,出料管201位于混合筒102的下方，出料管201与反应釜1之间设置有防止甲基丙烯磺酸钠过热的降温装置。[0034]如图2、图3所示，加热仓4内部转动安装有涡扇103,导气管2的输出端对应涡扇103侧端，从热风炉7吹出的高速热气流通过导气管2吹出，并带动驱动涡扇103旋转，导气管2以7及物料管5均为金属材质，物料管5的输出端正对涡扇103中心位置，加热仓4的内侧底端开设有多个排料孔104,排料孔104呈环状布置，涡扇103旋转时，并对排料孔104的方向吹出热气流。[0035]请参阅图3—图7,混合装置包括中心管301,中心管301固定连接在中心筒101的内侧底端，中心管301的内端转动安装有驱动杆302,且驱动杆302远离中心管301的一端与涡扇103固定连接，且驱动杆302与物料管5的输出端相对应，驱动杆302靠近涡扇103的一端开设有多个分流孔306,分流孔306位于中心管301的内部，分流孔306呈环状布置，用于将流向此处的甲基丙烯磺酸钠在分流孔306的作用下朝四周喷洒；[0036]驱动杆302的外表面固定安装有多个搅散杆305,中心管301的外表面开设有多个散料孔309,且搅散杆305位于散料孔309的上方，具体的，驱动杆302旋转时带动搅散杆305转动，搅散杆305远离驱动杆302的一端固定焊接有叶片，叶片保持一定倾斜角度，这是流向此处的甲基丙烯磺酸钠被搅散杆305打散，随后便从中心管301外表面的散料孔309流出。[0037]混合筒102的内端固定安装有隔离板303,隔离板303呈螺旋状，隔离板303位于中心筒101的下方，混合筒102的内侧底端转动安装有研磨板304,研磨板304位于隔离板303的下方，研磨板304靠近隔离板303的一端固定连接有输出管307,输出管307与驱动杆302相对应，混合筒102的上端开设有多个矩形孔，矩形孔呈环状布置，中心管301外表面的散料孔309流出的甲基丙烯磺酸钠便在涡扇103的转动作用下，并随着气流的方向移动到混合筒102的内部，且中心筒101的外表面开设有多个穿孔，穿孔呈环状布置；[0038]具体的，输出管307与驱动杆302的底端之间通过多个被动弧板308连接，被动弧板308呈环状排列，且被动弧板308外表面呈现扭曲状，转动时扭曲结构产生吸引力，甲基丙烯磺酸钠经螺旋隔离板303导流至研磨板304上方，随研磨板304与被动弧板308旋转形成环状运动，并在被动弧板308旋转时的吸附作用下向输出管307方向流动，驱动杆302底端开设多个导流槽，槽口正对被动弧板308,残余甲基丙烯磺酸钠通过驱动杆302与中心管301之间的导流槽流出，被动弧板308与输出管307均为金属材质，混合筒102的侧壁设置有催化剂注入[0039]更具体的，研磨板304的上端固定安装有多个环状刀片，那么当研磨板304旋转时，带动环状刀片旋转，甲基丙烯磺酸钠在研磨板304流动的过程中与环状刀片接触，使其能够进一步地对甲基丙烯磺酸钠颗粒进行磨碎，防止在混合的过程中结块，同时研磨板304在旋转的作用下，使其在混合过程中更加均匀，甲基丙烯磺酸钠颗粒在隔离板303与研磨板304腔室内接收涡扇103的热风作用，实现深度干燥。[0040]实施例2:请参阅图1、图8一图10,一种甲基丙烯磺酸钠颗粒的制备装置，基于实施例1的基础，降温装置包括冷却管202,冷却管202固定连接在出料管201的外表面，出料管201的上端与研磨板304的底端转动连接，且出料管201与输出管307连通，冷却管202外表面与反应釜1的内端固定连接，冷却管202的内端穿设有用于输送空气的导通管208,导通管208的内部设置有滤芯，用于过滤从外界进入反应釜1内部的空气，导通管208远离出料管201的一端固定连接便于抓持的拉环203;[0041]出料管201内部穿设受热管204,用于检测出料管201内部温度，受热管204为"L"状，受热管204的内端滑动安装有解锁杆210,解锁杆210与拉环203相对应，冷却管202的外表面滑动安装有抬升板211,且抬升板211与解锁杆210固定连接，具体的，受热管204的内端8设置有双金属螺旋片，双金属螺旋片的底端与解锁杆210的外表面接触，双金属螺旋片为两个不同热膨胀系数的金属片重叠而成，受热后，由于两个不同材质金属的热膨胀系数不同，进而使得双金属螺旋片开始发生扭曲，并推动解锁杆210朝拉环203的方向移动。[0042]出料管201的外表面通过卡箍固定安装有稳定板205,且稳定板205与受热管204相互平行，冷却管202靠近出料管201的一端开设有出风口209,出风口209的口径小于冷却管202的直径，使得从中流出的空气会经过压缩，后又快速散开，空气在绝热膨胀的作用下温度便快速降低，进而起到对甲基丙烯磺酸钠颗粒进行降温的效果，冷却管202的外表面穿设有锁定块207,锁定块207与稳定板205之间通过复位弹簧206连接，复位弹簧206在弹力的作用下，使得锁定块207能够始终保持向下移动的作用力；[0043]锁定块207的外表面开设有滑孔，抬升板211穿设在滑孔的内部，抬升板211为弧形，抬升板211朝远离出料管201的方向移动后，锁定块207沿着弧形状的抬升板211外表面[0044]导通管208靠近出料管201的一端固定焊接有导通塞212,导通塞212的直径小于导通管208的直径，锁定块207与导通塞212相对应，在复位弹簧206的弹力作用下，此时的锁定块207的底端与导通塞212的外表面接触，这时导通管208便在锁定块207的限制下，无法朝出料管201的方向移动。[0045]如图9、图10所示，导通塞212的外表面开设有通气槽213,通气槽213与导通管208的内部连通，冷却管202的内端固定安装有密封环214,密封环214位于被动弧板308的右侧，具体的，密封环214的内端固定安装有密封胶圈，并与导通塞212的外表面贴合，用于增加气密性，当导通塞212出料管201的方向移动后，通气槽213此时便会掠过密封环214,这时，空气便能够从导通管208进入，经过通气槽213后从出风口209喷出，出料管201的外表面开设有泄压孔310,且泄压孔310与出风口209相对应。[0046]反应釜1的底端通过螺栓固定安装有漏斗，漏斗与出料管201相对应，用于收集干燥完毕的甲基丙烯磺酸钠颗粒。[0047]本发明的工作原理是：[0048]使用时，将需要反应的甲基丙烯磺酸钠前驱体倒入物料箱6的内部，随后启动热风炉7,热风炉7输出高速高温的气流，沿着导气管2进入到加热仓4的内部，并带动加热仓4内部的涡扇103旋转，随着涡扇103的高速旋转，加热仓4内部的压力变小，此时物料箱6内部的甲基丙烯磺酸钠颗粒在压力的作用下沿着物料管5进入到加热仓4的内部；[0049]甲基丙烯磺酸钠颗粒进入驱动杆302上端的分流孔306,在高速旋转作用下四散飞溅，随气流进入中心管301内部，经搅散杆305转动进一步分散，将甲基丙烯磺酸钠颗粒打散，随后甲基丙烯磺酸钠颗粒随着中心管301外表面的散料孔309喷出，从散料孔309喷出的甲基丙烯磺酸钠颗粒此时受到涡扇103转动时产生气流的作用下快速移动到隔离板303的[0050]驱动杆302转动时通过被动弧板308